深度学习-如何理解卷积神经网络(CNN)中的卷积?

本文介绍了卷积神经网络(CNN)中的卷积概念,包括卷积核的作用、卷积层的构成以及参数共享如何减少模型复杂度。通过实例解析卷积计算过程,阐述卷积在网络中的应用,帮助理解CNN如何从图像中提取特征。

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1. 卷积

什么是卷积?

图像中不同数据窗口的数据和卷积核(一个滤波矩阵)作内积的操作叫做卷积。其计算过程又称为滤波(filter),本质是提取图像不同频段的特征。

2. 卷积核

什么是卷积核?

也称为滤波器filter,带着一组固定权重的神经元,通常是nm二维的矩阵,n和m也是神经元的感受野。nm 矩阵中存的是对感受野中数据处理的系数。一个卷积核的滤波可以用来提取特定的特征(例如可以提取物体轮廓、颜色深浅等)。通过卷积层从原始数据中提取出新的特征的过程又成为feature map(特征映射)。filter_size是指filter的大小,例如3*3; filter_num是指每种filter_size的filter个数,通常是通道个数

3. 卷积层

什么是卷积层?

多个滤波器叠加便成了卷积层。

4. 卷基层参数

一个卷基层有多少个参数?

一个卷积核使用一套权值以便”扫视’数据每一处时以同样的方式抽取特征,最终得到的是一种特征。 在tensorflow定义conv2d时需要指定卷积核的尺寸,本人现在的理解是一个卷积层的多个卷积核使用相同的mn, 只是权重不同。 则一个卷积层的参数总共mn*filter_num个,比全连接少了很多。

5、通道(chennel)

通道(chennel)怎么理解?

通道可以理解为视角、角度。例如同样是提取边界特征的卷积核,可以按照R、G、B三种元素的

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