Если у вас 32 входных канала, то вход имеет форму (сэмплы, W, H, 32). тогда ваши 16 фильтров будут иметь форму (F_W, F_H, 32). Как видите, каждый из фильтров имеет 32 канала, поэтому при выполнении свертки он совместим, поскольку количество каналов в фильтре равно количеству каналов на входе.
И так как имеется 16 фильтров, после выполнения всех 16 сверток у вас будет 16-канальная карта выходных объектов, так как каждая операция свертки создает одну карту объектов.