CNN学习

卷积层(特征提取器)

利用一个滑动窗口(卷积核)在图片上移动,计算窗口内像素与卷积核权重的乘积之和,用以捕捉局部特征(如边缘、纹理)。

卷积后生成的新图片(特征图)在坐标处的值。你可以理解为:这是侦探扫描完这一小块区域后得出的"结论得分"。

这是两个求和符号。意思是我们要把这个小窗口里所有算出来的结果都加起来

这是原始图片 里的像素值。表示当前扫描窗口覆盖的那一小块区域。

这是卷积核(也叫滤镜/权重)。它是模型学习到的核心。比如,如果它是一个"横线滤镜",那么它的数值排列就像一条横线。

这是一个常数,就像调色时的"底色"。即使前面算出来是 0,加上偏置也可以微调最后的结果。

尺寸计算公式

:输入高度

:填充(在图片外围补 0 的圈数)

:卷积核尺寸

:步长(每次滑动几个像素)

:向下取整

输入的图,卷积核,步长1,填充0:

结果为

激活函数------非线性引入

如果没有激活函数,多层神经网络退化为线性回归。ReLU负责舍弃负信号,保留正信号。

池化层------降维与压缩

通过取局部区域的最大值或平均值,减少数据量,提高模型的容错性。

全连接层------最终分类

将前面提取的所有特征图"打碎"成一维向量,最后通过加权求和得出每个类别的得分。

:输入特征向量

:权重矩阵

完整流程

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