nn.Conv2d（二）

时间：2024-10-14 14:32:07

 **前置知识：

1、nn.Conv2d和torch.nn.functional.conv2d的对比：

nn.Conv2d（能自主学习，更新调整卷积核）

  • 模块：可以看作是一个“卷积层”，用在神经网络里。
  • 定义一次，用多次：你只需设置好参数（比如输入通道、输出通道、卷积核大小），然后在每次前向传播时直接用它。
  • 自动管理：这个模块会自动保存和更新卷积的权重（参数），你只需关注模型的整体结构。

torch.nn.functional.conv2d（一次性使用，卷积核的参数需要人为给好给全）

  • 函数：可以想象成一个工具，用来执行一次性的卷积操作。
  • 灵活使用：每次使用时都要提供所有需要的参数，比如输入数据、卷积核的权重和偏置。
  • 无状态：这个函数不会保存卷积的参数，所以你得自己管理这些。

2、self.conv_1 = Conv2d(in_channels=3, out_channels=6, kernel_size=3, stride=1, padding=0)

定义了一个卷积层，输入为 3 通道的图像，经过 3x3 的卷积核处理后，输出 6 通道的特征图

in_channels=3

  • 输入通道数：这里设置为 3，表示输入的图像有 3 个通道（例如 RGB 彩色图像）。每个通道对应图像中的一种颜色。

out_channels=6

  • 输出通道数：设置为 6，表示该卷积层会输出 6 个通道的特征图。这意味着卷积层会学习到 6 种不同的特征。

 kernel_size=3

  • 卷积核大小：设置为 3，表示卷积核的尺寸为 3x3 像素。卷积核在输入图像上滑动，进行局部特征的提取。

 stride=1

  • 步幅：设置为 1，表示卷积核每次滑动一个像素。步幅越小，输出特征图的尺寸越大。

 padding=0

  • 填充：设置为 0，表示不对输入图像进行填充。没有填充会使输出特征图的尺寸减小。

**代码：

加载数据集——>数据Loader处理——>创建新神经网络模型（继承nn.Module并重写方法）——>数据输入reshape成4维度张量——>使用该模型进行计算——>数据结果reshape成3通道——>tensorboard记录

import torch
import torchvision
from torch.nn import Conv2d
from torch.utils.data import DataLoader
from torch.utils.tensorboard import SummaryWriter

test_set=torchvision.datasets.CIFAR10(root="./dataset",train=False,transform=torchvision.transforms.ToTensor(),download=True)

dataloader=DataLoader(test_set,batch_size=64)

class Xigua(nn.Module):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.conv_1=Conv2d(in_channels=3,out_channels=6,kernel_size=3,stride=1,padding=0)

    def forward(self,input):
        output=self.conv_1(input)
        return output

xigua1=Xigua()
print(xigua1)
#Xigua((conv_1): Conv2d(3, 6, kernel_size=(3, 3), stride=(1, 1)))

writer=SummaryWriter("logs1")
step=0
for data in dataloader:
    imgs,targets=data
    output=xigua1(imgs)
    print(imgs.shape) #torch.Size([64, 3, 32, 32])
    print(output.shape) #torch.Size([64, 6, 30, 30])
    #需要reshape，使其变为3通道，才能使add_imgs生效，torch.Size([64, 6, 30, 30])————>torch.Size([***, 3, 30, 30])
    output=torch.reshape(output,(-1,3,30,30)) #-1是一个占位符，表示让pytorch自动计算该维度的大小
    writer.add_images("test_Conv2d",output,step,dataformats="NCHW")
    writer.add_images("start",imgs,step,dataformats="NCHW")
    step=step+1
    if step>=10:
        break
writer.close()


# AssertionError: assert I.ndim == 4 and I.shape[1] == 3

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