Matlab中矩陣卷積函式convn

2021-08-03 17:33:04 字數 1245 閱讀 8562

最近在看cnn做手寫數字識別,其中cnn中convolution在影象處理中就涉及了矩陣卷積。因為博主有了奧本海姆《訊號與系統》中一維卷積的基礎,這裡就模擬的推廣一下矩陣卷積(二維,高維類似)。

卷積步驟:

1. 考慮到卷積的交換律,可以選擇較方便矩陣(一般選較小)作為卷積核。對此矩陣進行繞中心的180度旋轉,如[1

420]

變換成[0

241]

; 2. 將旋轉過的卷積核左下角的元素與待卷積矩陣的右上角元素對齊(重疊),沒有重疊元素處補零,重疊處相乘,乘積和即為結果矩陣的a1

,1;

3. 依次左移,求結果矩陣第一行元素,直到兩矩陣無重疊為止;

4. 依次下移,求結果矩陣第一列元素,直到兩矩陣無重疊為止;

5. 其餘各處元素類似可求的;

這裡matlab還提供了其他幾種用法:

%   c = convn(a, b, 'shape') controls the size of the answer c:

% 'full' - (default) returns the full n-d convolution

% 'same' - returns the central part of the convolution that

% is the same size as a.

% 'valid' - returns only the part of the result that can be

% computed without assuming zero-padded arrays.

% size(c,k) = max([nak-max(0,nbk-1)],0).

其中』valid』就可以直接用在cnn的影象處理中。

example:

>> a = [1,2;4,0]

a = 1 2

4 0

>> b = [1,2;3,4]

b = 1 2

3 4

>> conv2(a,b)

ans =

1 4 4

7 18 8

12 16 0

%conv2是專門用於二維的卷積函式,convn可用於高維;

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