Hướng dẫn how does convolve work python? - python hoạt động như thế nào?

Constrolution là một toán tử toán học chủ yếu được sử dụng trong xử lý tín hiệu. Numpy chỉ đơn giản sử dụng danh pháp xử lý tín hiệu này để xác định nó, do đó các tham chiếu "tín hiệu". Một mảng trong numpy là một tín hiệu. Việc tích chập hai tín hiệu được định nghĩa là tích phân của tín hiệu thứ nhất, đảo ngược, quét qua ("được kết hợp trên") tín hiệu thứ hai và nhân (với sản phẩm vô hướng) ở mỗi vị trí của các vectơ chồng chéo. Tín hiệu đầu tiên thường được gọi là kernel, đặc biệt là khi nó là ma trận 2 chiều trong xử lý hình ảnh hoặc mạng thần kinh và sự đảo ngược trở thành phản chiếu trong 2-D (không chuyển vị). Nó có thể được hiểu rõ hơn khi sử dụng các hình ảnh động trên Wikipedia.reversed, sweeping over ("convolved onto") the second signal and multiplied (with the scalar product) at each position of overlapping vectors. The first signal is often called the kernel, especially when it is a 2-D matrix in image processing or neural networks, and the reversal becomes a mirroring in 2-D (NOT transpose). It can more clearly be understood using the animations on wikipedia.

Cắt kết hợp có nhiều định nghĩa tùy thuộc vào bối cảnh. Một số bắt đầu tích chập khi sự chồng chéo bắt đầu trong khi những người khác bắt đầu khi sự chồng chéo chỉ là một phần. Trong trường hợp chế độ "hợp lệ" của Numpy, sự chồng chéo được chỉ định luôn luôn hoàn thành. Nó được gọi là "hợp lệ" vì mọi giá trị được đưa ra trong kết quả được thực hiện mà không có phép ngoại suy dữ liệu.

Chẳng hạn, nếu mảng X của bạn có chiều dài 2 và mảng y của bạn có chiều dài 4, thì chập X trên Y ở chế độ "hợp lệ" sẽ cung cấp cho bạn một mảng có độ dài 3.

Bước đầu tiên, cho X = [4 3]Y = [1 1 5 5]:

[3 4]                   (X is reversed from [4 3] to [3 4], see note)
[1 1 5 5]
= 3 * 1 + 4 * 1 = 7

Lưu ý: Nếu X không bị đảo ngược, hoạt động sẽ được gọi là tương quan chéo thay vì tích chập.

Bước thứ hai:

  [3 4]
[1 1 5 5]
= 3 * 1 + 4 * 5 = 23

Bước thứ ba:

    [3 4]
[1 1 5 5]
= 3 * 5 + 4 * 5 = 35

Kết quả của chập cho chế độ "hợp lệ" sau đó sẽ là [7 23 35].

Nếu sự chồng chéo được chỉ định là một điểm dữ liệu duy nhất (như trường hợp trong chế độ "đầy đủ"), kết quả sẽ cho bạn một mảng có độ dài 5. Bước đầu tiên là:

[3 4]
  [1 1 5 5]
= 3 * undefined (extrapolated as 0) + 4 * 1 = 4

Và như thế. Nhiều chế độ ngoại suy tồn tại.

numpy.convolve (a, v, mode = 'full') [nguồn]#convolve(a, v, mode='full')[source]#

Trả về sự tích chập tuyến tính, rời rạc của hai chuỗi một chiều.

Toán tử tích chập thường được nhìn thấy trong xử lý tín hiệu, trong đó nó mô hình hóa tác dụng của hệ thống bất biến thời gian tuyến tính trên tín hiệu [1]. Trong lý thuyết xác suất, tổng của hai biến ngẫu nhiên độc lập được phân phối theo sự kết hợp của các phân phối riêng lẻ của chúng.

Nếu V dài hơn a, các mảng được hoán đổi trước khi tính toán.

Tham số (n,) Array_likea(N,) array_like

Mảng đầu vào một chiều đầu tiên.

v (m,) mảng_like(M,) array_like

Mảng đầu vào một chiều thứ hai.

Chế độ {’đầy đủ,’ hợp lệ, ’giống nhau}, tùy chọn‘full,:{‘full’, ‘valid’, ‘same’}, optional‘full’:

Theo mặc định, chế độ là ’đầy đủ. Điều này trả về chập chập tại mỗi điểm chồng chéo, với hình dạng đầu ra là (N+M-1,). Tại các điểm cuối của tích chập, các tín hiệu không chồng chéo hoàn toàn và các hiệu ứng biên có thể được nhìn thấy.

'tương tự':

Chế độ ‘giống nhau trả về đầu ra của độ dài max(M, N). Hiệu ứng biên vẫn có thể nhìn thấy.

'có giá trị':

Chế độ ‘hợp lệ trả về đầu ra của độ dài

  [3 4]
[1 1 5 5]
= 3 * 1 + 4 * 5 = 23
0. Sản phẩm tích chập chỉ được đưa ra cho các điểm trong đó các tín hiệu trùng lặp hoàn toàn. Các giá trị bên ngoài ranh giới tín hiệu không có hiệu lực.

ReturnSoutNDarrayoutndarray

Rời rạc, kết hợp tuyến tính của a và v.

Ghi chú

Hoạt động tích chập rời rạc được định nghĩa là

\ [(a * v) _n = \ sum_ {m = - \ infty}^{\ infy} a_m v_ {n - m} \]

Có thể chỉ ra rằng một chập \ (x (t) * y (t) \) trong thời gian/không gian tương đương với phép nhân \ (x (f) y (f) \) trong miền Fourier, sau khi đệm thích hợp ( Đệm là cần thiết để ngăn chặn tích chập tròn). Vì phép nhân hiệu quả hơn (nhanh hơn) so với tích chập, hàm

  [3 4]
[1 1 5 5]
= 3 * 1 + 4 * 5 = 23
1 khai thác FFT để tính toán chập của các bộ dữ liệu lớn.\(x(t) * y(t)\) in time/space is equivalent to the multiplication \(X(f) Y(f)\) in the Fourier domain, after appropriate padding (padding is necessary to prevent circular convolution). Since multiplication is more efficient (faster) than convolution, the function
  [3 4]
[1 1 5 5]
= 3 * 1 + 4 * 5 = 23
1 exploits the FFT to calculate the convolution of large data-sets.

Người giới thiệu

1

Wikipedia, chập chập, https://en.wikipedia.org/wiki/convolution

Ví dụ

Lưu ý cách người vận hành tích chập lật mảng thứ hai trước khi trượt, hai người khác nhau:

>>> np.convolve([1, 2, 3], [0, 1, 0.5])
array([0. , 1. , 2.5, 4. , 1.5])

Chỉ trả về các giá trị giữa của tích chập. Chứa các hiệu ứng biên, nơi các số không được tính đến:

>>> np.convolve([1,2,3],[0,1,0.5], 'same')
array([1. ,  2.5,  4. ])

Hai mảng có cùng chiều dài, vì vậy chỉ có một vị trí mà chúng hoàn toàn chồng chéo:

>>> np.convolve([1,2,3],[0,1,0.5], 'valid')
array([2.5])

Convolve trong Python là gì?

Convolve (A, V, Mode = 'Full') [Nguồn] Trả về sự chập tuyến tính, rời rạc của hai chuỗi một chiều. Toán tử tích chập thường được nhìn thấy trong xử lý tín hiệu, trong đó nó mô hình hóa tác dụng của hệ thống bất biến thời gian tuyến tính trên tín hiệu [1].Returns the discrete, linear convolution of two one-dimensional sequences. The convolution operator is often seen in signal processing, where it models the effect of a linear time-invariant system on a signal [1].

Scipy Convolve làm gì?

Kiểm soát nguồn gốc của tín hiệu đầu vào, đó là nơi bộ lọc được tập trung để tạo ra phần tử đầu tiên của đầu ra.Các giá trị dương làm dịch chuyển bộ lọc sang phải và các giá trị âm chuyển bộ lọc sang trái.Mặc định là 0. Kết quả của tích chập đầu vào với trọng số., which is where the filter is centered to produce the first element of the output. Positive values shift the filter to the right, and negative values shift the filter to the left. Default is 0. The result of convolution of input with weights.

Làm thế nào để bạn sử dụng tích chập trong Python?

Các bước thực hiện:..
Bước1: Mở máy tính xách tay Google Colab.Google Colab đã được sử dụng để thực hiện.....
Bước 2: Nhập thư viện.Nhập CV2 Nhập Numpy dưới dạng Nhập NP matplotlib.Pyplot dưới dạng plt ..
Bước 3: Đọc một hình ảnh và vẽ nó.....
Bước 4: Tạo hạt nhân và áp dụng chập ..

Nó có nghĩa là gì để kết hợp hai mảng?

Constrolution là một hoạt động toán học đơn giản là nền tảng cho nhiều nhà khai thác xử lý hình ảnh phổ biến.Construction cung cấp một cách 'nhân với nhau' hai mảng, thường có kích thước khác nhau, nhưng có cùng một chiều, để tạo ra một mảng thứ ba các số có cùng một chiều.multiplying together' two arrays of numbers, generally of different sizes, but of the same dimensionality, to produce a third array of numbers of the same dimensionality.