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CNN 中感受野/权值共享是什么意思?

news 来源：原创 2025/8/29 0:10:38

这个问题问得非常到位！🌟 在 CNN（卷积神经网络）中，“感受野” 和 “权值共享” 是两个核心概念，它们一起构建了 CNN 在图像处理领域强大能力的基础。

🧠 一句话解释：

• 感受野：指的是 一个神经元在输入图像中看到的区域大小。

• 权值共享：指的是 同一个卷积核的参数在整张图像中重复使用，也就是：一套权重走遍全图。

🎯 感受野是啥？

感受野（Receptive Field）：某个神经元最终受到“哪一块输入区域”影响。

比如：

• 如果你用一个 3×3 卷积核去处理图像，那么卷积结果中 每一个输出像素，就是看输入图像的一个 3×3 小窗口得出的结果，这个 3×3 就是它的感受野。

• 随着卷积层堆叠，感受野会越来越大，因为每一层“看到”的区域更大了。

📦 权值共享是啥？

权值共享 就是： 同一个卷积核（也叫 filter）在整个输入图像上滑动，并使用同一组参数计算所有输出位置的特征。

👀 举个例子：

假设我们有一个 3×3 的卷积核：

[[w1, w2, w3],[w4, w5, w6],[w7, w8, w9]]

我们会拿它去滑动整张图像，在不同的位置做内积：

• 左上角的 3×3 区域 × 这组权重 → 输出像素1

• 中间的 3×3 区域 × 同样的这组权重 → 输出像素2

• …… 一直扫完整张图

这就叫 共享参数：这 9 个参数在整张图上反复使用，不像传统神经网络那样每个连接都独立有一套参数。

✅ 好处总结

特性	解释	优点
感受野	一个神经元感知的输入区域	捕捉局部图像特征，从小到大逐步组合成整体理解
权值共享	同一卷积核滑动全图	显著减少参数、提升训练效率、具有平移不变性

🎨 类比记忆：

• 卷积核就像“探测器”（滤镜），它在图上滑来滑去，找某个特征（比如边缘、角点）。

• 权值共享：就像你拿一把尺子反复测量不同区域，不用每次换一把新尺子。

• 感受野：就像你眼睛能看到的范围，站得越高，看得越远（越深的神经元，感受野越大）。

CNN 中感受野/权值共享是什么意思?

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