首页
/
每日頭條
/
生活
/
卷積神經網絡識别圖像的基本原理
卷積神經網絡識别圖像的基本原理
更新时间:2026-04-26 17:33:33

在圖像處理任務中,常用拉普拉斯算子對物體邊緣進行提取,拉普拉斯算子為一個大小為3×3的卷積核,中心元素值是8,其餘元素值是−1-1−1

先根據二維卷積算子,構造一個簡單的拉普拉斯算子,并對一張輸入的灰度圖片進行邊緣檢測,提取出目标的外形輪廓。

一、定義一個帶步長和填充的二維卷積算子

# 帶步長和填充的二維卷積算子 import paddle class Conv2D(paddle.nn.Layer): def __init__(self,kernel_size,stride=1,padding=0, weight_attr=paddle.ParamAttr( initializer=paddle.nn.initializer.Constant(value=1.0))): super(Conv2D,self).__init__() self.weight=paddle.create_parameter(shape=[kernel_size,kernel_size], dtype='float32',attr=weight_attr) #步長 self.stride=stride #零填充 self.padding=padding def forward(self,x): new_x=paddle.zeros(shape=[x.shape[0],x.shape[1] 2*self.padding,x.shape[2] 2*self.padding]) new_x[:,self.padding:x.shape[1] self.padding,self.padding:x.shape[2] self.padding]=x u,v=self.weight.shape output_w=int((x.shape[1]-u 2*self.padding)/self.stride 1) output_h=int((x.shape[2]-v 2*self.padding)/self.stride 1) output=paddle.zeros(shape=[x.shape[0],output_w,output_h]) for i in range(output_w): for j in range(output_h): output[:,i,j]=paddle.sum( new_x[:,i*self.stride:i*self.stride u,j*self.stride:j*self.stride v]*self.weight, axis=[1,2]) return output

#測試算子 inputs=paddle.randn([2,8,8]) conv2d_padding=Conv2D(kernel_size=3,padding=1) outputs=conv2d_padding(inputs) print(outputs.shape) conv2d_stride=Conv2D(kernel_size=3,stride=2,padding=1) outputs=conv2d_stride(inputs) print(outputs.shape)

#輸出, #從輸出結果看出,使用3×3大小卷積,padding為1,當stride=1時,模型的輸出特征圖可以與輸入特征圖保持一緻; #當stride=2時,輸出特征圖的寬和高都縮小一倍。 [2, 8, 8] [2, 4, 4]

卷積神經網絡識别圖像的基本原理(97.人工智能使用卷積運算完成圖像邊緣檢測)1

輸出後的長度和寬度計算方式

二、構造一個簡單的拉普拉斯算子,進行圖像邊緣檢測

import matplotlib.pyplot as plt from PIL import Image import numpy as np #讀取圖片灰度圖 img=Image.open("img/catgray.jpg") inputs=np.array(img).astype(np.float32) print(inputs.shape) #設置卷積核 w=np.array([[-1,-1,-1],[-1,8,-1],[-1,-1,-1]],dtype=np.float32) print(w.shape) #創建卷積算子,卷積核為w,步長為1,零填充為1 conv=Conv2D(kernel_size=3,stride=1,padding=1, weight_attr=paddle.ParamAttr(initializer=paddle.nn.initializer.Assign(value=w))) #将圖片轉換為tensor inputs=paddle.to_tensor(inputs) print(inputs.shape) inputs=paddle.unsqueeze(inputs,axis=0) print(inputs.shape) outputs=conv(inputs) outputs=outputs.numpy() print(outputs.shape) #可視化結果 plt.figure(figsize=(8,4)) plt.subplot(121) plt.imshow(img) plt.subplot(122) plt.imshow(outputs.squeeze(),cmap='gray') plt.show()

#輸出的形狀,最後輸出圖像的形狀保持不變 (100, 100) (3, 3) [100, 100] [1, 100, 100] (1, 100, 100)

卷積神經網絡識别圖像的基本原理(97.人工智能使用卷積運算完成圖像邊緣檢測)2

檢測結果

從輸出結果看,使用拉普拉斯算子,目标的邊緣可以成功被檢測出來。

卷積神經網絡識别圖像的基本原理(97.人工智能使用卷積運算完成圖像邊緣檢測)3

卷積神經網絡識别圖像的基本原理(97.人工智能使用卷積運算完成圖像邊緣檢測)4

catgray.jpg

,
Comments
Welcome to tft每日頭條 comments! Please keep conversations courteous and on-topic. To fosterproductive and respectful conversations, you may see comments from our Community Managers.
Sign up to post
Sort by
Show More Comments
推荐阅读
手遊代理哪個項目比較好做一點
手遊代理哪個項目比較好做一點
當我們下載一款遊戲時,畫風玩法都适合自己,都特别的喜歡,自然而然地就會為遊戲氪金,大的不講吧,幾塊錢的首充或幾十塊的月卡肯定安排上,這些對于玩家來說,已經是常态了,同樣也是一種新的娛樂消費方式。近日,市場研究機構Newzoo對2021全球遊...
2026-04-26
化學錨栓的施工方案
化學錨栓的施工方案
前幾期文章中,我們多次提到過特殊倒錐形化學錨栓,相信小夥伴們對它的印象應該比較深刻,但是在實際使用過程中還是有一些地方是需要注意的。今天,小邦就來為大家介紹一下這幾個主要的方面。一是使用前要注意按照标準參數測量鑽孔深度,安排檢測人員現場測試...
2026-04-26
穆桂英挂帥第44集楊宗保
穆桂英挂帥第44集楊宗保
這是我看了電視劇《穆桂英挂帥》,寫的第二篇劇評,歡迎朋友們參與讨論,穆桂英的謀愛之路。山野丫頭穆桂英,從小到大生活在穆柯寨,像在世外桃源一樣,接觸到的是純樸的山民,原生态的山水,她和山裡的孩子玩到大,那天性充分釋放,是個活色生香的女生。自己...
2026-04-26
實用體能訓練指南
實用體能訓練指南
新兵入伍前運動量較小骨骼和關節比較脆弱訓練前的熱身活動特别重要在新兵進行各項訓練之前以較輕的活動量先行活動肢體為随後的訓練做準備可以提高訓練效率這裡有份體能訓練熱身“秘籍”來看!靜态練習一口令下達:“靜态練習一,準備”、“一”、“二”、“停...
2026-04-26
人力資源管理師考試時間2023年
人力資源管理師考試時間2023年
人力資源管理師考試時間2023年?自從企業人力資源管理師退出國家職業資格目錄,很多想考人力資源管理師的同學就放棄了考企業人力資源管理師技能等級證書(第三方機構發證)改考人力資源管理師國家職業資格專業技術資格證書(人社部發證),我來為大家講解...
2026-04-26
Copyright 2023-2026 - www.tftnews.com All Rights Reserved