Conv3D
- 属性

Conv3D

class paddle.nn. Conv3D ( in_channels, out_channels, kernel_size, stride=1, padding=0, dilation=1, groups=1, padding_mode=’zeros’, weight_attr=None, bias_attr=None, data_format=’NCDHW’ ) [源代码]

三维卷积层

该OP是三维卷积层（convolution3D layer），根据输入、卷积核、步长（stride）、填充（padding）、空洞大小（dilations）一组参数计算得到输出特征层大小。输入和输出是NCDHW或NDHWC格式，其中N是批尺寸，C是通道数，D是特征层深度，H是特征层高度，W是特征层宽度。三维卷积（Convlution3D）和二维卷积（Convlution2D）相似，但多了一维深度信息（depth）。如果bias_attr不为False，卷积计算会添加偏置项。

对每个输入X，有等式：

其中：

：输入值，NCDHW或NDHWC格式的5-D Tensor
：卷积核值，MCDHW格式的5-D Tensor
：卷积操作
：偏置值，2-D Tensor，形为 [M,1]
：激活函数
：输出值, NCDHW或NDHWC格式的5-D Tensor，和 X 的形状可能不同

参数：

in_channels (int) - 输入图像的通道数。
out_channels (int) - 由卷积操作产生的输出的通道数。
kernel_size (int|list|tuple) - 卷积核大小。可以为单个整数或包含三个整数的元组或列表，分别表示卷积核的深度，高和宽。如果为单个整数，表示卷积核的深度，高和宽都等于该整数。
stride (int|list|tuple，可选) - 步长大小。可以为单个整数或包含三个整数的元组或列表，分别表示卷积沿着深度，高和宽的步长。如果为单个整数，表示沿着高和宽的步长都等于该整数。默认值：1。
padding (int|list|tuple|str，可选) - 填充大小。如果它是一个字符串，可以是”VALID”或者”SAME”，表示填充算法，计算细节可参考上述 padding = “SAME”或 padding = “VALID” 时的计算公式。如果它是一个元组或列表，它可以有3种格式：(1)包含5个二元组：当 data_format 为”NCDHW”时为 [[0,0], [0,0], [padding_depth_front, padding_depth_back], [padding_height_top, padding_height_bottom], [padding_width_left, padding_width_right]]，当 data_format 为”NDHWC”时为[[0,0], [padding_depth_front, padding_depth_back], [padding_height_top, padding_height_bottom], [padding_width_left, padding_width_right], [0,0]]；(2)包含6个整数值：[padding_depth_front, padding_depth_back, padding_height_top, padding_height_bottom, padding_width_left, padding_width_right]；(3)包含3个整数值：[padding_depth, padding_height, padding_width]，此时 padding_depth_front = padding_depth_back = padding_depth, padding_height_top = padding_height_bottom = padding_height, padding_width_left = padding_width_right = padding_width。若为一个整数，padding_depth = padding_height = padding_width = padding。默认值：0。
dilation (int|list|tuple，可选) - 空洞大小。可以为单个整数或包含三个整数的元组或列表，分别表示卷积核中的元素沿着深度，高和宽的空洞。如果为单个整数，表示深度，高和宽的空洞都等于该整数。默认值：1。
groups (int，可选) - 三维卷积层的组数。根据Alex Krizhevsky的深度卷积神经网络（CNN）论文中的成组卷积：当group=n，输入和卷积核分别根据通道数量平均分为n组，第一组卷积核和第一组输入进行卷积计算，第二组卷积核和第二组输入进行卷积计算，……，第n组卷积核和第n组输入进行卷积计算。默认值：1。
padding_mode (str, 可选): 填充模式。包括 'zeros', 'reflect', 'replicate' 或者 'circular'. 默认值: 'zeros' .
weight_attr (ParamAttr，可选) - 指定权重参数属性的对象。默认值为None，表示使用默认的权重参数属性。具体用法请参见 ParamAttr 。
bias_attr （ParamAttr|bool，可选）- 指定偏置参数属性的对象。若 bias_attr 为bool类型，只支持为False，表示没有偏置参数。默认值为None，表示使用默认的偏置参数属性。具体用法请参见 ParamAttr 。
data_format (str，可选) - 指定输入的数据格式，输出的数据格式将与输入保持一致，可以是”NCDHW”和”NDHWC”。N是批尺寸，C是通道数，D是特征深度，H是特征高度，W是特征宽度。默认值：”NCDHW”。

属性

weight

本层的可学习参数，类型为 Parameter

bias

本层的可学习偏置，类型为 Parameter

形状：

输入：

输出：

其中

如果 padding = “SAME”:

如果 padding = “VALID”:

抛出异常：

ValueError - 如果 data_format 既不是”NCDHW”也不是”NDHWC”。
ValueError - 如果 input 的通道数未被明确定义。
ValueError - 如果 padding 是字符串，既不是”SAME”也不是”VALID”。
ValueError - 如果 padding 含有5个二元组，与批尺寸对应维度的值不为0或者与通道对应维度的值不为0。
ShapeError - 如果输入不是5-D Tensor。
ShapeError - 如果输入和卷积核的维度大小不相同。
ShapeError - 如果输入的维度大小与 stride 之差不是2。
ShapeError - 如果输出的通道数不能被 groups 整除。

代码示例：

import paddle
import paddle.nn as nn
x_var = paddle.uniform((2, 4, 8, 8, 8), dtype='float32', min=-1., max=1.)
conv = nn.Conv3D(4, 6, (3, 3, 3))
y_var = conv(x_var)
y_np = y_var.numpy()
print(y_np.shape)
# (2, 6, 6, 6, 6)