填充
当卷积核的高度和宽度大于1时,卷积操作的输出的图像尺寸会变小,特别是在连续的多层卷积后,输出变得越来越小。这样一来,原始图像的边界丢失了许多有用的信息。填充是解决这个问题的一种办法,即,在输入图像的边界填充元素,通常是0.
通常,如果我们添加p<sub>h</sub>行填充(大约一半在顶部,一半在底部)和p<sub>w</sub>列填充(左侧大约一半,右侧一半),则输出形状将为(nh−kh+ph+1)×(nw−kw+pw+1)。这意味着输出的高度和宽度将分别增加p<sub>h</sub>和p<sub>w</sub>。请注意,这里如果上下各填充了一行,p<sub>h</sub>等于2.
在许多情况下,我们需要设置p<sub>h</sub>=k<sub>h</sub>−1和<span class="math notranslate nohighlight">p<sub>w</sub>=k<sub>w</sub>−1,(代入上式,输出则变成n<sub>h</sub>×n<sub>w</sub>)使输入和输出具有相同的高度和宽度。 这样可以在构建网络时更容易地预测每个图层的输出形状。假设<span class="math notranslate nohighlight">k<sub>h</sub>是奇数,我们将在高度的两侧填充<span class="math notranslate nohighlight">p<sub>h</sub>/2行。 如果<span class="math notranslate nohighlight">k<sub>h</sub>是偶数,则一种可能性是在输入顶部填充<span class="math notranslate nohighlight">⌈p<sub>h</sub>/2⌉行,在底部填充<span class="math notranslate nohighlight">⌊p<sub>h</sub>/2⌋行。同理,我们填充宽度的两侧。举个例子:如果卷积核是3*3的,就填充2行2列,分别在上下各填充1行、左右各填充1行。
步幅
在前面的例子中,我们默认每次滑动一个元素。 但是,有时候为了高效计算或是缩减采样次数,卷积窗口可以跳过中间位置,每次滑动多个元素。我们将每次滑动元素的数量称为步幅(stride)。
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