A képfeldolgozásban a kernel, konvolúciós mátrix vagy maszk egy kis mátrix. Elmosásra, élesítésre, domborításra, élérzékelésre és sok másra használják. Ezt úgy érik el, hogy konvolúciót végeznek egy kernel és egy kép között.
Ebben a cikkben a következő konvenciókat követjük –
- Kifejezetten 2D-s konvolúciókra utalunk, amelyeket általában 2 mátrixú objektumokra, például képekre alkalmaznak. Ezek a fogalmak az 1D és 3D konvolúciókra is vonatkoznak, de nem biztos, hogy közvetlenül korrelálnak egymással.
- Míg a 2D konvolúciókat a 3X3 konvolúcióhoz hasonlóan képekre alkalmazzuk, egy 3X3 konvolúciós szűrőnek általában mindig lesz egy harmadik dimenziós mérete. Ez a szűrő a bemeneti kép csatornáinak számától függ (és egyenlő). Tehát egy 3X3X1 konvolúciós szűrőt alkalmazunk szürkeárnyalatos képeken (a csatornák száma = 1), míg egy színes képen egy 3X3X3 konvolúciós szűrőt alkalmazunk (a csatornák száma = 3).
- Minden konvolúcióra az első két dimenziójukkal fogunk hivatkozni, függetlenül a csatornáktól. (Betartjuk a nulla kitöltés feltételezését).
A konvolúciós szűrő úgy halad át a kép összes pixelén, hogy egy adott időpontban a konvolúciós szűrő és a kép pixeleinek “pontszorzatát” véve egy végső kimeneti értéket kapunk. Ezt abban a reményben tesszük, hogy a konvolúciós szűrő súlyai (vagy értékei) a megfelelő képpontokkal megszorozva olyan értéket adnak, amely a legjobban reprezentálja ezeket a képpontokat. Úgy gondolhatunk minden egyes konvolúciós szűrőre, mintha valamilyen jellemzőt vonnánk ki a képből.
A konvolúciót tehát általában ezt a két dolgot tartva szem előtt –
- A kép legtöbb jellemzője általában lokális. Ezért van értelme egyszerre néhány helyi képpontot venni és konvolúciókat alkalmazni.
- A legtöbb jellemző több helyen is megtalálható a képen. Ez azt jelenti, hogy van értelme egyetlen kernelt használni az egész képen, remélve, hogy az adott jellemzőt a kép különböző részein tudjuk kinyerni.
Most már van konvolúciós szűrőméretünk, mint az egyik hiperparaméter, amelyből választhatunk. A választás a kisebb vagy a nagyobb szűrőméret között történhet.
Itt vannak bizonyos dolgok, amelyeket figyelembe kell venni a konvolúciós szűrőméretek kiválasztásakor – http://bit.ly/2w2Mcf2