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深度学习框架(深度学习的通道到底是什么?有什么用?(小白可看))

时间2025-09-19 11:23:21分类IT科技浏览6206
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1.什么是通道?

1.输入通道数等于卷积核通道个数

2.卷积核个数 等于 输出通道个数

2.为什么要增加通道

3.补充

1.什么是通道?

        通道在我看来可以简单理解为图像的深度                。通过阅读一些帖子                ,我觉得有两个总结对理解通道很有帮助                          ,这里在下面介绍一下                          。

        计算机在存储图片时是以数字矩阵的形式存储         ,例如我们最常见的彩色图片                ,RNG格式                         ,它包含红         ,黄        ,蓝三个通道                         ,而灰色图片只有一个通道         。

1.输入通道数等于卷积核通道个数

        例如当我们输入的图片为三通道时                 ,那么卷积核也会有三个通道        ,就像上述图片                         ,最左边的三个矩阵是一个图片的三个通道(因为计算机上是以数字矩阵存储)                 ,与这张图片相乘的是一个1*1的三通道卷积核                。

        为了让图像的三个通道和卷积核分别进行点积并相加得到一个矩阵,即一个特征图                         ,所以卷积核的通道也要有三个                          ,为了和图像的每个通道都进行运算                         。

2.卷积核个数 等于 输出通道个数

        卷积核的数量决定输出的通道数,比如说现在有一张像素为16*16的三通道图片(16*16*3)                ,其实这张照片就由三个16*16的矩阵组成                          ,如果这时我们有256个3*3*3的卷积核         ,其实就是每个卷积核由3个3*3的矩阵                ,有256个这样的卷积核         。那么这张16*16*3的图片要和256个3*3*3的卷积核都进行点积并相加得出特征图                         ,即得到的特征图有256个         ,即卷积核的个数        ,也是输出通道的个数        。

2.为什么要增加通道

        在一张照片中可能有很多信息                         ,比如人                 ,动物....        ,我们人眼可以一下子就分辨出来                         ,但是计算机不可以                 ,他要进行特征提取,也是卷积的第一个操作                         。

        我们增加通道数就代表着增加特征                         ,而造成通道数增加的操作其实就是卷积核的增加                          ,不同的卷积核可以提取到不同特征,比如说平滑卷积核                ,它可以让整个图像更加平滑清晰                          ,还比如增加水平边界过滤器         ,垂直边界过滤器(本质都是卷积核)                ,让图像的矩阵和卷积核进行点积相加                         ,得到不同的矩阵         ,即不同的特征图        ,这些特征图越多                         ,越利于计算机学习                 ,这将教会计算机识别特征                 。

        因为不同的卷积核可以分辨出不同的特征        ,所以增加卷积核的个数很必要                         ,计算机通过利用这些特征图                 ,来最终得到结论,分辨出图像的事物到底是什么        。

3.补充

        池化操作是为了在降低像素的同时保存重要信息                         ,而降低像素也十分必要                          ,要通过降低像素来减少计算机的内存消耗                         。

        网络中常常增加通道同时降低像素,但如果不断降低像素而不增加通道                ,那么图片通过激活函数等操作后很可能会遗漏重要信息                          ,那么这个网络的训练效果可能就会不理想                 。

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