卷积后图片大小计算

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图片大小 W*W
Filter大小 F×F
步长 S
padding的像素数 P
计算公式
N = (W − F + 2P )/S+1
### 如何计算卷积层处理后的图片大小 对于给定的输入图像尺寸 \( W \times H \),经过卷积操作之后,输出特征图的尺寸取决于多个因素,包括卷积大小、步幅(stride)、填充(padding),以及输入通道数并不直接影响输出尺寸但影响参数量。 #### 计算公式 假设输入图像的高度为 \( H_{in} \),宽度为 \( W_{in} \),使用的卷积核高度宽度分别为 \( K_h \) \( K_w \),步幅为 \( S_h, S_w \),填充为 \( P_h, P_w \),则输出特征图的高度 \( H_{out} \) 宽度 \( W_{out} \) 可以按照如下公式计算: \[H_{out} = \left\lfloor \frac{H_{in} + 2P_h - K_h}{S_h} + 1 \right\rfloor\] \[W_{out} = \left\lfloor \frac{W_{in} + 2P_w - K_w}{S_w} + 1 \right\rfloor\][^1] 这里 \( \left\lfloor . \right\rfloor \) 表示向下取整运算符。当使用相同的上下左右填充时,则有 \( P_h=P_w \);如果希望保持输入输出尺寸一致,通常会选择合适的填充使得上述公式的分子部分恰好能被分母整除。 #### Python代码实现 下面给出一段Python代码来帮助理解这个概念: ```python def calc_output_size(input_size, kernel_size, stride=1, padding=0): """ Calculate the output size of a convolution operation. :param input_size: tuple (height, width), dimensions of the input image or feature map :param kernel_size: int or tuple (kernel_height, kernel_width), dimension(s) of the filter/kernel :param stride: int or tuple (stride_height, stride_width), step size between applications of filters :param padding: int or tuple (pad_top_bottom, pad_left_right), number of zeros added around borders :return: tuple (output_height, output_width) """ if isinstance(kernel_size, int): kernel_size = (kernel_size, kernel_size) if isinstance(stride, int): stride = (stride, stride) if isinstance(padding, int): padding = (padding, padding) height_out = ((input_size[0] + 2 * padding[0] - kernel_size[0]) / stride[0]) + 1 width_out = ((input_size[1] + 2 * padding[1] - kernel_size[1]) / stride[1]) + 1 return round(height_out), round(width_out) # Example usage: print(calc_output_size((28, 28), (3, 3))) # No padding and default stride ``` 该函数接受四个主要参数:`input_size`, `kernel_size`, `stride`(默认值为1)`padding`(默认值为0),并返回一个新的元组表示输出特征图的新尺寸。
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