膨胀卷积 / 空洞卷积（Dilated convolution）

卷积 / 空洞卷积（Dilated convolution）"/>

膨胀卷积 / 空洞卷积（Dilated convolution）

视频学习链接：[]

1. 认识膨胀卷积

r 为间隙，r = 1 时，就是普通卷积

2. 为什么要使用空洞卷积

提出原因：
（1）maxpooling层，会降低特征层的高度和宽度，同时会导致丢失细节信息以及较小目标，丢失的信息和目标无法通过上采样操作进行还原。
（2）如果将maxpooling层去掉，会导致得到的特征图所对应原图的感受野变小
此时选用膨胀卷积，能够：
（1）增大感受野
（2）保持原输入特征图的高度和宽度

3. gridding effect 问题

（1）方法一 ---- 都使用膨胀率 r = 2

layer2 能利用layer1 的像素数量

数字代表像素点被利用的次数

（2）方法二 ---- 膨胀率依次使用 r = 1 , r = 2 , r = 3

感受野为 13 x 13

（3）方法三 ---- 三层都使用普通卷积

感受野为 7x7

（4）结论

偏向于使用方法二，来解决gridding effect 问题

4. HDC ---- 使用多个膨胀卷积时，设计膨胀率 r 的方法

设计原则为最后一位 Mn =rn ，设计原则是 M2 <= K

如
（1）卷积核大小为 3 *3 ， 膨胀率为【1，2，5】
则：M3 = r3 = 5 ， K = 3
计算：M2 = max【 M3 - 2r2 ，M3 - 2（M3 - r2），r2】= max 【1，-1，2】 = 2
(M2=2) <= (K=3) ，即膨胀率设计合理

（2）卷积核大小为 3 *3 ， 膨胀率为【1，2，9】
则：M3 = r3 = 9 ， K = 3
计算：M2 = max【 M3 - 2r2 ，M3 - 2（M3 - r2），r2】= max 【5，-5，2】 = 5
(M2=5) > (K=3) ，即膨胀率设计不合理

注意：
r1 = 1，都为从 1 开始的
原因：高层特征图利用底层特征图所有区域的像素特征，需要 M1 = 1，则必须取 r = 1

5. HDC ---- 使用多个膨胀卷积时：

①锯齿结构

②公约数不大于1

6. HDC ---- 效果展示：