卷積神經網路快速入門 基於TensorFlow

2022-05-06 13:18:15 字數 2186 閱讀 2176

卷積神經網路【convolutional neural networks】裡面最重要的構建單元是卷積層。神經元在第乙個卷積層不是連線輸入的每乙個畫素,只是連線它們感受野1

的畫素,以此類推,第二個卷積層的每乙個神經元僅連線位於第乙個卷積層的乙個小方格的神經元。

感受野卷積層

由此牽扯出感受野的定義,感受野是指在視通路2

上各層次的神經細胞,有簡單到複雜,它們所處理的資訊,分別對應於視網膜上的乙個區域性區域,層次越深入,該區域就越大。卷積神經網路就是模仿生理學視覺的這個特點,通過多層卷積層,逐步深入。具體細節請看上圖!

對於什麼是視通路,生理學上講指的是物體在可見光的照射下經眼睛的光學系統在眼底視網膜上形成物像,視網膜上的感光細胞又將視網膜上接收的光能轉換為神經衝動,經過視交叉部分地交換神經纖維後,形成視束,傳到中樞神經系統,包括丘腦的外膝體,上丘和視皮層。經過這個流程,人就能看見物體,這整個流程就是視通路。具體細節請看上圖!

因此,整個卷積神經網路就是模仿眼睛的機理,通過逐層處理,提取特徵,最後形成對物體整體的描述。

1 #

-*- coding: utf-8 -*-

2 """

3 created on wed nov 7 15:45:53 2018

4 @author: zhen

5 """

6 7 import

numpy as np

8 from sklearn.datasets import

load_sample_images

9 import

tensorflow as tf

10 import

matplotlib.pyplot as plt

11 12 #

載入資料集

13 dataset = np.array(load_sample_images().images, dtype=np.float32)

14 batch_size, height, width, channels =dataset.shape

15 16 filters_test = np.zeros(shape=(7, 7, channels, 2), dtype=np.float32)

17 filters_test[:, 3, :, 0] = 1 #

垂直18 filters_test[3, :, :, 1] = 1 #

水平19

20 x = tf.placeholder(tf.float32, shape=(none, height, width, channels))

21 #

卷積22 convolution = tf.nn.conv2d(x, filter=filters_test, strides=[1, 2, 2, 1], padding='

same')

23 #

pooling

24 max_pool = tf.nn.max_pool(x, ksize=[1, 4, 4, 1], strides=[1, 4, 4, 1], padding='

valid')

25 26with tf.session() as sess:

27 convolution_output = sess.run(convolution, feed_dict=)

28 max_pool_output = sess.run(max_pool, feed_dict=)

29

30 plt.imshow(convolution_output[0, :, :, 0]) #

繪製特徵圖

31plt.show()

32 plt.imshow(max_pool_output[0].astype(np.uint8)) #

繪製特徵圖

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