二维卷积

计算两个输入矩阵的二维离散卷积

全部展开页面

库:
计算机视觉工具箱/过滤

描述

二维卷积块计算两个输入矩阵的二维卷积。假设矩阵A的维数为(马，Na)，矩阵B的维数为(Mb，注)．当块计算全输出大小时，二维离散卷积方程为:

$C （我， j ）＝ \sum_{米＝ 0}^{（米一个 - 1 ）} \sum_{n ＝ 0}^{（ N 一个 - 1 ）} 一个（米， n ）＊ B （我 - 米， j - n ）$

在哪里 $0 \leq 我 < 米一个 + 米 b - 1$ 和 $0 \leq j < N 一个 + N b - 1$ ．

港口

输入

全部展开

`I1`——输入矩阵
矩阵

输入矩阵，指定为强度值矩阵或表示RGB视频流的一个平面的矩阵。

数据类型:单|双|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64|不动点

`I2`——输入矩阵
矩阵

输入矩阵，指定为强度值矩阵或表示RGB视频流的一个平面的矩阵。

数据类型:单|双|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64|不动点

输出

全部展开

`输出`——卷积
矩阵

输入矩阵的卷积，返回为矩阵。

依赖关系

输出的尺寸由输出的大小参数。
如果输入的数据类型是浮点数，则块的输出也是浮点数。
如果(大小(I1) <大小(I2))时，块返回一个错误。

数据类型:单|双|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64|不动点

参数

全部展开

主要选项卡

`输出的大小`——输出尺寸
矩阵

输出的尺寸。

下表描述了块输出，给出了以下输入尺寸:

I1- (马，Na）
I2- (Mb，注）

输出的大小	输出	输出尺寸
`完整的`	完整的二维卷积	（马+Mb1,Na+注1)。
`与输入端口I1相同`	卷积的中心部分，其尺寸与端口的输入相同I1
`有效的`	只计算卷积的部分，没有任何输入的零填充边。	（马-Mb+ 1,Na-注+ 1)

`归一化输出`-归一化输出
矩阵

通过将输出除以来规范化输出√求和点(I1p I1p)) *总和(点(I2 I2))),在那里I1p这部分是I1矩阵与I2矩阵。

请注意

当你选择归一化输出复选框，块输入不能固定点。

数据类型选项卡

具体的定点块参数请参见<一个href="//www.tianjin-qmedu.com/help/vision/ug/specify-fixed-point-attributes-for-blocks.html" class="a">为块指定定点属性．

块特征

数据类型	`双`\|`不动点`\|`整数`\|`单`
多维信号	`没有`
适应信号	`是的`

算法

全部展开

二维卷积

在卷积中，输出元素的值是作为相邻元素的加权和计算的。

例如，假设第一个输入矩阵表示一幅图像，定义为:

I1 = [17 24 18 15 23 5 7 14 16 4 6 13 20 22 10 12 19 21 3 11 18 25 2 9]

第二个输入矩阵也表示一幅图像，定义为:

I2 = [8 1 6 3 5 7 4 9 2]

下图展示了如何通过以下步骤计算(1,1)输出元素:

旋转第二个输入矩阵，I2，以圆心为中心180度。
滑动的中心元素I2所以它在(0,0)的元素上I1．
乘以旋转后的每个元素I2矩阵的元素I1在下面。
对步骤3中的单个产品求和。s manbetx 845

(1,1)输出元素为 $0 \cdot 2 + 0 \cdot 9 + 0 \cdot 4 + 0 \cdot 7 + 17 \cdot 5 + 24 \cdot 3. + 0 \cdot 6 + 23 \cdot 1 + 5 \cdot 8 ＝ 220$ ．

计算卷积的(1,1)输出

(1,1)输出元素的归一化卷积为220 /√总和(点(I1p I1p)) *总和(点(I2 I2)))= 0.3459,I1p = [0 0 0;0 17 24;0 23 5]．

输出的大小

下面的方程描述了块如何计算卷积取决于你如何设置输出的大小参数。对于以下情况，输入设置为:

I1维度(4,3)
I2维度(2,2)
当输出的大小被设置为完整的，块使用下列公式:

得到的矩阵是:
当输出的大小被设置为与输入端口I1相同，输出是中心部分 $C f u l l$ 与端口的输入尺寸相同I1(4, 3)。然而，由于4 × 3矩阵不能从的精确中心提取 $C f u l l$ 的顶部和左侧留下更多的行和列 $C f u l l$ 矩阵和输出:
当输出的大小被设置为有效的，块使用下列方程来确定输出矩阵的行数和列数:
在这种情况下，总是有可能提取精确的中心 $C f u l l$ ．因此，块输出: