深度可分离卷积的Depth,Stack,Channel Multiplier

keras中的深度可分离卷积 SeparableConv2D与DepthwiseConv2D 【时间】2019.03.15 【题目】keras中的深度可分离卷积SeparableConv2D与DepthwiseConv2D 概述 keras中的深度可分离卷积有SeparableConv2D与c两种, 其中SeparableConv2D实现整个深度分离卷积过程,即深度方向的空间卷积 (分别作用于每个输入通道)+ 输出通道混合在一起的逐点卷积, 而DepthwiseConv2D仅仅... 阅读详情

通道数目的不同

单通道的卷积

下面的代码测试了仅仅一个属性(depth是1)的深度卷积,其结果和普通卷积是一样的:

async function depthwiseConv2dTestSingleDepth() {
  const fSize = 2;
  const pad = 'valid';
  const stride = 1;
  const chMul = 1;
  const inDepth = 1;
  const x = tf.tensor4d(
      [
        0, 1, 2, 5, 0, 5,
        0, 1, 5
      ],
      [1, 3, 3, inDepth]);
  const w = tf.tensor4d(
      [1.0, 2.0, 2.0, 2.0],
      [fSize, fSize, inDepth, chMul],
  );   
  const result = tf.depthwiseConv2d(x, w, stride, pad);
  result.print();
}

输出是:

Tensor
    [[[[12],
       [15]],
       [[7 ],
       [22]]]]​

如下图(依次是:输入数据,滤波器,输出)演示了输出12的参与卷积的数据:
在这里插入图片描述

双通道的卷积

下面是深度是2的情况(NHWC)。输入数据是两个通道(假设是红色,黄色),每个通道大小是2x2。因此输入数据的形状是:1x2x2x2。卷积提供了两个窗口(假设是红色,黄色),每个窗口提取一个通道的属性。滤波器的形状是2x2x2x1。因此输出数据是两个通道。同时pading模式是valid,因此每个通道输出数据的大小是1x1。输出数据的形状是:1x1x2。

/*
[ [ [[6, 2],]]]
*/
async function depthwiseConv2dTestMultipleDepth3() {
  const fSize = 2;
  const pad = 'valid';
  const stride = 1;
  //const dilation = 2;
  const inDepth = 2;

  const x = tf.tensor4d(
      [
        0, 1, 3, 1,
        0, 2, 2, 1,
      ],
      [1, fSize, fSize, inDepth]);

  const w =
      tf.stack(
            [
              tf.tensor2d(
                [2,0,1,3], [fSize, fSize]),
              tf.tensor2d(
                [1,0,0,1], [fSize, fSize])
            ],
            2).expandDims(3);// as tf.Tensor4D;

  const result = tf.depthwiseConv2d(x, w, stride, pad);
  result.print();
}

输入数据是下面的:

  [
    0, 1, 3, 1,
    0, 2, 2, 1,
  ],
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