感受野的含义及计算方法

article/2025/9/14 17:11:46

1 感受野(Receptive Field)的概念

感受野(Receptive Field)的概念:在卷积神经网络中,感受野的定义是 卷积神经网络每一层输出的特征图(feature map)上的像素点在原始输入图像上映射的区域大小。第一层卷积层的输出特征图像素的感受野大小等于卷积核大小,其它卷积层的输出特征图的感受野的大小和它之前所有层的卷积核大小和步长有关系
在这里插入图片描述

2 感受野的作用:

特征图上的感受野越大,那么该特征图上每一个特征点所能看到的原始输入图形上的区域就越大,所以该它越能检测比较大的物体,但是也越容易忽略小的物体。所以越大的感受野,越能考虑到整体,越能观察到全局信息。所以在实际的feature map中,随着网络深度的加深,浅层(浅层指的是刚进入神经网络的那几层)的feature map的感受野较小,所以它们主要包含低级的信息(物体边缘,颜色,初级位置信息等),深层的feature map的感受野较大,所以它们包含高等信息(例如物体的语义信息:狗,猫,汽车等等)。

3 感受野的计算:

  • 第一层卷积层的输出特征图像素的感受野大小等于卷积核大小,其它卷积层的输出特征图的感受野的大小和它之前所有层的卷积核大小和步长有关系。
    在下图中,输入图形的大小是5x5,假设保持滑动窗口的步长stride=1,padding=0,经过第一次卷积,得到的特征图大小是3x3,经过第二层卷积,得到的特征 图大小是1x1,所以第一层特征图的感受野是3x3,第二层特征图的感受野是5x5。
    在这里插入图片描述
    那么有人肯定有这个疑问,上图的卷积过程需要经过两次卷积才可以将原始输入图形变成1x1的特征图,这跟使用一个5x5的卷积核进行一次卷积得到的特征图 的结果是一样的,那为什么非要进行两处卷积呢?

    假设输入大小都是hxwxc,并且都使用c个卷积核(得到c个特征图),可以来计算一下其各自所需参数:

    一个5x5的卷积所需参数:cx(5x5xc)=25c^2

    2个3x3卷积核所需参数:2xcx(3x3xc)=18c^2

    很明显,堆叠小的卷积核所需的参数更少一些,并且卷积过程越多,特征提取也会越细致,加入的非线性变换也随着增多(因为通常情况下每个卷积层后面一般 都加激活函数,这些激活函数可以完成非线性变换,所以卷积层越多,非线性变换也随着增多),还不会增大权重参数个数,这就是VGG网络的基本出发点,用 小的卷积核来完成体特征提取操作。

  • 如图所示 7x7 的原始图像,经过kernel_size=3, stride=2的Conv1,kernel_size=2, stride=1的Conv2后,输出特征图大小为 2x2,很明显,原始图像的每个单元的感受野为1,Conv1的每个单元的感受野为3,而由于Conv2的每个单元都是由 2x2 范围的Conv1构成,因此回溯到原始图像,每个单元能够看到 5x5 大小的区域范围。
    在这里插入图片描述
  • 卷积层(conv)和池化层(pooling)都会影响感受野,而激活函数层通常对于感受野没有影响,当前层的步长并不影响当前层的感受野,感受野和填补(padding)没有关系, 计算当前层感受野的公式如下:
    在这里插入图片描述

下面来练练手,以AlexNet举个例子

在这里插入图片描述


http://chatgpt.dhexx.cn/article/8J3SfH6g.shtml

相关文章

感受野是什么?

在卷积神经网络中,感受野(Receptive Field)是指特征图上的某个点能看到的输入图像的区域,即特征图上的点是由输入图像中感受野大小区域的计算得到的。神经元感受野的值越大表示其能接触到的原始图像范围就越大,也意味着它可能蕴含更为全局,语义层次更高的…

细说卷积神经网络(CNN)中所谓的“感受野”(Receptive Field)

感受野 一、感受野1.全连接网络与卷积神经网络2.进一步体验“感受野”3.计算感受野通用方式4.综合实例5.总结 一、感受野 感受野:卷积神经网络中每个网络层输出的特征图中的单个元素映射回原始输入特征中的区域大小,网络层越深,其输出特征的元…

【Kafka】10道不得不会的 Kafka 面试题

博主介绍: 🚀自媒体 JavaPub 独立维护人,全网粉丝15w,csdn博客专家、java领域优质创作者,51ctoTOP10博主,知乎/掘金/华为云/阿里云/InfoQ等平台优质作者、专注于Java技术领域和副业。🚀 公众号&…

Java程序员必备的50道Kafka面试题及解析,面试再也不怕问Kafka了

前言 Apache Kafka的受欢迎程度很高,Kafka拥有充足的就业机会和职业前景。此外,在这个时代拥有kafka知识是一条快速增长的道路。所以,在这篇文章中,我们收集了Apache Kafka面试中常见的问题,并提供了答案。因此&#…

Kafka面试题总结

1、kafka是什么? 可以用来做什么? Kafka 是一个分布式的、高吞吐量的、可持久性的、自动负载均衡的消息队列。 它不仅可以实现传统意义上MQ功能,异步、解耦、削峰。 还可以作为大数据的流处理平台。 2、为什么kafka安装需要依赖Zookeeper? 配置中心&#xf…

kafka面试题知识点整理

kafka-面试题整理 刚刚学了kafka,整理一些面试题知识点,帮助记忆1、什么是kafka2、什么是消息队列3、kafka通信流程4、Leader选举流程5、副本及同步原理6、消费者消费数据的方式7、分区分配策略以及原理8、如何保证消息的可靠性9、数据有序/乱序10、幂等…

kafka面试题

1.Kafka数据积压如何处理? 1. 实时/消费任务挂掉导致的消费滞后 a. 任务重新启动后直接消费最新的消息,对于"滞后"的历史数据采用离线程序进行"补漏"。b. 任务启动从上次提交offset处开始消费处理 如果积压的数据量很大&#xff0c…

Kafka 面试题,看这一篇就够了

Kafka 基础 消息系统的作用 大部分小伙伴应该都清楚,这里用机油装箱举个例子: 所以消息系统就是如上图我们所说的仓库,能在中间过程作为缓存,并且实现解耦合的作用。 引入一个场景,我们知道中国移动,中国联…

32 道常见的 Kafka 面试题

最近很多粉丝后台留言问了一些大数据的面试题,其中包括了大量的 Kafka、Spark等相关的问题,所以我特意抽出时间整理了一些大数据相关面试题,本文是 Kafka 面试相关问题,其他系列面试题后面会陆续整理,欢迎关注过往记忆…

Kafka面试题及答案整理 110道 (持续更新)

最新Kafka面试题【附答案解析】Kafka面试题及答案,Kafka最新面试题及答案,Kafka面试题新答案已经全部更新完了,有些答案是自己总结的,也有些答案是在网上搜集整理的。这些答案难免会存在一些错误,仅供大家参考。如果发…

2022 最新 Kafka 面试题

Kafka 面试题 1、如何获取 topic 主题的列表2、生产者和消费者的命令行是什么?3、consumer 是推还是拉?4、讲讲 kafka 维护消费状态跟踪的方法5、讲一下主从同步\6、为什么需要消息系统,mysql 不能满足需求吗?1.解耦:2…

20道常见的kafka面试题以及答案

JAVA面试宝典,搞定JAVA面试,不再是难题,系列文章传送地址,请点击本链接。 目录 1、kafka的消费者是pull(拉)还是push(推)模式,这种模式有什么好处? 2、kafka维护消息状态的跟踪方法 3、zookeeper对于ka…

VS2017安装打包插件

1、打开VS2017:工具-》》扩展和更新-》》 2、搜索Microsoft Visual Studio 2017 Installer Projects 3、点击下载,下载完成 4、按照提示,关闭所有VS后,自动安装 5、选择修改 6、安装完成

VS2017安装CLR

打开Visual Studio Community 2017,选择更改,然后在右侧安装详细信息将C/CLI支持打上勾,然后更新就可以了。 在VS里面新建项目就可以看见已经有CLR了。

VS2017安装成功后,无MFC选项解决办法

在安装VS2017时,勾选了安装MFC工作负载,但是新建项目时没有MFC选项。解决办法如下: 首先打开VS INSTALLER,点击修改 发现已经勾选MFC工作负载,点击右侧“安装详细信息”栏中的“使用C的桌面开发” 勾选“用于X86和X6…

vs2017安装勾选哪些_vs2017安装以编写c语言

安装这两个插件就行了 创建第一个项目 注意:C 是在 C 语言的基础上进行的扩展,所有在本质上,C 已经包含了 C 语言的所有内容,所以大部分 IDE 会默认创建后缀名为 .cpp 的C 源文件。为了大家养成良好的规范,写 C 语言代…

VS2017安装qt插件失败(已解决)

VS2017安装qt插件失败(已解决) 试过很多方法没有解决此问题,偶然间删除一个文件夹,重新安装就成功了。 解决方法:删除红色框中的文件夹即可。(该文件路径在C盘的用户文件夹中查找,勾选隐藏的项目即可看到隐…

vs2017 安装Qt VS Tools ,新建项目没有Qt GUI Application选项 ,解决方法

一、查看测试栏有没有该选项 二、如果也没有,就是Qt GUI Application版本太高 1、已知Qt VS Tools 2.4.0和Qt VS Tools 2.1.2是有的, 分享一个Qt VS Tools 2.1.2 链接:https://pan.baidu.com/s/18AmBnxQHqmVspsPlQmbPBw 提取码:1…

VS2017安装插件SVN

材料 VS安装程序。VisualSVN安装程序。 前期准备 在代码管理的服务器上安装SVN server。 在本机安装TortoiseSVN(也就是SVN的客户端,可在文件库中查看代码以及文档)。 Visual Studio安装SVN插件 安装VisualSVN,按照软件提示一…

C#开发环境配置-VS2017安装与卸载

安装 双击安装.exe(必须保证联网) 这三项要勾选 安装完成启动程序,需要登陆账户邮箱密码,不登陆也可以使用30天。 VS2017设置起始页 vs2017将打开起始页放到了文件菜单下:文件》起始页 将程序快捷方式放在桌面是紫色的图标&am…