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我有一个函数定义,它接收单色和二维的图像,以及一个 3 维数组(48 个 2D 滤波器)的滤波器组。我需要对两者进行卷积以找到每个像素位置的特征向量。我怎么做?
我试过scipy.ndimage.convolve()
但得到错误“过滤器权重数组的形状不正确。”
最佳答案
为简单起见,只需遍历滤波器组的时间维度,然后将卷积应用于图像和滤波器组中的每个滤波器。之后,将结果堆叠到 3D 矩阵中。这实际上是我为了可读性所做的。
假设您的图像存储在 img
并且您的过滤器存储在 filters
. img
大小为 M x N
并且您的过滤器大小为 R x C x D
与 D
是您拥有的过滤器总数。
正如你逃避使用 scipy.ndimage.convolve
,我们可以使用它。但是,可以使用 cv2.filter2D
也。我将向您展示如何使用这两种方法。
方法 #1 - 使用 scipy.ndimage.convolve
import scipy.ndimage
import numpy as np
outputs = []
D = filters.shape[2]
for i in range(D):
filt = filters[...,i]
out = scipy.ndimage.convolve(img, filt)
outputs.append(out)
outputs = np.dstack(outputs)
以上是直截了当的。创建一个空列表来存储我们的卷积结果,然后提取我们拥有的过滤器总数。之后,我们遍历每个过滤器,将图像与所述过滤器进行卷积并将其附加到列表中。然后我们使用
numpy.dstack
将所有 2D 响应叠加到 3D 矩阵中。
cv2.filter2D
import cv2
import numpy as np
outputs = []
D = filters.shape[2]
for i in range(D):
filt = filters[...,i]
filt = filt[::-1, ::-1]
out = cv2.filter2D(img, -1, filt)
outputs.append(out)
outputs = np.dstack(outputs)
除了调用
cv2.filter2D
之外,这与方法 #1 完全相同。反而。另请注意,我必须将内核旋转 180 度为
cv2.filter2D
执行
相关 而不是卷积。使用
cv2.filter2D
执行卷积,您需要在运行该方法之前先轮换内核。注意
cv2.filter2D
的第二个参数是结果的输出数据类型。我们将其设置为
-1
说它将是任何输入数据类型。
for
循环为您执行此操作,您可以移动 channel ,以便过滤器的数量是第一个 channel 。然后,您可以通过列表推导构造生成的 3D 输出矩阵:
filters = filters.transpose((2, 0, 1))
outputs = np.dstack([scipy.ndimage.convolve(img, filt) for filt in filters])
关于python - 如何在 Python 中将 3 维数组(在本例中为滤波器组)与 2 维图像(单色)进行卷积?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/62644820/
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