CNN:为什么图像矩阵变换为(channel, width, height)?

CNN: Why is the image matrix transformed to (channel, width, height)?

我正在浏览一些 CNN 文章。我看到他们将输入图像转换为 (channel, width, height).

取自 MXNET CNN Tutorial 的代码示例。

def transform(data, label):
  # 2,0,1 means channels,width, height
  return nd.transpose(data.astype(np.float32), (2,0,1))/255, label.astype(np.float32)

谁能解释一下我们为什么要进行这种转换?

二维卷积有几种图像格式,主要有:

  • Channel-firstNCHW 格式,即 (batch, channels, height, width).
  • Channel-lastNHWC 格式,即 (batch, height, width, channels).

它们基本上是等效的,并且可以很容易地从一种转换为另一种,尽管有证据表明某些 low-level 实现在使用特定数据格式时执行效率更高(参见 this question)。

计算引擎通常接受这两种格式,但有不同的默认值,例如

  • Tensorflow accepts both 并默认使用 NHWC
  • Theano acceptsNCHW 格式。
  • Keras 也适用于两者,并且有一个 dedicated setting。最新版本也默认使用NHWC
  • MXNet accepts both formats 也是,但默认是 NCHW:

    The default data layout is NCHW, namely (batch_size, channel, height, width). We can choose other layouts such as NHWC.

这个默认值几乎是重塑张量的唯一原因,只是为了避免网络中的 layout 参数。