您能否清楚地说明图像上的滤镜完成的相关和卷积之间的区别是什么?

我的意思是根据信号处理定义,我知道卷积描述了LTI系统的输出,也就是说,如果LTI系统由于与输入系统的卷积而产生输出,那么输出信号可以是描述为输入信号的卷积和LTI系统的脉冲响应的结果。至于相关性,它描述了信号之间的相似性。但是卷积和相关性如何影响图像,以及它们在效果上有何不同?

感谢

评论

卷积和滤波器之间有什么相似之处?

#1 楼

卷积与滤镜旋转180度相关。如果滤波器是对称的(例如高斯或拉普拉斯滤波器),则这没有区别。但是,当滤波器不对称(如导数)时,它会带来很大的不同。

我们需要卷积的原因是它是关联的,而关联通常不是。要了解为什么这样做是对的,请记住卷积是频域中的乘法,这显然是关联的。另一方面,频域中的相关性是与复共轭相乘的,而复共轭却不具有相联性。只需要使用单个滤镜对图像进行卷积。例如,假设您有一个图像$ f $,需要将其与$ g $卷积,然后与$ h $卷积。 $ f * g * h = f *(g * h)$。这意味着您可以先将$ g $和$ h $卷积到单个过滤器中,然后再将$ f $与其卷积。如果需要卷积许多带有$ g $和$ h $的图像,这将很有用。您可以预先计算$ k = g * h $,然后重复使用$ k $多次。

因此,如果您要进行模板匹配,则i。 e。寻找单个模板,相关性就足够了。但是,如果需要连续使用多个滤镜,并且需要在多个图像上执行此操作,则可以提前将多个滤镜卷积为单个滤镜。

评论


$ \ begingroup $
如果您想使用两个不同的滤镜对图像进行滤镜,那么可以在这方面扩展卷积VS相关的关联性吗?
$ \ endgroup $
– TheGrapeBeyond
13年11月16日在2:10

$ \ begingroup $
我已经编辑了答案。现在清楚了吗?
$ \ endgroup $
–迪马
13年11月16日在2:20

$ \ begingroup $
是的,迪玛,谢谢。所以你是说我们不能先关联$ g $和$ h $然后再关联$ f $?
$ \ endgroup $
– TheGrapeBeyond
13年11月16日下午5:30

$ \ begingroup $
@TheGrapeBeyond,没错。相关性不是关联的。通常,当您的过滤器不对称时,将$ g $和$ h $关联起来,然后将结果与$ f $关联起来,将得到的结果与将$ f $分别与$ g $和$ h关联起来的结果相同$。
$ \ endgroup $
–迪马
13年11月16日在13:31

$ \ begingroup $
@Dima,谢谢您的回答。您能否进一步详细说明模板匹配是什么意思?
$ \ endgroup $
–the_naive
13年11月16日在18:34