计算机视觉:卷积核的参数是如何得到的?

本文重点

卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)是一种深度学习模型,其主要特点是使用卷积层来提取特征。卷积层的核心是卷积核,也称为滤波器(filter)。卷积核是一个小的矩阵,通过卷积操作将输入数据中的特征提取出来。卷积核的参数是如何学习得到的呢?

卷积核其实就是参数

我们前面学习了卷积核在特征提取的作用,我们知道了不同的卷积核提取得特征是不同的,科学家通过常年的研究已经总结出了一些常用的卷积核,比如可以进行纹理提取的卷积核,可以垂直边缘检测的卷积核,那么在搭建卷积神经网络中,不需要我们人为的指定使用什么样的卷积核提取特征,卷积核作为参数可以在反向传播中自己学习到,有时候卷积核提取的特征是什么?我们可能根本不理解。

如图所示是一个3*3的卷积核,它有9个值,不同的值决定了卷积核的不同,那么卷积核提取的特征也就是不一样的。

现实使用中,它的值会作为参数在反向传播中进行更新,卷积核的参数通过训练得到,也许有的时候训练出来的卷积核做了什么,可能我们也不知道,我们可以理解为它做了一件类似垂直边缘检测的操作,也就是提取了某一部分的特征,可能比单纯的边缘检测要复杂了很多,以检测出45°或70°或73°等等,甚至是任何角度的边缘。

总结

在模型学习过程中,更多时候会自动学习到胜过任何之前这些已经确定功能的过滤器。因为神经网络总会根据数据自动学习适合数据的卷积核参数。也就是说,当我们使用卷积核的时候,我们不一定要去使用那些研究者们所选择的这九个数字,而是应该把这矩阵中的 9 个数字当成 9 个参数,然后具体这9个参数是什么?应该由数据决定,并且在之后使用反向传播算法,其目标就是去学习这9 个参数,这9个参数就确定了该过滤器的功能。

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转载自blog.csdn.net/huanfeng_AI/article/details/130877645
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