图像处理-卷积的理解

卷积这个概念之前学过,大学,研一。但是没有仔细去理解,流于计算,这次把自己的理解过程记录一下。

最先接触到卷积的概念就是数字信号处理,这次同样也从数字信号处理来展开。

首先假定系统是线性时不变系统,也就是说对于不同时间下,同样的输入信号,系统的输出信号不随时间改变。

那么卷积操作求的就是某一个时间段内,系统的输出。

那么这个输出到底是什么?

输出是一个关于时间变化的函数。

当输入是离散时,输出就是离散,输入连续则输出连续。

   例如:

  这是某个离散输入信号(冲击,激励都可以,下同)X(i),  X(1)=a, X(2)=b, X(3)=c;

  而这是系统对于单位激励的响应Y(j)

 

  对于单次冲击,如第i次,系统的输出是由公式R(i)=X(i)*Y(1)+X(i)*Y(2)+X(i)*Y(3)得到的。

  因此,当输入冲击不止一个时,输出是几个单次冲击的输出叠加而成。

  这是X(1)的输出


  这是X(2)的输出

 

  这是X(3)的输出

 

  叠加之后就是X(n)*Y(n)

  可以看出,单位输入的输出非常重要,它也叫做单位响应。

因此我们可以得到卷积的离散表达

连续表达同理

输入是一个自变量为时间的函数,单位冲击(激励信号)响应也是一个时间相关函数,因此最后的结果就是一个时间相关函数。

他的含义是不同时间段的输入信号,所产生的输出信号,的叠加。

我不太喜欢在解释卷积时费很多功夫或者从“卷”和“积”两个角度去说,实际上他们的本质很简单,couvolution.

至于图像处理中用到的卷积以及深度神经网络中用到的卷积核,

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转载自www.cnblogs.com/aliothx/p/12535440.html