PyTorch nn.Conv2d 空洞卷积

torch.nn.Conv2d() 中 dilation 参数控制卷积核的间隔

dilation controls the spacing between the kernel points

  • 当 dilation=1 时, 表示卷积核没有额外的空白间距, 也就是标准卷积
  • 当 dilation>1 时, 表示空洞卷积(dilated convolution)

动画演示:

手动计算

以 2*2 的卷积核和 dilation=2 为例, 等效卷积核的大小为:

左上角区域卷积: 1 * 2 + 3 * 0 + 3 * 1 + 1 * 3 = 8, 卷积核中的空白间隔不参与运算, 当然也可以将其置为 0, 等效为 3 * 3 的卷积运算

结果:

使用 PyTorch 计算

python 复制代码
import torch
from torch import nn

data = [
    [1, 2, 3, 0],
    [0, 1, 2, 3],
    [3, 0, 1, 2],
    [2, 3, 0, 1]
]
# 单通道 4*4 图片
# minibatch=1
inp = torch.tensor(data).reshape(1, 1, 4, 4).to(torch.float32)

conv = nn.Conv2d(1, 1, kernel_size=2, dilation=2, bias=False)
conv.weight.data = torch.tensor(
    [[2, 0], [1, 3]]
).reshape(1, 1, 2, 2).to(torch.float32)

oup = conv(inp)
print(oup)

输出

python 复制代码
tensor([[[[ 8., 10.],
          [ 2.,  8.]]]], grad_fn=<ConvolutionBackward0>)

空洞卷积可以扩大感受野, 2*2 的卷积核, dilation 参数设为 2, 可以提取特征图中 3*3 的内容, 却只有 2*2 的卷积运算量

空洞卷积会丢失局部信息

相关推荐
Jsundoku6 小时前
第四章 深度学习 -- 训练技巧
人工智能·深度学习
在所不辞兄7 小时前
【零基础学智能仿真-63】ABACUS作业工具与MCP接口
人工智能·深度学习·神经网络·机器学习·智能仿真
wu_solo8 小时前
6.1 Transformer架构概述
深度学习·架构·transformer
RaaS1009 小时前
Node.js Brotli RCE 漏洞自查指南:fetch、undici、axios 都在影响面,三分钟确认你的版本
人工智能·深度学习·算法
烬羽9 小时前
给 RAG Agent 装上"仪表盘":LangSmith 全链路观测与量化评估实战
深度学习·openai·ai编程
深圳安锐科技有限公司11 小时前
从成像尺度到亚像素解算:变焦视觉位移监测如何让远近断面都稳
图像处理·人工智能·深度学习·算法·计算机视觉·系统架构·结构健康监测
Ivanqhz13 小时前
MoE 原理、TC/EC 路由、LSH-MoE 与负载均衡浅析
运维·网络·人工智能·深度学习·算法·机器学习·负载均衡
Be for thing14 小时前
PyTorch自动求导Autograd详解|requires_grad、backward、grad、梯度清零
pytorch·学习·1024程序员节
还卿一钵无情泪14 小时前
PEFT-Transformers、Unsloth、LLaMA-Factory 微调框架 横向对比
深度学习·大模型·llama·ollama
小毕超14 小时前
从推理到训练:Intel Ultra 核显 GPU 加速 YOLO 模型训练
pytorch·yolo·gpu·intel