计算机视觉卷积神经网络(CNN)基础:从LeNet到ResNet

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计算机视觉卷积神经网络(CNN)基础:从LeNet到ResNet

  • 一、前言
  • 二、卷积神经网络基础概念​
    • 2.1 卷积层​
      • 2.1.1 卷积运算原理​
      • 2.1.2 卷积核的作用与参数​
    • 2.2 池化层​
      • 2.2.1 最大池化与平均池化​
      • 2.2.2 池化层的优势与应用​
    • 2.3 全连接层​
      • 2.3.1 全连接层的连接方式​
      • 2.3.2 全连接层在 CNN 中的角色​
  • 三、LeNet 网络​
    • 3.1 LeNet 的网络结构​
      • 3.1.1 整体架构概述​
      • 3.1.2 各层详细介绍​
    • 3.2 LeNet 的工作原理​
      • 3.2.1 特征提取过程​
      • 3.2.2 分类决策机制​
      • 3.3 LeNet 代码示例(Python + Keras)​
    • 3.4 LeNet 的应用与局限性​
      • 3.4.1 数字识别等早期应用​
      • 3.4.2 局限性分析​
  • 四、ResNet 网络​
    • 4.1 ResNet 的提出背景与创新点​
      • 4.1.1 深度神经网络的梯度消失问题​
      • 4.1.2 残差学习的引入​
    • 4.2 ResNet 的网络结构​
      • 4.2.1 残差块的设计​
      • 4.2.2 不同深度的 ResNet 模型
    • 4.3 ResNet 的工作原理
      • 4.3.1 残差学习的优势
      • 4.3.2 网络训练与优化
    • 4.4 ResNet 代码示例(Python + Keras)
    • 4.5 ResNet 的性能表现与应用
      • 4.5.1 在图像分类任务中的优势
      • 4.5.2 在其他计算机视觉任务中的应用拓展
    • 4.6 ResNet 与 LeNet 的对比分析
      • 4.6.1 网络结构差异
      • 4.6.2 性能表现对比
      • 4.6.3 应用场景适应性
  • 五、总结与展望
  • 致读者一封信

计算机视觉卷积神经网络(CNN)基础:从LeNet到ResNet,在计算机视觉领域,卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)已然成为推动众多任务发展的核心力量。从早期简单的图像识别,到如今复杂的目标检测、语义分割、图像生成等任务,CNN 都展现出了卓越的性能。CNN 的发展历程见证了一系列经典模型的诞生,其中 LeNet 作为开山之作,为 CNN 的发展奠定了基础,而 ResNet 则通过创新性的设计,突破了传统神经网络的限制,使得网络能够构建得更深、性能更优。本文将深入探讨从 LeNet 到 ResNet 的发展脉络,详细解析其网络结构、工作原理,并通过丰富的代码示例,帮助读者全面理解和掌握这两种重要的卷积神经网络模型,为进一步深入研究计算机视觉领域的相关技术筑牢根基。

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