CNN卷积核计算原理

一、单通道卷积

以单通道卷积为例,输入为(1,5,5),分别表示1个通道,宽为5,高为5。假设卷积核大小为3x3,padding=0,stride=1。

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相应的卷积核不断的在图像上进行遍历,最后得到3x3的卷积结果,结果如下:
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二、多通道卷积

以彩色图像为例,包含三个通道,分别表示RGB三原色的像素值,输入为(3,5,5),分别表示3个通道,每个通道的宽为5,高为5。假设卷积核只有1个,卷积核通道为3,每个通道的卷积核大小仍为3x3,padding=0,stride=1。

卷积过程如下,每一个通道的像素值与对应的卷积核通道的数值进行卷积,因此每一个通道会对应一个输出卷积结果,三个卷积结果对应位置累加求和,得到最终的卷积结果(这里卷积输出结果通道只有1个,因为卷积核只有1个。

可以这么理解:最终得到的卷积结果是原始图像各个通道上的综合信息结果。
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上述过程中,每一个卷积核的通道数量,必须要求与输入通道数量一致,因为要对每一个通道的像素值要进行卷积运算,所以每一个卷积核的通道数量必须要与输入通道数量保持一致。

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三、多核卷积

下图为双核卷积的效果。
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更多基础知识见网址:https://cs231n.github.io/convolutional-networks/#conv


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