揭示卷积神经网络在计算机视觉中的威力

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卷积神经网络(CNN 或 convnet)是机器学习的一个子集。它是用于不同应用程序和数据类型的各种类型的人工神经网络之一。CNN是一种用于深度学习算法的网络架构,专门用于图像识别和涉及像素数据处理的任务。

深度学习中还有其他类型的神经网络,但对于识别和识别对象,CNN 是首选的网络架构。这使得它们非常适合计算机视觉任务和对象识别至关重要的应用,例如自动驾驶汽车和面部识别。

卷积神经网络和计算机视觉简介

CNN 是一种擅长图像和视频识别的神经网络。

  • 计算机视觉是 AI 领域,专注于使机器能够解释视觉数据。
  • CNN 是计算机视觉的重要组成部分,它使机器能够高精度地识别和分类视觉数据。

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计算机视觉的重要性是什么?

计算机视觉是人工智能 (AI) 的一个领域,它使计算机和系统能够从数字图像、视频和其他视觉输入中获取有意义的信息,并根据这些信息采取行动或提出建议。如果人工智能 (AI) 使计算机能够思考,那么计算机视觉则使它们能够看到、观察和理解。

  • 计算机视觉的工作原理与人类视觉非常相似,只是人类有一个先机。人类视觉的优势是可以利用上下文环境来训练如何区分物体、它们有多远、它们是否在移动以及图像中是否有问题。

卷积神经网络有哪些层?

CNN 中的卷积层:

  • 卷积层是 CNN 的核心构建块,也是大部分计算发生的地方。它需要一些组件,即输入数据、过滤器和特征图。假设输入是彩色图像,由 3D 像素矩阵组成。这意味着输入将具有三个维度——高度、宽度和深度——对应于图像中的 RGB。我们还有一个特征检测器,也称为内核或过滤器,它将穿过图像的感受野,检查特征是否存在。这个过程被称为卷积。

池化层:

池化层,也称为下采样,进行降维,减少输入中的参数数量。与卷积层类似,池化操作在整个输入上扫描一个过滤器,但不同的是这个过滤器没有任何权重。相反,内核将聚合函数应用于感受域中的值,填充输出数组。池化主要有两种类型:

• 最大池化:当过滤器在输入中移动时,它会选择具有最大值的像素发送到输出数组。顺便说一句,与平均池化相比,这种方法往往被更频繁地使用。

• 平均池化:当过滤器在输入中移动时,它计算感受野内的平均值以发送到输出数组。

虽然在池化层中丢失了大量信息,但它对 CNN 也有很多好处。它们有助于降低复杂性、提高效率并限制过度拟合的风险。

全连接层:

全连接层的名称恰如其分地描述了自己。如前所述,输入图像的像素值在部分连接层中不直接连接到输出层。然而,在全连接层中,输出层中的每个节点都直接连接到上一层中的一个节点。

该层根据从前一层提取的特征及其不同的过滤器执行分类任务。虽然卷积层和池化层倾向于使用 ReLU 函数,但 FC 层通常利用 softmax 激活函数对输入进行适当分类,产生从 0 到 1 的概率。

用于计算机视觉的卷积神经网络的进步:

  • 深度卷积神经网络 (DCNN)
  • 迁移学习
  • 生成对抗网络 (GAN)

因此,根据以上提供的信息,我想总结说深度学习和卷积神经网络非常有用,并且在图像和视频处理和分类领域发挥着重要作用。这一领域的进步将是不可避免的。