卷积神经网络(Convolutional Neural Network,简称CNN)是深度学习领域中一种专为处理网格状数据(如图像)设计的神经网络架构。其通过卷积层、池化层和全连接层的组合,能够自动提取图像特征并实现高效的模式识别。

核心原理 📌

  • 卷积层:使用滤波器(kernel)扫描图像,提取局部特征(如边缘、纹理)。
    卷积层结构
  • 池化层:降低数据维度,增强模型对平移不变性(如最大池化)。
    池化层示意图
  • 全连接层:将提取的特征映射到最终输出(如分类结果)。

典型应用场景 🎯

  • 图像分类:如识别图片中的物体(如猫、狗)。
  • 目标检测:定位图像中的多个物体(如YOLO算法)。
  • 图像分割:划分图像中每个像素的类别(如U-Net模型)。
  • 人脸识别:通过特征提取实现身份验证。

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技术优势 ✅

  • 自动特征提取:无需手动设计特征,减少人工干预。
  • 参数共享:降低模型复杂度,提升训练效率。
  • 平移不变性:对图像中的物体位置变化具有鲁棒性。
图像识别应用