使用 Python 的卷积简介


在本文中,我们将了解如何在 Python 3.x 及更早版本中进行卷积。本文属于神经网络与特征提取类别。

推荐的 IDE − Jupyter notebook

先决条件− 已安装 Numpy,已安装 Matplotlib

安装

>>> pip install numpy
>>>pip install matplotlib

卷积

卷积是一种操作,可对图像执行此操作,方法是通过将一个称为内核/坐标容器的较小容器(如滑动窗口)应用于图像,以从中提取特征。根据卷积坐标容器中的值,我们可以从图像中汲取特定的模式/特征。在此处,我们将学习如何使用适当的坐标容器检测图像中的水平和垂直端点。

现在,我们来看看实际实现。

示例

import numpy as np
from matplotlib import pyplot
# initializing the images
img1 = np.array([np.array([100, 100]), np.array([80, 80])])
img2 = np.array([np.array([100, 100]), np.array([50, 0])])
img3 = np.array([np.array([100, 50]), np.array([100, 0])])
coordinates_horizontal = np.array([np.array([3, 3]), np.array([-3, -3])])
print(coordinates_horizontal, 'is a coordinates for detecting horizontal end points')
coordinates_vertical = np.array([np.array([3, -3]), np.array([3, - 3])])
print(coordinates_vertical, 'is a coordinates for detecting vertical end points')
#his will be an elemental multiplication followed by addition
def apply_coordinates(img, coordinates):
   return np.sum(np.multiply(img, coordinates))
# Visualizing img1
pyplot.imshow(img1)
pyplot.axis('off')
pyplot.title('sample 1')
pyplot.show()
# Checking for horizontal and vertical features in image1
print('Horizontal end points features score:',
apply_coordinates(img1, coordinates_horizontal))
print('Vertical end points features score:',
apply_coordinates(img1,coordinates_vertical))
# Visualizing img2
pyplot.imshow(img2)
pyplot.axis('off')
pyplot.title('sample 2')
pyplot.show()
# Checking for horizontal and vertical features in image2
print('Horizontal end points features score:',
apply_coordinates(img2, coordinates_horizontal))
print('Vertical end points features score:',
apply_coordinates(img2, coordinates_vertical))
# Visualizing img3
pyplot.imshow(img3)
pyplot.axis('off')
pyplot.title('sample 3')
pyplot.show()
# Checking for horizontal and vertical features in image1
print('Horizontal end points features score:',
apply_coordinates(img3,coordinates_horizontal))
print('Vertical end points features score:',
apply_coordinates(img3,coordinates_vertical))

输出

结论

在本文中,我们了解了使用 Python 3.x 及更早版本进行卷积简介及其实现。

更新于:2019 年 8 月 29 日

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