郭昶:卷积(Convolution)

来源:百度文库 编辑:九乡新闻网 时间:2024/05/09 17:46:38

卷积(Convolution)

 下面是我自己的一个总结,感觉很清晰,总之卷积就是一个变换而已。

这里有另外一个网友从另一个角度给出的解释,看看吧 :)

另一个解释的链接。

一 定义。

  函数fg 的卷积记作,它是其中一个函数翻转并平移后与另一个函数的乘积的积分,是一个对平移量的函数。

  积分区间取决于fg 的定义域。

  对于定义在离散域的函数,卷积定义为

二 一个总要性质。 

  卷积定理:函数卷积的傅里叶变换是函数傅里叶变换的乘积。即,一个域中的卷积相当于另一个域中的乘积,例如时域中的卷积就对应于频域中的乘积。

  其中表示f 的傅里叶变换。

三 离散卷积在图像处理中的应用。

  3.1 使用模板处理图像相关概念:     

      模板:矩阵方块,其数学含义是一种卷积运算。
      卷积运算:可看作是加权求和的过程,使用到的图像区域中的每个像素分别于卷积核(权矩阵)的每个元素对应相
                乘,所有乘积之和作为区域中心像素的新值。
      卷积核:卷积时使用到的权用一个矩阵表示,该矩阵与使用的图像区域大小相同,其行、列都是奇数,
              是一个权矩阵。
      卷积示例:
              3 * 3 的像素区域R与卷积核G的卷积运算:
              R5(中心像素)=R1G1 + R2G2 + R3G3 + R4G4 + R5G5 + R6G6 + R7G7 + R8G8 + R9G9
           

  3.2 使用模板处理图像的问题:
       边界问题:当处理图像边界像素时,卷积核与图像使用区域不能匹配,卷积核的中心与边界像素点对应,
                 卷积运算将出现问题。
       处理办法:
              A. 忽略边界像素,即处理后的图像将丢掉这些像素。
              B. 保留原边界像素,即copy边界像素到处理后的图像。

  3.3 常用模板:


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