CNN如何计算感受野大小

2023-10-12 09:35:49 浏览数 (1)

CNN有三个主要特征:局部连接权值共享输入/输出数据的结构化

在卷积神经网络中,由于卷积的局部连接性,输出特征图上的每个节点的取值,是由卷积核在输入特征图上对应的位置进行卷积操作而得到的,因此这个节点的取值会受到该卷积层的输入特征图,也就是上一层的输出特征图上某个局部区域的影响。感受野的定义是,对于某层输出特征图的某点在卷积神经网络的原始输入数据上能影响到这个点的取值的区域

以二维卷积神经网络为例,如果网络的原始输入特征图的尺寸为

L_wtimes L_h

,记网络第

i

层节点的感受野大小为

R_e^{(i)}

,其中

ein{w,h}

分别代表宽和高两个方向,则可按照式(1-1)~式(1-4)来计算。

  • 若第
i

层为卷积层或者池化层(pooling layer),则有

R^{(i)}=min lgroup R^{(i-1)} (k_e^{(i)}-1) prod_{j=0}^{i-1} s_e^{j}, L(e) rgroup

(1-1) 其中,

k_e^{(i)}

是第

i

卷积核/池化核的尺寸,

s_e^{(j)}

是第

j

层的步长。特别地,对于第0层,即原始输入层,有:

begin{cases} R^{(0)}=1\ s_e^{0}=1 end{cases}

(1-2)

  • 若第
i

层为激活层、批归一化层等,则其步长为1,感受野大小为:

R_e^{(i)}=R_e^{(i-1)}

(1-3)

  • 若第
i

层为全连接层,则其感受野的输入为整个输入数据全域,即:

R_e^{(i)}=L_e

(1-4)

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