每週學習新知識1-4:深度學習(CNN)中的卷積

卷積操作其實可以分成三種操作:

Valid

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valid 操作,滑動步長爲S,圖片大小爲N1xN1,卷積核大小爲N2xN2,卷積後圖像大小:(N1-N2)/S+1 x (N1-N2)/S+1如上圖
S = 1
N1 = 4
N2 = 3
卷積後大小 (4 - 3)/1 + 1 = 2
這中卷積操作會縮小圖像,如果步長爲1,如上圖,那麼只考慮一邊,不能進行卷積的部分就是N2 - 1(3x3只有一行可以卷積),比如上圖爲3的卷積,就有2行不能進行卷積,否則會超出邊界。所以原圖像大小就變爲N1 - (N2 - 1) = N1 - N2 + 1。若考慮步長 N1/S - (N2/S - 1) = (N1 - N2)/S + 1,其實可以把圖像進行縮小S倍、卷積核縮小S倍比較好理解。比如12x12,卷積核4x4,步長如果爲2,則可以看做是6x6圖像與2x2卷積核卷積。結果就位12/2 - (4/2 - 1) = 5。

Full

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full 操作,滑動步長爲1,圖片大小爲N1xN1,卷積核大小爲N2xN2,卷積後圖像大小:N1+N2-1 x N1+N2-1 如上圖
S = 1
N1 = 5
N2 = 3
卷積後大小5 + 3 -1 = 8,其實可以看到,前2行是多出的,即N1 + (N2 - 1)
或者說這是加了padding = 2的卷積操作,可以保留更多信息

Same

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same 操作,滑動步長爲1,圖片大小爲N1xN1,卷積核大小爲N2xN2,卷積後圖像大小:N1xN1 如上圖所示
S = 1
N1 = 5
N2 = 3
卷積後大小5 + 0 = 8,其實可以看到,前2行是多出的,即N1 + (0)
或者說這是加了padding = 1的卷積操作,可以保留較多信息

總結

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圖片來自這裏我叫人人一博主ppt,其歸納的比較好。

參考

FCN於反捲積(Deconvolution)、上採樣(UpSampling)
卷積的三種模式:full, same, valid
卷積神經網絡 By Renrenyi (人人易)
卷積動畫

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