如何画出tensorflow的网络结构 tensorflow输出网络结构_卷积


VGGNet探索了卷积神经网络的深度与性嫩之间的关系,通过反复堆叠3×3的卷积核和2×2的池化层构建了16层的卷积神经网络。

由上图所知,VGG一共有五段卷积,每段卷积之后紧接着最大池化层,作者一共实验了6种网络结构。分别是VGG-11,VGG-13,VGG-16,VGG-19,网络的输入是224*224大小的图像,输出是图像分类结果。

下面我们主要针对tensorflow如何实现vgg做出讲解。

VGGNet-16包含了很多卷积层,因此我们写一个conv——op,来创建卷积层并把本层的参数存入参数列表。此函数的输入有:input_op是输入的tensor,name是名称,kh为卷积核的高,kw为宽,n_out是输出通道数,dh是步长的高,dw是步长的宽,p是参数列表。接着使用tf.nn.conv2d对input_op进行卷积处理,使用tf.Variable将其转成可训练的参数,最后输出activation作为函数结果返回。


如何画出tensorflow的网络结构 tensorflow输出网络结构_tensorflow输出网络结构_02


下面定义全连接层函数fc_op。这里跟上面的函数不同的是参数维度,因为是全连接所以维度只有两个参数。


如何画出tensorflow的网络结构 tensorflow输出网络结构_全连接_03


再定义最大池化层的创建函数mpool_op。


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完成了卷积层,全连接层与最大池化层的函数,接下来就开始创建VGGNet-16的网络结构。构建函数为inference_op,输入有input_op和keep_prob,这里keep_prob是控制dropout的一个placeholder。从结构图中,我们知道第一层有两个3×3卷积层与最大池化层构成。第一个卷积层的输入input_op的size为224×224×3,输出size为224×224×64,第二个卷积层的输入输出size均为224×224×64,经过池化层后变为112×112×64.


如何画出tensorflow的网络结构 tensorflow输出网络结构_全连接_05


第二段同样是两个3×3卷积层与一个池化层,输出通道数为128,因此这一段网络的输出size为56×56×128.


如何画出tensorflow的网络结构 tensorflow输出网络结构_tensorflow输出网络结构_06


第三段有三个3×3的卷积层与一个池化层,输出通道数变为256,最终输出size为28×28×256。


如何画出tensorflow的网络结构 tensorflow输出网络结构_卷积_07


第四段有三个3×3的卷积层与一个池化层,输出通道数变为512,最终输出size为14×14×512。


如何画出tensorflow的网络结构 tensorflow输出网络结构_池化_08


最后一段卷积层有所变化,这里通道数不再增加,维持在512,而经过池化层后输出size为7×7×512.


如何画出tensorflow的网络结构 tensorflow输出网络结构_池化_09


我们将最后输出flat成一维向量,然后链接一个隐含节点数为4096的全连接层,激活函数为Relu。再接一个dropout层,在训练时保留率为0.5,预测时为1.0。接下来是一个和前面一样的全连接层,后面连着dropout。最后一个有1000个输出节点的全连接层,并使用softmax进行处理得到分类输出概率,此时VGGNet-16的网络结构就全部构建完毕了。


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