31、matlab卷积运算:卷积运算、二维卷积、N维卷积

1、conv 卷积和多项式乘法

语法

语法1:w = conv(u,v) 返回向量 u 和 v 的卷积。

语法2:w = conv(u,v,shape) 返回如 shape 指定的卷积的分段。

参数

u,v --- 输入向量 shape --- 卷积的分段 'full' (默认) | 'same' | 'valid'

'full':全卷积 'same':与u大小相同的卷积的中心部分'valid':计算没有补零边缘的卷积部分

2、通过卷积计算多项式乘法

代码及运算

Matlab 复制代码
u = [1 0 1 1];
v = [2 7 1];
w = conv(u,v)

w =

     2     7     3     9     8     1

3、 向量卷积

代码及运算

Matlab 复制代码
u = [1 1 1 1];
v = [1 1 1 1 0 0 0 1 1];
w = conv(u,v)

w =

  列 1 至 11

     1     2     3     4     3     2     1     1     2     2     2

  列 12

     1

4、 卷积的中心部分

'same'代码及运算

Matlab 复制代码
u = [-1 2 1 3 1 -2 0 1 2];
v = [2 4 -1 1 1];
w = conv(u,v,'same')

w =

    11     7    14     0    -5     8     7     5    -1

'full'代码及运算

Matlab 复制代码
u = [-1 2 1 3 1 -2 0 1 2];
v = [2 4 -1 1 1];
w = conv(u,v,'full')

w =

  列 1 至 11

    -2     0    11     7    14     0    -5     8     7     5    -1

  列 12 至 13

     3     2

'valid'代码及运算

Matlab 复制代码
u = [-1 2 1 3 1 -2 0 1 2];
v = [2 4 -1 1 1];
w = conv(u,v,'valid')

w =

    14     0    -5     8     7

5、 conv2 二维卷积

语法

语法1:C = conv2(A,B) 返回矩阵 A 和 B 的二维卷积。

语法2:C = conv2(u,v,A) 首先求 A 的各列与向量 u 的卷积,然后求每行结果与向量 v 的卷积。

语法3:C = conv2(___,shape) 根据 shape 返回卷积的子区。

1)二维卷积

代码及运算

Matlab 复制代码
A = rand(3);
B = rand(4);
Cfull = conv2(A,B)%6*6
Csame = conv2(A,B,'same')%中心部位

Cfull =

    0.0781    0.8435    1.6181    1.6544    1.5357    0.7213
    0.2367    1.2223    2.9144    3.6484    2.8119    1.0920
    0.5183    1.4313    3.4028    4.2039    3.0881    1.3723
    0.2844    2.0170    2.9532    3.0694    2.6967    0.9839
    0.4857    1.3186    1.8013    1.5967    1.3232    0.4820
    0.5008    0.1639    0.8645    0.2304    0.3948    0.0831


Csame =

    3.4028    4.2039    3.0881
    2.9532    3.0694    2.6967
    1.8013    1.5967    1.3232

2)例子:提取二维台座边

代码及运算

Matlab 复制代码
A = zeros(10);
A(3:7,3:7) = ones(5);
mesh(A)

视图效果

1) 计算水平边

代码及运算

Matlab 复制代码
u = [1 0 -1]';
v = [1 2 1];
Ch = conv2(u,v,A);
mesh(Ch)

视图效果

2)计算垂直边

代码及运算

Matlab 复制代码
Cv = conv2(v,u,A);
mesh(Cv)

视图效果

3) 绘制组合边长

6、convn N 维卷积

语法

语法1:C = convn(A,B) 返回数组 A 和 B 的 N 维卷积。

语法2:C = convn(A,B,shape) 根据 shape 返回卷积的子区。

1)三维卷积

代码及运算

Matlab 复制代码
A = rand(2,3,2);
B = 0.25*ones(2,2,2);
C = convn(A,B)

C(:,:,1) =

    0.1765    0.2457    0.0935    0.0243
    0.1845    0.2652    0.3109    0.2301
    0.0080    0.0195    0.2174    0.2059


C(:,:,2) =

    0.3502    0.6570    0.4408    0.1340
    0.4375    0.7644    0.7622    0.4352
    0.0872    0.1074    0.3214    0.3013


C(:,:,3) =

    0.1737    0.4113    0.3472    0.1097
    0.2530    0.4991    0.4512    0.2051
    0.0793    0.0879    0.1040    0.0954

代码及运算

Matlab 复制代码
A = rand(2,3,2);
B = 0.25*ones(2,2,2);
C = convn(A,B,'same')

C(:,:,1) =

    1.1643    0.8855    0.4774
    0.6798    0.4946    0.2022


C(:,:,2) =

    0.6049    0.4434    0.2044
    0.3586    0.2106    0.0407

代码及运算

Matlab 复制代码
 A = rand(2,3,2);
B = 0.25*ones(2,2,2);
C = convn(A,B,'full')

C(:,:,1) =

    0.0297    0.2697    0.3863    0.1463
    0.1543    0.4794    0.5273    0.2023
    0.1246    0.2097    0.1410    0.0560


C(:,:,2) =

    0.2176    0.5840    0.7355    0.3690
    0.4059    1.0322    1.2911    0.6648
    0.1884    0.4482    0.5556    0.2958


C(:,:,3) =

    0.1878    0.3143    0.3492    0.2227
    0.2516    0.5528    0.7638    0.4625
    0.0638    0.2385    0.4146    0.2398

代码及运算

Matlab 复制代码
A = rand(2,3,2);
B = 0.25*ones(2,2,2);
C = convn(A,B,'valid')

C =

    0.8574    0.8072
相关推荐
AI创界者5 分钟前
MiniMax-H3 本地一键部署整合包:8G 显存玩转文图生视频、视频参考、角色替换与超分补帧全流程
人工智能·深度学习
论文避坑指南2 小时前
论文写作全流程AI合规边界:从选题到投稿的“红绿灯“清单
大数据·人工智能·深度学习
蛋先生DX3 小时前
大模型参数存储格式揭秘:BF不是男朋友
深度学习·算法·llm
杀生丸学AI3 小时前
【前馈三维重建】SAF3R:前馈式3D重建Transformer的动态稀疏注意力(加速)
深度学习·3d·transformer
大模型码小白8 小时前
【AI】一文讲清 RAG:从大模型局限到企业级知识库落地流程
人工智能·深度学习·学习
m0_547486669 小时前
《人工智能导论:深度学习大模型基础》全套PPT课件2026
人工智能·深度学习·大模型
天天进步201510 小时前
Python全栈项目--基于深度学习的手写识别系统
开发语言·python·深度学习
又折桃枝换酒钱10 小时前
ChartPoint:用定位反射指导多模态大语言模型进行图表推理(翻译与解读)
人工智能·深度学习
doubt。12 小时前
大模型prompt工程Zero-Shot与Few-Shot以及json格式
人工智能·深度学习·机器学习·语言模型·json·prompt
吃好睡好便好12 小时前
MATLAB仿真框图3
开发语言·matlab·仿真·simulink