tensorflow 1.0 学习：卷积层

在tf1.0中，对卷积层重新进行了封装，比原来版本的卷积层有了很大的简化。

一、旧版本（1.0以下）的卷积函数：tf.nn.conv2d

conv2d(
    input,
    filter,
    strides,
    padding,
    use_cudnn_on_gpu=None,
    data_format=None,
    name=None
)

该函数定义在tensorflow/python/ops/gen_nn_ops.py。

参数：

• input: 一个4维Tensor（N,H,W,C). 类型必须是以下几种类型之一: half, float32, float64.
• filter: 卷积核. 类型和input必须相同，4维tensor, [filter_height, filter_width, in_channels, out_channels],如[5,5,3,32]
• strides:  在input上切片采样时，每个方向上的滑窗步长，必须和format指定的维度同阶,如[1, 2, 2, 1]
• padding: 指定边缘填充类型: "SAME", "VALID". SAME表示卷积后图片保持不变，VALID则会缩小。
• use_cudnn_on_gpu: 可选项，bool型。表示是否在GPU上用cudnn进行加速，默认为True.
• data_format: 可选项，指定输入数据的格式: "NHWC"或 "NCHW"， 默认为"NHWC"。
  NHWC格式指[batch, in_height, in_width, in_channels]
  NCHW格式指[batch, in_channels, in_height, in_width]
• name: 操作名，可选.

示例：

conv1=tf.nn.conv2d(x, W, strides=[1, 1, 1, 1], padding='SAME') 

二、1.0版本中的卷积函数:tf.layers.conv2d

conv2d(
    inputs,
    filters,
    kernel_size,
    strides=(1, 1),
    padding='valid',
    data_format='channels_last',
    dilation_rate=(1, 1),
    activation=None,
    use_bias=True,
    kernel_initializer=None,
    bias_initializer=tf.zeros_initializer(),
    kernel_regularizer=None,
    bias_regularizer=None,
    activity_regularizer=None,
    trainable=True,
    name=None,
    reuse=None
)

定义在tensorflow/python/layers/convolutional.py.

参数多了很多，但实际用起来，却更简单。

• inputs: 输入数据，4维tensor.
• filters: 卷积核个数。
• kernel_size:卷积核大小，如【5，5】。如果长宽相等，也可以直接设置为一个数，如kernel_size=5
• strides: 卷积过程中的滑动步长，默认为[1,1]. 也可以直接设置为一个数，如strides=2
• padding: 边缘填充，'same' 和'valid‘选其一。默认为valid

• data_format: 输入数据格式，默认为channels_last ，即 (batch, height, width, channels),也可以设置为channels_first 对应 (batch, channels, height, width).

• dilation_rate: 微步长卷积，这个比较复杂一些，请百度.

• activation: 激活函数.
• use_bias: Boolean型，是否使用偏置项.
• kernel_initializer: 卷积核的初始化器.
• bias_initializer: 偏置项的初始化器，默认初始化为0.
• kernel_regularizer: 卷积核化的正则化，可选.
• bias_regularizer: 偏置项的正则化，可选.
• activity_regularizer: 输出的正则化函数.
• trainable: Boolean型，表明该层的参数是否参与训练。如果为真则变量加入到图集合中 GraphKeys.TRAINABLE_VARIABLES (see tf.Variable).
• name: 层的名字.
• reuse: Boolean型, 是否重复使用参数.

示例：

conv1=tf.layers.conv2d(
      inputs=x,
      filters=32,
      kernel_size=5,
      padding="same",
      activation=tf.nn.relu,
      kernel_initializer=tf.TruncatedNormal(stddev=0.01))

更复杂一点的：

conv1 = tf.layers.conv2d(batch_images, 
                         filters=64,
                         kernel_size=7,
                         strides=2,
                         activation=tf.nn.relu,
                         kernel_initializer=tf.TruncatedNormal(stddev=0.01)
                         bias_initializer=tf.Constant(0.1),
                         kernel_regularizer=tf.contrib.layers.l2_regularizer(0.003),
                         bias_regularizer=tf.contrib.layers.l2_regularizer(0.003),
                         name='conv1')