分割3-转置卷积可逆吗?

news2025/1/11 3:44:35

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分割2——语义分割评价指标https://blog.csdn.net/XiaoyYidiaodiao/article/details/125149509?spm=1001.2014.3001.5502


转置卷积不是卷积的逆操作,并且转置卷积是卷积操作!

这是因为普通卷积的操作图 1.

图1
图1

其卷积可等效为图 2.

图 2
图2

其卷积操作可等效为图 3.

图3.a)
图3.b)

  

图 2. 卷积 还可等效为图 4. 扩展为图 5. -> 图 6.

图4
图5​​​​​​

图6

输入特征图、卷积与输出特征图展平后可整理成:I^{1\times16}\times C^{16\times4}=O^{1\times4}

接下来出现一个问题,已知矩阵C^{16\times4}与矩阵O^{1\times4}能否反向求得矩阵I^{1\times16} 

答案是不能。当然,如果能在等号左右两边乘上C^{16\times4}的逆矩阵,则能反向求得矩阵I;但是一个矩阵能有逆矩阵的前提条件是此矩阵必是方阵,但是C不为方阵,则不能反向求得 I(没法通过矩阵C与矩阵O 还原矩阵I )。

这样也就说明了转置卷积并不是卷积的逆操作!并且也说明了一般情况下,卷积不可逆

接下来,放宽条件,我们只想通过 C^{16\times4} 与 O^{1\times4} 得到一个与 I^{1\times16} 大小相同的矩阵,能行吗?

答案是能行。只需要在等号左右两边乘上矩阵 C 的转置 (C^{4\times 16} ) 即可!

O^{1\times 4}\times C^{T}(C^{4\times 16})=I^{1\times 16}\times C^{16\times 4}\times C^{T}(C^{4\times 16})=P^{1\times 16}且 P\neq I

此时的这个P我们reshape成4\times 4的矩阵, 便是我们真正的转置矩阵,也就是我们所说的转置卷积, C^{T}可以是 C上下左右翻转得到!


参考文献

转置卷积https://www.bilibili.com/video/BV1mh411J7U4/?spm_id_from=333.788


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未完...

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