theano中对图像进行convolution 运算

时间:2023-12-31 10:57:44

(1) 定义计算过程中需要的symbolic expression

 """
定义相关的symbolic experssion
"""
# convolution layer的输入,根据theano,它应该是一个4d tensor
input = T.tensor4(name='input')
# 共享权值W,它的shape为2,3,9,9
w_shp = (2,3,9,9);w_bound = numpy.sqrt(3*9*9)
W = theano.shared(numpy.asarray(rng.uniform(low= -1.0/w_bound, high = 1.0/w_bound,size=w_shp),dtype=input.dtype),name='W')
# 利用卷积核W对input进行卷积运算
conv_out = conv.conv2d(input,W)
# 偏执向量b
b_shp = (2,) # b是一个只有1个元素2的tuple
b = theano.shared(numpy.asarray(rng.uniform(low= -.5, high = .5,size=b_shp),dtype=input.dtype),name='b')
# 计算sigmoid函数
output = T.nnet.sigmoid(conv_out+b.dimshuffle('x',0,'x','x'))
# 输入输出function
f = theano.function([input],output)

theano中对图像进行convolution 运算

(2)利用真实数据计算

 """
开始使用具体数值
"""
# 读入图像
img = Image.open('3wolfmoon.jpg', mode='r')
# 将输入图像存入在array中
img = numpy.array(img,dtype='float64')/256
# 对输入图像进行reshape
img_=img.transpose(2,0,1).reshape(1,3,639,516)
# 利用convolution kernel对输入图像进行卷积运算
filtered_img=f(img_)

(3)绘制需要显示的图像

 """
绘制图像
"""
# 显示原始图像
pylab.subplot(1,3,1);pylab.axis('off');pylab.imshow(img);pylab.gray()
# 显示filter后的图像的channel1
pylab.subplot(1,3,2);pylab.axis('off');pylab.imshow(filtered_img[0,0,:,:])
# 显示filter后的图像的channel2
pylab.subplot(1,3,3);pylab.axis('off');pylab.imshow(filtered_img[0,1,:,:])
# 显示
pylab.show()

theano中对图像进行convolution 运算

整个代码段

 # -*- coding: utf-8 -*-

 # 导入相关的模块
import theano
from theano import tensor as T
from theano.tensor.nnet import conv
import numpy
import pylab
from PIL import Image # 产生随机数的种子
rng = numpy.random.RandomState(23455) """
定义相关的symbolic experssion
"""
# convolution layer的输入,根据theano,它应该是一个4d tensor
input = T.tensor4(name='input')
# 共享权值W,它的shape为2,3,9,9
w_shp = (2,3,9,9);w_bound = numpy.sqrt(3*9*9)
W = theano.shared(numpy.asarray(rng.uniform(low= -1.0/w_bound, high = 1.0/w_bound,size=w_shp),dtype=input.dtype),name='W')
# 利用卷积核W对input进行卷积运算
conv_out = conv.conv2d(input,W)
# 偏执向量b
b_shp = (2,) # b是一个只有1个元素2的tuple
b = theano.shared(numpy.asarray(rng.uniform(low= -.5, high = .5,size=b_shp),dtype=input.dtype),name='b')
# 计算sigmoid函数
output = T.nnet.sigmoid(conv_out+b.dimshuffle('x',0,'x','x'))
# 输入输出function
f = theano.function([input],output) """
开始使用具体数值
"""
# 读入图像
img = Image.open('3wolfmoon.jpg', mode='r')
# 将输入图像存入在array中
img = numpy.array(img,dtype='float64')/256
# 对输入图像进行reshape
img_=img.transpose(2,0,1).reshape(1,3,639,516)
# 利用convolution kernel对输入图像进行卷积运算
filtered_img=f(img_) """
绘制图像
"""
# 显示原始图像
pylab.subplot(1,3,1);pylab.axis('off');pylab.imshow(img);pylab.gray()
# 显示filter后的图像的channel1
pylab.subplot(1,3,2);pylab.axis('off');pylab.imshow(filtered_img[0,0,:,:])
# 显示filter后的图像的channel2
pylab.subplot(1,3,3);pylab.axis('off');pylab.imshow(filtered_img[0,1,:,:])
# 显示
pylab.show()