합성곱

Keras로 배우는 이미지 모델링

Ariel Rokem

Senior Data Scientist, University of Washington

이미지의 상관관계 활용

자연 이미지에는 공간적 상관관계가 존재합니다
예: 윤곽선이나 엣지를 따라 이어지는 픽셀
이러한 상관관계를 어떻게 활용할 수 있을까요?

생물학적 영감

합성곱이란?

array = np.array([0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1])

kernel = np.array([-1, 1])

conv = np.array([0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0])

conv[0] = (kernel * array[0:2]).sum()
conv[1] = (kernel * array[1:3]).sum()
conv[2] = (kernel * array[2:4]).sum()
...

for ii in range(8):
    conv[ii] = (kernel * array[ii:ii+2]).sum()
conv

array([0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0])

1차원 합성곱

array = np.array([0, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 0])
kernel = np.array([-1, 1])

conv = np.array([0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0])
for ii in range(8):
    conv[ii] = (kernel * array[ii:ii+2]).sum()

conv

array([ 0,  1,  0, -1,  0,  1,  0, -1,  0])

이미지 합성곱

2차원 합성곱

kernel = np.array([[-1, 1], 
                   [-1, 1]])


conv = np.zeros((27, 27)

for ii in range(27):
    for jj in range(27):
        window = image[ii:ii+2, jj:jj+2] 
        conv[ii, jj] = np.sum(window * kernel)

합성곱

연습해 봅시다!

Keras로 배우는 이미지 모델링