实现一个类Conv2D,多通道卷积计算过程如上图所示 1.属性包括:input_image,out_channels,stride,kernel_size, padding 2.在类中实现一个方法能够返回卷积后的特征图
时间: 2024-02-20 16:00:49 浏览: 69
好的,以下是一个修改后的实现示例:
```python
import numpy as np
class Conv2D:
def __init__(self, input_image, out_channels, kernel_size, stride=1, padding=0):
self.input_image = input_image
self.out_channels = out_channels
self.kernel_size = kernel_size
self.stride = stride
self.padding = padding
self.kernel = np.random.randn(out_channels, input_image.shape[0], kernel_size, kernel_size)
self.bias = np.zeros((out_channels, 1))
def forward(self):
# 获取输入图像的大小
N, C, H, W = self.input_image.shape
# 计算输出图像的大小
out_height = (H + 2 * self.padding - self.kernel_size) // self.stride + 1
out_width = (W + 2 * self.padding - self.kernel_size) // self.stride + 1
# 创建输出特征图
output = np.zeros((self.out_channels, out_height, out_width))
# 对输入图像进行填充
input_pad = np.pad(self.input_image, ((0,0), (self.padding,self.padding), (self.padding,self.padding)), mode='constant')
# 对输入图像进行卷积
for c_out in range(self.out_channels):
for i in range(out_height):
for j in range(out_width):
# 计算卷积结果
output[c_out, i, j] = np.sum(input_pad[:, i*self.stride:i*self.stride+self.kernel_size, j*self.stride:j*self.stride+self.kernel_size] * self.kernel[c_out]) + self.bias[c_out]
return output
```
这个`Conv2D`类的构造方法接受一个输入图像、输出通道数、卷积核大小、步长和填充大小,并且在内部初始化了卷积核和偏置项。`forward`方法不再接受输入图像,而是使用类初始化时传入的`input_image`属性。在卷积计算中,我们不需要对每一个样本进行循环,因为在这个示例中我们只处理了一个输入图像。因此,我们可以省略第一个循环。在计算卷积结果时,我们不再需要对每一个样本进行计算,因为在这个示例中我们只处理了一个输入图像。因此,我们可以省略第一个维度。
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