空间域中的卷积是频域中的乘法

信息处理 图像处理 傅里叶变换 自由度 卷积 过滤
2022-02-09 19:47:17

我必须证明空间域中的卷积等效于使用两个矩阵在频域中的乘法。

x(m,n)=[1234]

h(m,n)=[1000]

当我使用矩阵方法时,我得到了以下结果

[120340000]

但是当我使用内核将两者都转换为 DFT 时

[1111]

并将结果相乘,我得到

[1234]

他们不相等。尺寸不匹配。第一个是而第二个是我做对了吗?有什么我想念的吗?3×32×2

2个回答

对于有限大小的数组,频域中的乘法相当于时域中的循环卷积,而不是线性卷积。(在二维情况下是环形卷积吗?)

请注意,使用足够的零填充,循环卷积和线性卷积的结果最终相同。

问题不仅在于尺寸,您还使用单个 Tap 过滤器对其进行了测试(只有第一个元素与 0 不同)。如果您使用通用过滤器,您会看到值也不同,而不仅仅是尺寸。与在转移到频域 >> 并在频域中相乘 >> 然后逆变换 >> 然后删除额外元素之前填充一维向量的方式相同,在 2D 中,每个维度都需要根据其填充支撑长度(至少两倍 1)