【按要求实现卷积运算】

问题描述:伴随着以AlexNet和VGG为代表的卷积神经网络结构的推出，图片分类进入到以卷积神经网络为基本工具的时代，图像卷积运算作为图像深度 学习任务的核心模块，其重要性不言而喻，请按要求实现单通道图像卷积运算函数。（注：直接调用库函数中的卷积运算，即使通过，也判定 本题得分为零分）

注意：卷积核尺寸始终为奇数[m,n]，在做卷积之前需要进行上下左右对称零填充，上下左右各填充floor(m/2)行或floor(n/2)列，输入的图像 以及卷积核按照行扫描存储到一维数组中，输出也按照行扫描存储一维数组

输入描述: 

单通道卷积尺寸及卷积核(kernel)：3 3, 1 2 1 2 4 2 1 2 1  单通道图像尺寸及数据(image)：5 5, 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1  步长(stride)：1

输出描述: 

输出图像尺寸及数据(output)：5 5, 9 12 12 12 9 12 16 16 16 12 12 16 16 16 12 12 16 16 16 12 9 12  12 12 9 

输入样例: 

5 5, 1 1 1 1 1 1 2 2 2 1 1 2 4 2 1 1 2 2 2 1 1 1 1 1 1  5 5, 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1  2 

输出样例: 3 3, 15 23 15 23 36 23 15 23 15

from math import floor import numpy as np #print('请输入卷积核信息：') kernel_msg=input() kernel_sz=kernel_msg.split(',')[0] kernel_ele=kernel_msg.split(',')[1] m,n=int(kernel_sz.split()[0]),int(kernel_sz.split()[1]) kernel_ele=kernel_ele.split() lst=[int(x) for x in kernel_ele] kernel=np.array(lst) kernel=kernel.reshape(m,n) #print(kernel.shape[0])  #print('请输入图片信息：') img_msg=input() img_sz=img_msg.split(',')[0] img_ele=img_msg.split(',')[1] img_m,img_n=int(img_sz.split()[0]),int(img_sz.split()[1]) img_ele=img_ele.split() lst=[int(x) for x in img_ele] img=np.array(lst) img=img.reshape(img_m,img_n)  #print('请输入步长信息：') stride=int(input())  def conv2d(kernel,img,stride=1):     conv_res=np.zeros((img.shape[0],img.shape[1]))     m,n=kernel.shape[0],kernel.shape[1]     padding_m=floor(m/2)     padding_n=floor(n/2)     img_m,img_n=img.shape[0],img.shape[1]     zero_mat=np.zeros((img_m+2*padding_m,img_n+2*padding_n))     zero_mat[padding_m:padding_m+img_m,padding_n:padding_n+img_n]=img     img=zero_mat     for i in range(0,img.shape[0]-m+1,stride):         for j in range(0,img.shape[1]-n+1,stride):             val=np.sum(kernel*img[i:i+m,j:j+n])             conv_res[i][j]=val     return conv_res conv_res=conv2d(kernel,img,stride) lst=conv_res.tolist() lst=[_ for item in lst for _ in item] res='{} {},'.format(conv_res.shape[0],conv_res.shape[1]) for i in lst:     res+=' '+str(int(i)) print(res)  

06:31