[发明专利]一种高效的转置卷积计算方法

权利要求书

1.一种高效的转置卷积计算方法，其特征在于，所述方法包括：

基于预设的转置卷积核的尺寸参数、转置卷积的步长和转换阶数确定转置卷积总体架构；

将原特征图和所述转置卷积核输入所述转置卷积总体架构，输出转置卷积计算结果；

其中，所述转置卷积总体架构包括第一提取转换模块、转置卷积计算模块和第二转换输出模块；

所述第一提取转换模块包括提取单元、第一转换单元和第二转换单元，所述提取单元根据所述转置卷积核的尺寸参数、所述转置卷积的步长和所述转换阶数设置滑动窗口的尺寸和滑动窗口的步长，然后根据所述滑动窗口的尺寸和所述滑动窗口的步长，利用滑动窗口机制在原特征图上提取多个特征图子图；所述第一转换单元根据所述转置卷积核的尺寸参数、所述转置卷积的步长和所述转换阶数设置第一转换矩阵，根据所述第一转换矩阵对所述转置卷积核进行转换，获得第二转置卷积核；所述第二转换单元根据所述转置卷积核的尺寸参数、所述转置卷积的步长和所述转换阶数设置第二转换矩阵，根据所述第二转换矩阵对所述特征图子图进行转换，获得第二特征图子矩阵；

所述转置卷积计算模块被配置为将所述第二特征图子矩阵与第二转置卷积核上的元素一一对应相乘，获得中间子矩阵；

所述第二转换输出模块被配置为包括第三转换单元和输出单元，所述第三转换单元根据所述转置卷积核的尺寸参数、所述转置卷积的步长和所述转换阶数设置第三转换矩阵，根据所述第三转换矩阵对所述中间子矩阵进行转换，获得输出子矩阵；所述输出单元将所述输出子矩阵依次排列成输出特征图，输出转置卷积计算结果。

2.根据权利要求1所述的高效的转置卷积计算方法，其特征在于，

所述根据所述转置卷积核的尺寸参数、所述转置卷积的步长和所述转换阶数设置第一转换矩阵，具体为：

根据所述转置卷积核的尺寸参数、所述转置卷积的步长和所述转换阶数设置第一转换矩阵的尺寸；

根据所述第一转换矩阵的尺寸设置所述第一转换矩阵；

所述根据所述转置卷积核的尺寸参数、所述转置卷积的步长和所述转换阶数设置第二转换矩阵，具体为：

根据所述转置卷积核的尺寸参数、所述转置卷积的步长和所述转换阶数设置第二转换矩阵的尺寸；

根据所述第二转换矩阵的尺寸设置所述第二转换矩阵；

所述根据所述转置卷积核的尺寸参数、所述转置卷积的步长和所述转换阶数设置第三转换矩阵，具体为：

根据所述转置卷积核的尺寸参数、所述转置卷积的步长和所述转换阶数设置第三转换矩阵的尺寸；

根据所述第三转换矩阵的尺寸设置所述第三转换矩阵。

3.根据权利要求2所述的高效的转置卷积计算方法，其特征在于，

根据所述转置卷积核的尺寸参数、所述转置卷积的步长和所述转换阶数，通过计算公式获取各项参数，其中计算公式为：

E_r＝k+(r-1)×s

O_r＝s×r

S_r＝r

其中，k为所述转置卷积核的尺寸参数，s为所述转置卷积的步长，r为所述转换阶数，k、s和r均为正整数，为数学符号的上取整符号；

根据所述各项参数，确定所述第一转换矩阵的尺寸、所述第二转换矩阵的尺寸、所述第三转换矩阵的尺寸、所述滑动窗口的尺寸和所述滑动窗口的步长，

其中，

所述第一转换矩阵的尺寸为E_r×k；

所述第二转换矩阵的尺寸为I_r×E_r；

所述第三转换矩阵的尺寸为E_r×O_r；

在一维计算形式中，所述滑动窗口的尺寸为1×I_r；

在二维计算形式中，所述滑动窗口的尺寸为I_r×I_r；

所述滑动窗口的步长为S_r，S_r＝r。