convn

Convolución ND

Sintaxis

C = convn(A,B)

C = convn(A,B,shape)

Descripción

C = convn(A,B) devuelve la convolución de N dimensiones de los arreglos A y B.

C = convn(A,B,shape) devuelve una subsección de la convolución según shape. Por ejemplo, C = convn(A,B,'same') devuelve la parte central de la convolución, que tiene el mismo tamaño que A.

Ejemplos

Convolución 3D

Puede controlar el tamaño de la salida de la función convn. Por ejemplo, la opción 'same' recorta la parte externa de la convolución y devuelve solo la parte central, que tiene el mismo tamaño que la entrada.

Convolucione un arreglo aleatorio de 2 por 3 por 2 A con un kernel de 2 por 2 por 2 B. El resultado es un arreglo de 3 por 4 por 3, que es size(A) + size(B) - 1.

A = rand(2,3,2);
B = 0.25*ones(2,2,2);
C = convn(A,B)

C = 
C(:,:,1) =

    0.2037    0.2354    0.1898    0.1581
    0.4301    0.6902    0.4426    0.1825
    0.2264    0.4548    0.2527    0.0244


C(:,:,2) =

    0.2733    0.5444    0.4686    0.1975
    0.6365    1.3772    1.2052    0.4645
    0.3632    0.8327    0.7366    0.2670


C(:,:,3) =

    0.0696    0.3090    0.2788    0.0394
    0.2063    0.6869    0.7627    0.2821
    0.1367    0.3779    0.4839    0.2426

sizeC = size(A) + size(B) - 1

sizeC = 1×3

     3     4     3

Devuelva la parte central de la convolución, que tiene el mismo tamaño que A.

C = convn(A,B,'same')

C = 
C(:,:,1) =

    1.3772    1.2052    0.4645
    0.8327    0.7366    0.2670


C(:,:,2) =

    0.6869    0.7627    0.2821
    0.3779    0.4839    0.2426

Argumentos de entrada

A — Arreglo de entrada

vector | matriz | arreglo multidimensional

Arreglo de entrada, especificado como vector, matriz o arreglo multidimensional.

Tipos de datos: double | single | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | logical
Soporte de números complejos: Sí

B — Segundo arreglo de entrada

vector | matriz | arreglo multidimensional

Segundo arreglo de entrada, especificado como vector, matriz o arreglo multidimensional que se desea convolucionar con A. El arreglo B no tiene que ser del mismo tamaño que A.

Tipos de datos: double | single | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | logical
Soporte de números complejos: Sí

shape — Subsección de la convolución

'full' (predeterminado) | 'same' | 'valid'

Subsección de la convolución, especificada como uno de estos valores:

• 'full': devuelve la convolución ND completa.

• 'same': devuelve la parte central de la convolución, que tiene el mismo tamaño que A.

• 'valid': devuelve solo las partes de la convolución que se calculan sin los bordes rellenados con ceros.

Argumentos de salida

C — Convolución ND

vector | matriz | arreglo multidimensional

Convolución ND, devuelta como vector, matriz o arreglo multidimensional. Si A y B tienen el mismo número de dimensiones, la convolución completa C = convn(A,B) tiene el tamaño size(A)+size(B)-1.

Cuando A o B, o ambas, son de tipo single, la salida es de tipo single. En caso contrario, convn convierte las entradas al tipo double y devuelve el tipo double.

Tipos de datos: double | single

Más acerca de

Convolución ND

Para arreglos discretos de N dimensiones A y B, la siguiente ecuación define la convolución de A y B:

$$C(j_1,j_2,\mathrm{...},j_N)={\displaystyle \sum _{k_1}{\displaystyle \sum _{k_2}\mathrm{...}{\displaystyle \sum _{k_N}A(k_1,k_2,\mathrm{...},k_N)B}}}(j_1-k_1+1,j_2-k_2+1,\mathrm{...},j_N-k_N+1)$$

Cada k_i recorre todos los valores que dan lugar a subíndices legales de A y B.

Usando esta definición, convn calcula la convolución directa de dos arreglos de N dimensiones en lugar de la convolución basada en FFT.

Capacidades ampliadas

Arreglos altos

Realice cálculos con arreglos que tienen más filas de las que caben en la memoria.

La función convn es compatible con arreglos altos con las siguientes notas y limitaciones de uso:

• Si shape es 'full' (valor predeterminado), las entradas A y B no deben estar vacías y solo una de ellas puede ser un arreglo alto.

• Si shape es 'same' o 'valid', B no puede ser un arreglo alto.

Para obtener más información, consulte Arreglos altos.

Generación de código C/C++
Genere código C y C++ mediante MATLAB® Coder™.

Entorno basado en subprocesos

Ejecute código en segundo plano con MATLAB® backgroundPool o acelere código con Parallel Computing Toolbox™ ThreadPool.

Esta función es totalmente compatible con entornos basados en subprocesos. Para obtener más información, consulte Ejecutar funciones de MATLAB en entornos basados en subprocesos.

Arreglos GPU

Acelere código mediante la ejecución en una unidad de procesamiento gráfico (GPU) mediante Parallel Computing Toolbox™.

La función convn es totalmente compatible con los arreglos de GPU. Para ejecutar la función en una GPU, especifique los datos de entrada como un gpuArray (Parallel Computing Toolbox). Para obtener más información, consulte Run MATLAB Functions on a GPU (Parallel Computing Toolbox).

Arreglos distribuidos

Realice particiones de arreglos grandes por toda la memoria combinada de su cluster mediante Parallel Computing Toolbox™.

Esta función es totalmente compatible con los arreglos distribuidos. Para obtener más información, consulte Run MATLAB Functions with Distributed Arrays (Parallel Computing Toolbox).

Historial de versiones

Introducido antes de R2006a

Consulte también

conv | conv2