引言

所有的層都具有的參數(shù)，如name, type, bottom, top和transform_param請參看我的前一篇文章：Caffe卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)層及參數(shù)

本文只講解視覺層（Vision Layers)的參數(shù)，視覺層包括Convolution, Pooling,Local Response Normalization (LRN), im2col等層。

1、Convolution層：

就是卷積層，是卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）的核心層。

層類型：Convolution

lr_mult: 學(xué)習(xí)率的系數(shù)，最終的學(xué)習(xí)率是這個數(shù)乘以solver.prototxt配置文件中的base_lr。

如果有兩個lr_mult, 則第一個表示權(quán)值的學(xué)習(xí)率，第二個表示偏置項的學(xué)習(xí)率。一般偏置項的學(xué)習(xí)率是權(quán)值學(xué)習(xí)率的兩倍。

在后面的convolution_param中，我們可以設(shè)定卷積層的特有參數(shù)。

必須設(shè)置的參數(shù)：

• num_output: 卷積核（filter)的個數(shù)
• kernel_size: 卷積核的大小。如果卷積核的長和寬不等，需要用kernel_h和kernel_w分別設(shè)定

其它參數(shù)：

• stride: 卷積核的步長，默認(rèn)為1。也可以用stride_h和stride_w來設(shè)置。
• pad: 擴充邊緣，默認(rèn)為0，不擴充。 擴充的時候是左右、上下對稱的，比如卷積核的大小為5*5，那么pad設(shè)置為2，則四個邊緣都擴充2個像素，即寬度和高度都擴充了4個像素,這樣卷積運算之后的特征圖就不會變小。也可以通過pad_h和pad_w來分別設(shè)定。
• weight_filler: 權(quán)值初始化。 默認(rèn)為“constant",值全為0，很多時候我們用"xavier"算法來進行初始化，也可以設(shè)置為”gaussian"
• bias_filler: 偏置項的初始化。一般設(shè)置為"constant",值全為0。
• bias_term: 是否開啟偏置項，默認(rèn)為true, 開啟

group: 分組，默認(rèn)為1組。如果大于1，我們限制卷積的連接操作在一個子集內(nèi)。如果我們根據(jù)圖像的通道來分組，那么第i個輸出分組只能與第i個輸入分組進行連接。

如果設(shè)置stride為1，前后兩次卷積部分存在重疊。如果設(shè)置pad=(kernel_size-1)/2,則運算后，寬度和高度不變。

示例：

layer {
  name: "conv1"
  type: "Convolution"
  bottom: "data"
  top: "conv1"
  param {
    lr_mult: 1
  }
  param {
    lr_mult: 2
  }
  convolution_param {
    num_output: 20
    kernel_size: 5
    stride: 1
    weight_filler {
      type: "xavier"
    }
    bias_filler {
      type: "constant"
    }
  }
}

2、Pooling層

也叫池化層，為了減少運算量和數(shù)據(jù)維度而設(shè)置的一種層。

層類型：Pooling

必須設(shè)置的參數(shù)：

kernel_size: 池化的核大小。也可以用kernel_h和kernel_w分別設(shè)定。

其它參數(shù)：

• pool: 池化方法，默認(rèn)為MAX。目前可用的方法有MAX, AVE, 或STOCHASTIC
• pad: 和卷積層的pad的一樣，進行邊緣擴充。默認(rèn)為0
• stride: 池化的步長，默認(rèn)為1。一般我們設(shè)置為2，即不重疊。也可以用stride_h和stride_w來設(shè)置。

示例：

layer {
  name: "pool1"
  type: "Pooling"
  bottom: "conv1"
  top: "pool1"
  pooling_param {
    pool: MAX
    kernel_size: 3
    stride: 2
  }
}

pooling層的運算方法基本是和卷積層是一樣的。

如果設(shè)置stride為2，前后兩次卷積部分不重疊。100*100的特征圖池化后，變成50*50.

3、Local Response Normalization (LRN)層

此層是對一個輸入的局部區(qū)域進行歸一化，達(dá)到“側(cè)抑制”的效果?？扇ニ阉鰽lexNet或GoogLenet，里面就用到了這個功能

層類型：LRN

參數(shù)：全部為可選，沒有必須

• local_size: 默認(rèn)為5。如果是跨通道LRN，則表示求和的通道數(shù)；如果是在通道內(nèi)LRN，則表示求和的正方形區(qū)域長度。
• alpha: 默認(rèn)為1，歸一化公式中的參數(shù)。
• beta: 默認(rèn)為5，歸一化公式中的參數(shù)。
• norm_region: 默認(rèn)為ACROSS_CHANNELS。有兩個選擇，ACROSS_CHANNELS表示在相鄰的通道間求和歸一化。WITHIN_CHANNEL表示在一個通道內(nèi)部特定的區(qū)域內(nèi)進行求和歸一化。與前面的local_size參數(shù)對應(yīng)。

歸一化公式：對于每一個輸入, 去除以

得到歸一化后的輸出

示例：

layers {
  name: "norm1"
  type: LRN
  bottom: "pool1"
  top: "norm1"
  lrn_param {
    local_size: 5
    alpha: 0.0001
    beta: 0.75
  }
}

4、im2col層

如果對matlab比較熟悉的話，就應(yīng)該知道im2col是什么意思。它先將一個大矩陣，重疊地劃分為多個子矩陣，對每個子矩陣序列化成向量，最后得到另外一個矩陣。

看一看圖就知道了：

在caffe中，卷積運算就是先對數(shù)據(jù)進行im2col操作，再進行內(nèi)積運算（inner product)。這樣做，比原始的卷積操作速度更快。

看看兩種卷積操作的異同：

以上就是Caffe卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)視覺層Vision Layers及參數(shù)詳解的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Caffe視覺層Vision Layers的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

最新評論