为什么需要FCN？
FCN结构
在FＣＮ论文中，作者的FCN主要使用了三种技术：
- 卷积化（Convolutional）
- 上采样（Upsample）
- 跳层连接（Skip Layer）
卷积化即是将普通的分类网络，比如VGG16，ResNet50/101等网络丢弃全连接层，换上对应的卷积层即可。
上采样即是反卷积（Deconvolution）。当然关于这个名字不同框架不同，Caffe和Kera里叫Deconvolution，而tensorflow里叫conv_transpose，在信号与系统这门课上，我们学过反卷积有定义，不是这里的上采样。所以叫conv_transpose更为合适。众所诸知，池化会缩小图片的尺寸，比如VGG16 五次池化后图片被缩小了32倍。为了得到和原图等大的分割图，我们需要上采样/反卷积。反卷积和卷积类似，都是相乘相加的运算。只不过后者是多对一，前者是一对多。而反卷积的前向和后向传播，只用颠倒卷积的前后向传播即可。所以无论优化还是后向传播算法都是没有问题。上池化的实现主要在于池化时记住输出值的位置，在上池化时再将这个值填回原来的位置，其他位置填0。图解如下：
但是，虽然文中说是可学习的反卷积，但是作者实际代码并没有让它学习，可能正是因为这个一对多的逻辑关系。代码如下：
layer { name: "upscore" type: "Deconvolution" bottom: "score_fr" top: "upscore" param { lr_mult: 0 } convolution_param { num_output: 21 bias_term: false kernel_size: 64 stride: 32 } }可以看到lr_mult被设置为了0.
跳层连接的作用就在于优化结果，因为如果将全卷积之后的结果直接上采样得到的结果是很粗糙的，所以作者将不同池化层的结果进行上采样之后来优化输出。具体结构如下：
不同上采样得到的结果对比如下：
当然，你也可以将pool1， pool2的输出再上采样输出。不过，作者说了这样得到的结果提升并不大。FCN是深度学习应用于图像语义分割的开山之作，所以得了CVPR2015的最佳论文。但是，还是有一些处理比较粗糙的地方，具体和后面对比就知道了。
FCN缺点
1、缺乏空间的一致性规整，像素的处理都是独立的！
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