matlab conv2的图像卷积与CNN中图像卷积的区别

MATLAB实战:如何用conv和cconv函数搞定线性卷积与圆周卷积(附Excel计算模板) 本文深入解析MATLAB中`conv`与`cconv`函数,指导如何高效实现线性卷积与圆周卷积。通过对比两者原理、适用场景及参数选择,提供清晰的工程实践指南。文章还附赠可自定义的Excel计算模板,帮助读者脱离MATLAB环境时也能可视化验证卷积过程,是信号处理与算法实现的实用参考。 阅读详情

matlab中有conv2函数可以计算图像卷积
比如F矩阵size为m1×n1m1 \times n1m1×n1, G矩阵size为m2×n2m2 \times n2m2×n2
那么卷积结果的size就是(m1+m2−1)×(n1+n2−1)(m1+m2-1) \times (n1+n2-1)(m1+m2−1)×(n1+n2−1)
如何计算:
比如F=[1234]\left[ \begin{array}{cc} 1&2\\ 3&4 \end{array} \right][13​24​]

G=[−11−22]\left[ \begin{array}{cc} -1&1\\ -2&2 \end{array} \right][−1−2​12​]

首先在右边和下边补0以达到结果的size
F=[120340000]\left[ \begin{array}{ccc} 1&2&0\\ 3&4&0\\ 0&0&0 \end{array} \right]⎣⎡​130​240​000​⎦⎤​

G=[−110−220000]\left[ \begin{array}{ccc} -1&1&0\\ -2&2&0\\ 0&0&0 \end{array} \right]⎣⎡​−1−20​120​000​⎦⎤​

然后把G旋转180°180\degree180°,注意是180°180\degree180°

G=[00002−201−1]\left[ \begin{array}{ccc} 0&0&0\\ 0&2&-2\\ 0&1&-1 \end{array} \right]⎣⎡​000​021​0−2−1​⎦⎤​

再用G的窗口在F从左上到右下滑动,刚开始是G右下角的-1对应F左上角的1,直到计算出size是3×33 \times 33×3的结果
F * G = [−1−12−5−38−6−28]\left[ \begin{array}{ccc} -1&-1&2\\ -5&-3&8\\ -6&-2&8 \end{array} \right]⎣⎡​−1−5−6​−1−3−2​288​⎦⎤​

而CNN中G是不需要补0和旋转的,F在不要求padding时也不需要补0
size为f + 2p - g /s +1 , 其中p为padding,s为stride

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