Sobel算子通常被用于图像处理中，这里以它为例。你可以分别乘以矢量[1,0,-1]和[1,2,1]的转置矢量后得到相同的滤波器。完成这个操作，只需要6个参数，而不是二维卷积中的9个参数。

这个例子说明了什么叫做空间可分离卷积，这种方法并不应用在深度学习中，只是用来帮你理解这种结构。

在神经网络中，我们通常会使用深度可分离卷积结构（depthwise separable convolution）。

这种方法在保持通道分离的前提下，接上一个深度卷积结构，即可实现空间卷积。接下来通过一个例子让大家更好地理解。

假设有一个3×3大小的卷积层，其输入通道为16、输出通道为32。具体为，32个3×3大小的卷积核会遍历16个通道中的每个数据，从而产生16×32=512个特征图谱。进而通过叠加每个输入通道对应的特征图谱后融合得到1个特征图谱。最后可得到所需的32个输出通道。

针对这个例子应用深度可分离卷积，用1个3×3大小的卷积核遍历16通道的数据，得到了16个特征图谱。在融合操作之前，接着用32个1×1大小的卷积核遍历这16个特征图谱，进行相加融合。这个过程使用了16×3×3+16×32×1×1=656个参数，远少于上面的16×32×3×3=4608个参数。

这个例子就是深度可分离卷积的具体操作，其中上面的深度乘数（depth multiplier）设为1，这也是目前这类网络层的通用参数。

这么做是为了对空间信息和深度信息进行去耦。从Xception模型的效果可以看出，这种方法是比较有效的。由于能够有效利用参数，因此深度可分离卷积也可以用于移动设备中。

原文：

https://medium.com/towards-data-science/types-of-convolutions-in-deep-learning-717013397f4d

更多卷积动画：

https://github.com/vdumoulin/conv_arithmetic

【完】

8月2日(周三)，量子位邀请保险服务领域的AI公司灵智优诺CTO许可，分享，欢迎报名~返回搜狐，查看更多