MVP Demo 08

深度学习与 CNN:机器如何从图像中学习局部特征?

CNN 把图像理解拆成局部感受野和层级特征。这个章节用小网格展示 kernel 如何滑动并生成 feature map。

教学型交互案例

深度学习与 CNN:机器如何从图像中学习局部特征?

机器如何从图像中识别局部特征?

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当前窗口响应:3

扫描左上窗口

边缘检测突出明暗变化。kernel 先看一个小局部,而不是整张图。

学习目标
  • 理解卷积核通过局部窗口扫描图像,而不是一次读取整张图。
  • 观察不同 kernel 如何产生不同 feature map 响应。
  • 说明局部感受野和参数共享为什么适合视觉特征提取。
简化说明

本案例是二维网格卷积示意,不训练真实 CNN;数值只用来展示局部感受野和 feature map 的直觉。

观察指南

局部特征可以组合成更高层视觉理解

它之前的问题是手写视觉特征难以泛化。CNN 解决了局部模式检测和参数共享问题, 但没有自动解决数据需求、鲁棒性和可解释性。后续影响是深度视觉模型、残差网络和视觉 Transformer。

参考资料