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卷积神经网络结构图(图解卷积神经网络)

卷积神经网络结构图(图解卷积神经网络)Q1:-5怎么得到的?我们选择一张6*6*1(1为通道数,这里是1)的图像,让它和3*3的卷积核进行卷积操作,最后得出4*4*1的一张图像。卷积神经网络分为:卷积,池化,全连接这三个主要的部分。1.卷积操作先来个简单的,请仔细看图

不知道什么是卷积神经网络?没关系,大家应该用过淘宝的拍立淘吧,根据你照片识别出相似的商品,原理中就用到了卷积神经网络。它能根据你的一张图片提取特征,从而识别物体。当然卷积神经网络不仅在图像识别方面大有作为,接下来进入正题,揭开卷积神经网络的面纱。

卷积神经网络结构图(图解卷积神经网络)(1)

why convolution?

1.参数相比神经网络这样的全连接少太多了!有效地避免了过度拟合。

2.具有平移不变性,提取特征的能力很强

卷积神经网络分为:卷积,池化,全连接这三个主要的部分。

1.卷积操作

先来个简单的,请仔细看图

卷积神经网络结构图(图解卷积神经网络)(2)

我们选择一张6*6*1(1为通道数,这里是1)的图像,让它和3*3的卷积核进行卷积操作,最后得出4*4*1的一张图像。

卷积神经网络结构图(图解卷积神经网络)(3)

Q1:-5怎么得到的?

如上图,对应元素依次累积,最后相加。

Q2:怎么得到卷积后的图像?

卷积神经网络结构图(图解卷积神经网络)(4)

1.1 填充(padding)

  • 保持图像不会变得太小
  • 保留图像边缘信息

卷积神经网络结构图(图解卷积神经网络)(5)

将图像边缘围上一圈,p=1

卷积神经网络结构图(图解卷积神经网络)(6)

1.2 步长(stride)

相当于等差数列中的公差,从左到右从上至下依次加stride步长。

举例

一个filter

现实生活中图像的通道都不是一个的,这里我们采用一张RGB(彩色图片)

卷积神经网络结构图(图解卷积神经网络)(7)

这里我们采用了一个filter(卷积核),输出了图像的一个特征,如垂直特征

卷积神经网络结构图(图解卷积神经网络)(8)

两个filter

卷积神经网络结构图(图解卷积神经网络)(9)

两个卷积核,输出了两个特征

卷积神经网络结构图(图解卷积神经网络)(10)

卷积层

现在在多个卷积层进行训练

卷积神经网络结构图(图解卷积神经网络)(11)

卷积操作完成后进行全连接,当成神经网络处理就可以啦。

卷积神经网络结构图(图解卷积神经网络)(12)

2.池化操作

why pooling?

提取部分图像的最大特征

池化分为max pooling和average pooling

2.1 Max pooling

卷积神经网络结构图(图解卷积神经网络)(13)

我们取的图像对应卷积大小位置的局部最大值

卷积神经网络结构图(图解卷积神经网络)(14)

2.2 Average pooling

卷积神经网络结构图(图解卷积神经网络)(15)

我们取图像对应卷积大小 位置的平均值

卷积神经网络结构图(图解卷积神经网络)(16)

3.完整的卷积神经网络

卷积神经网络结构图(图解卷积神经网络)(17)

卷积神经网络结构图(图解卷积神经网络)(18)

总结:

卷积神经网络结构图(图解卷积神经网络)(19)

#今日头条小助手##深度学习##神经网络#

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