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:2026-09-03 06:29:03

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
正規貸款平台怎麼識别
正規貸款平台怎麼識别
1、申請資料。正規的貸款平台,對于借款人的資質、信用、财力都有要求,而騙子為了能引你上當,往往會設置低門檻甚至無要求,真實姓名,身份證,通訊錄,緊急聯系人這些資料都是必須要核實的,騙子不在乎這些,隻要能讓更多的人申請。2、征信。現在絕大多數正規貸款平台都已經接入了央行征信,就算沒上征信,也支持綁定信...
2026-09-03
沒窗戶的房間如何通風
沒窗戶的房間如何通風
1、我們可以在沒窗戶的房間内安裝一台排風扇,排風扇不僅可以從室内向室外進行抽風,還可以從室外往室内進行吸風,從而實現室内換氣的通風目的。2、我們也可以在沒窗戶的房間内安裝一台空調,大多數的空調不僅會配有制熱和制冷的功能,還會配有換氣、通風的功能。3、我們也可以在沒窗戶的房間頂部安裝一個抽氣筒,從而實...
2026-09-03
餐桌台布怎麼選擇
餐桌台布怎麼選擇
1、桌布材質選擇:桌布中選用的材質,柔軟輕盈選用優質絨面革,不放在桌面上,經久耐用,易清潔,鄉村風格簡約,在室内環境中争取生活自然田園,舒适宜人的味道營造出自然,簡約,優雅的環境。桌布采用優質進口棉紗制成,天然棉質光澤,吸濕性好,親膚爽膚,特種綠色生态紡織活性染料,色牢度高,洗後不褪色桌布,沒有人體...
2026-09-03
2020廉租房申請條件是什麼
2020廉租房申請條件是什麼
1、申請家庭人均收入符合當地廉租住房政策确定的收入标準。2、申請家庭人均現住房面積符合當地廉租住房政策确定的面積标準。3、申請家庭成員中至少有1人為當地非農業常住戶口。4、申請家庭成員之間有法定的贍養、扶養或者撫養關系。5、符合當地廉租住房政策規定的其他标準。
2026-09-03
中蜂怎樣原地分蜂
中蜂怎樣原地分蜂
1、分蜂時間。分蜂期主要在春季的末尾,大概4月份-6月份,以及秋季,9月份-11月份。但是我們分蜂也不能照葫蘆畫瓢,要根據自己實際情況來分蜂。如果是自然分蜂的時候,在王台封蓋5-7天最合适,因為這個時候的王台裡面的蜂王即将要出來,成熟度更好,過早和過晚都不合适。2、挑選王台。一個王台的好壞決定蜂王的...
2026-09-03
Copyright 2023-2026 - www.tftnews.com All Rights Reserved