原文：https://www.cnblogs.com/denny402/p/5071126.html

所有的層都具有的引數，如name, type, bottom, top和transform_param請參看我的前一篇文章：Caffe學習系列(2)：資料層及引數

本文只講解視覺層（Vision Layers)的引數，視覺層包括Convolution, Pooling, Local Response Normalization (LRN), im2col等層。

1、Convolution層：

就是卷積層，是卷積神經網路（CNN）的核心層。

層型別：Convolution

　　lr_mult: 學習率的係數，最終的學習率是這個數乘以solver.prototxt配置檔案中的base_lr。如果有兩個lr_mult, 則第一個表示權值的學習率，第二個表示偏置項的學習率。一般偏置項的學習率是權值學習率的兩倍。

在後面的convolution_param中，我們可以設定卷積層的特有引數。

必須設定的引數：

  　　num_output: 卷積核（filter)的個數

  　　kernel_size: 卷積核的大小。如果卷積核的長和寬不等，需要用kernel_h和kernel_w分別設定

其它引數：

  　　 stride: 卷積核的步長，預設為1。也可以用stride_h和stride_w來設定。

  　　 pad: 擴充邊緣，預設為0，不擴充。 擴充的時候是左右、上下對稱的，比如卷積核的大小為5*5，那麼pad設定為2，則四個邊緣都擴充2個畫素，即寬度和高度都擴充了4個畫素,這樣卷積運算之後的特徵圖就不會變小。也可以通過pad_h和pad_w來分別設定。

    　　weight_filler: 權值初始化。 預設為“constant",值全為0，很多時候我們用"xavier"演算法來進行初始化，也可以設定為”gaussian"     　　bias_filler: 偏置項的初始化。一般設定為"constant",值全為0。    　　 bias_term: 是否開啟偏置項，預設為true, 開啟    　　 group: 分組，預設為1組。如果大於1，我們限制卷積的連線操作在一個子集內。如果我們根據影象的通道來分組，那麼第i個輸出分組只能與第i個輸入分組進行連線。   輸入：n*c ₀*w ₀*h ₀ 輸出：n*c ₁*w ₁*h ₁ 其中，c ₁就是引數中的num_output，生成的特徵圖個數  w ₁=(w ₀+2*pad-kernel_size)/stride+1;  h ₁=(h ₀+2*pad-kernel_size)/stride+1; 如果設定stride為1，前後兩次卷積部分存在重疊。如果設定pad=(kernel_size-1)/2,則運算後，寬度和高度不變。 示例：

layer {
  name: "conv1"
  type: "Convolution"
  bottom: "data"
  top: "conv1"
  param {
    lr_mult: 1
  }
  param {
    lr_mult: 2
  }
  convolution_param {
    num_output: 20
    kernel_size: 5
    stride: 1
    weight_filler {
      type: "xavier"
    }
    bias_filler {
      type: "constant"
    }
  }
}

  2、Pooling層 也叫池化層，為了減少運算量和資料維度而設定的一種層。 層型別：Pooling 必須設定的引數：   　　 kernel_size: 池化的核大小。也可以用kernel_h和kernel_w分別設定。 其它引數：   　pool: 池化方法，預設為MAX。目前可用的方法有MAX, AVE, 或STOCHASTIC 　　pad: 和卷積層的pad的一樣，進行邊緣擴充。預設為0 　　stride: 池化的步長，預設為1。一般我們設定為2，即不重疊。也可以用stride_h和stride_w來設定。  示例：

layer {
  name: "pool1"
  type: "Pooling"
  bottom: "conv1"
  top: "pool1"
  pooling_param {
    pool: MAX
    kernel_size: 3
    stride: 2
  }
}

pooling層的運算方法基本是和卷積層是一樣的。

輸入：n*c*w ₀*h ₀ 輸出：n*c*w ₁*h ₁ 和卷積層的區別就是其中的c保持不變  w ₁=(w ₀+2*pad-kernel_size)/stride+1;  h ₁=(h ₀+2*pad-kernel_size)/stride+1; 如果設定stride為2，前後兩次卷積部分不重疊。100*100的特徵圖池化後，變成50*50.   3、Local Response Normalization (LRN)層 此層是對一個輸入的區域性區域進行歸一化，達到“側抑制”的效果。可去搜索AlexNet或GoogLenet，裡面就用到了這個功能  層型別：LRN 引數：全部為可選，沒有必須 　　local_size: 預設為5。如果是跨通道LRN，則表示求和的通道數；如果是在通道內LRN，則表示求和的正方形區域長度。 　　alpha: 預設為1，歸一化公式中的引數。 　　beta: 預設為5，歸一化公式中的引數。 　　norm_region: 預設為ACROSS_CHANNELS。有兩個選擇，ACROSS_CHANNELS表示在相鄰的通道間求和歸一化。WITHIN_CHANNEL表示在一個通道內部特定的區域內進行求和歸一化。與前面的local_size引數對應。   歸一化公式：對於每一個輸入, 去除以 ，得到歸一化後的輸出   示例：

layers {
  name: "norm1"
  type: LRN
  bottom: "pool1"
  top: "norm1"
  lrn_param {
    local_size: 5
    alpha: 0.0001
    beta: 0.75
  }
}

4、im2col層

如果對matlab比較熟悉的話，就應該知道im2col是什麼意思。它先將一個大矩陣，重疊地劃分為多個子矩陣，對每個子矩陣序列化成向量，最後得到另外一個矩陣。

 

看一看圖就知道了：

在caffe中，卷積運算就是先對資料進行im2col操作，再進行內積運算（inner product)。這樣做，比原始的卷積操作速度更快。

看看兩種卷積操作的異同：