详解VGG16与VGG19:经典架构的比较

算法架构师 2019-05-27 ⋅ 567 阅读

引言

在计算机视觉领域,卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,简称CNN)是一个非常重要和强大的模型,用于图像分类、物体检测和语义分割等任务。VGG是一种非常经典的CNN架构,在2014年被提出。VGG以其简单而优雅的网络结构,成为了一个标志性的模型,成为了后续CNN架构设计的基础。

VGG架构分为多个版本,其中最常用的是VGG16和VGG19。本文将详细比较这两个经典架构的特点和差异。

VGG16架构

VGG16由16个卷积层和3个全连接层组成。下面是VGG16的详细架构:

  1. 输入层:接受图像输入并将其传递给下一层。
  2. 13个卷积层:每个卷积层都使用3×3的卷积核,步长为1,并使用ReLU激活函数。VGG16中的卷积层包括多个连续的卷积层,其中间会使用2×2的最大池化层进行下采样,以减小特征图的尺寸。
  3. 3个全连接层:将卷积层的输出展平,并通过三个全连接层进行分类。其中前两个全连接层的神经元数目为4096,最后一个全连接层的神经元数目为1000(对应ImageNet数据集的1000个类别)。

VGG19架构

VGG19是VGG16的扩展版本,它在VGG16的基础上加入了3个额外的卷积层。下面是VGG19的详细架构:

  1. 输入层:接受图像输入并将其传递给下一层。
  2. 16个卷积层:与VGG16相同,每个卷积层都使用3×3的卷积核,步长为1,并使用ReLU激活函数。在其中的一些卷积层后面也会有最大池化层进行下采样。
  3. 3个全连接层:与VGG16相同,将卷积层的输出展平并通过三个全连接层进行分类。

VGG16与VGG19的比较

  1. 网络深度:VGG16包含16层,而VGG19包含19层,VGG19相对于VGG16更加深层。
  2. 参数量:由于网络深度不同,VGG19的参数量比VGG16更多。VGG16大约有138M个参数,而VGG19大约有143M个参数。
  3. 训练速度:由于参数量增加,VGG19相对于VGG16需要更多的计算和存储资源,因此训练速度比VGG16更慢。
  4. 准确度:虽然VGG19的参数更多,但是并不意味着它比VGG16的准确度更高。实际上,在某些情况下,VGG16也可以取得更好的性能。

结论

VGG16和VGG19是两个经典的CNN架构,它们在网络深度和参数量上存在差异。VGG16相对简单但准确度高,而VGG19更深且参数更多,但并不一定带来更好的性能。在实际应用中,可以根据任务需求和资源限制选择合适的VGG架构。

以上是对VGG16和VGG19两个经典CNN架构的详细比较。希望本文能对读者理解和掌握这两个模型有所帮助。如果有任何问题或疑惑,请随时留言讨论。

参考文献:

  • Karen Simonyan, Andrew Zisserman. "Very Deep Convolutional Networks for Large-Scale Image Recognition." arXiv preprint arXiv:1409.1556 (2014).

(这里可以添加相关文献链接)

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注:本文以VGG16和VGG19论文为基础,进行总结和整理。文章内容仅代表个人观点,欢迎讨论和交流。


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