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在DSP中遇到最困難的問題之一:如何使概念性的理解和復(fù)雜的數(shù)學(xué)理論很好地銜接起來。 -- 《實(shí)用數(shù)字信號(hào)處理:從原理到應(yīng)用》
線性濾波中主要就是卷積和傅里葉,兩者我是反反得得看過很多遍,可是還是沒能很好地達(dá)到如上所說的概念性理解和數(shù)學(xué)理論銜接起來,特別是數(shù)學(xué)理論。
離散的一維卷積公式:
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二維:
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連續(xù)的一維卷積公式:
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之前看數(shù)字圖像處理可能多一些,所以對二維的卷積理解上更是清晰一些,但只是理解了概念性的,但是更深刻的理論還不太清楚,經(jīng)過多次反復(fù),一維的現(xiàn)在也是清晰了不少,對二維的理論也有所提高。
圖像中的什么中值濾波、均值濾波、銳化等都是在空間域里進(jìn)行卷積,這里會(huì)有三個(gè)參數(shù):
一個(gè)是形狀,我們多數(shù)用的是NxN的方形,還有其它長方形,星形,圓形等;
第二是這個(gè)形狀的大小,像方形就會(huì)有NxN,這個(gè)N的值是多大,常用的就是3x3;
第三就是在形狀里頭的數(shù)值是怎么分布的,像3x3的9宮里用哪種分布得到哪種效果,像均值就是加權(quán)平均。
回到一維里頭就相對沒這復(fù)雜,它波形在時(shí)域里頭處理,參數(shù)只有兩個(gè),一個(gè)是數(shù)組的長度,另一個(gè)就是數(shù)組的數(shù)值分布。
總體來說卷積我理解就是用一個(gè)窗口來看問題,這個(gè)窗口可以是放大鏡,也可以是凹鏡,窗口的大小決定濾波的范圍,窗口的鏡片,也就是值的分布,更專業(yè)些就叫加權(quán)系數(shù),決定最終的效果。
雖然理解看起來是很簡單了,可是就是在這簡單里可以做出各種各樣你想象不到的效果,這各種效果還是基于什么的數(shù)學(xué)理論呢?反過來有了一種數(shù)學(xué)理論,它又會(huì)產(chǎn)生何種效果呢?像圖像的邊緣,像聲音的音效等,還有待進(jìn)一步的學(xué)習(xí)研究。
現(xiàn)在的3D都是在2D上顯現(xiàn),何時(shí)才會(huì)在3D上用卷積呢?產(chǎn)生的效果應(yīng)該更會(huì)多種多樣吧!
突然想到數(shù)值分布,像二維的高斯分布(前段時(shí)間連續(xù)看了兩周的混合高斯分布,打算用于背景訓(xùn)練,結(jié)果還差一點(diǎn)沒完全弄明白),我想圖像上的卷積效果就是基于如此的數(shù)學(xué)理論來進(jìn)行的吧,那一維的也是同理了,只是這高斯分布分別用在一維、二維上。(圖像的高斯噪點(diǎn)就是如此理論上實(shí)現(xiàn)出來的)。
繼續(xù)看看卷積的性質(zhì),完了之后就到另一個(gè)重點(diǎn):傅里葉變換,這個(gè)就是在頻域上處理了,可是我一直還沒很好地理解頻域這個(gè)概念,也有可能是太鉆牛角尖了。
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