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:2025-11-08 01:22:27

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
魚羹制作方法
魚羹制作方法
魚羹制作方法?食材:鲈魚1條,香菇20克,筍20克,火腿2片,蛋黃1個,油30克,醋15克,生姜10克,鹽1勺半,生粉1勺,黃酒3克,接下來我們就來聊聊關于魚羹制作方法?以下内容大家不妨參考一二希望能幫到您!魚羹制作方法食材:鲈魚1條,香菇...
2025-11-08
麻辣鴨頭的做法及配料
麻辣鴨頭的做法及配料
麻辣鴨頭的做法及配料?材料:鴨頭10個,蔥段适量,姜片适量做法如下:,我來為大家講解一下關于麻辣鴨頭的做法及配料?跟着小編一起來看一看吧!麻辣鴨頭的做法及配料材料:鴨頭10個,蔥段适量,姜片适量。做法如下:鍋裡放涼水,放入鴨頭,水開後焯水。...
2025-11-08
賣美妝産品都有哪些平台推廣方式
賣美妝産品都有哪些平台推廣方式
美妝護膚品行業怎麼做線上推廣?1、做好消費人群定位美妝護膚品不同于其他的銷售産品,它需要根據用戶的膚質,如油性、幹性、中油性等多種屬性來區分,而多數用戶在購買這類産品時也會根據自己膚質特征選擇适合自己的産品。所以線上推廣美妝護膚品,找到适合...
2025-11-08
等着我尋人列表
等着我尋人列表
《等着我》第五季正在央視一套黃金時間播出。這檔播出了5年多、幫助了近2萬個家庭實現了團圓夢的大型公益尋人節目,自誕生那天起就以感人的故事、真實的情感、公益的行動,吸引了許多觀衆的目光。随着《等着我》的持續熱播,越來越多的尋人故事呈現在觀衆面...
2025-11-08
安踏的多品牌國際化戰略
安踏的多品牌國際化戰略
安踏的多品牌國際化戰略?北京商報訊(記者藍朝晖)12月18日,安踏集團宣布,上海安踏中心(ANTASPORTSCAMPUS)在上海青浦區西虹橋商務區正式奠基按照規劃,上海安踏中心将作為安踏集團的全球零售總部以及管理基地之一,成為安踏多品牌集...
2025-11-08
Copyright 2023-2025 - www.tftnews.com All Rights Reserved