Link: https://www.zhihu.com/question/22298352 有一说一知乎大佬还是很多的,卷积被解释的明明白白。话说昨天老鲁问宋实惠卷积中卷积是什么意思,虽然我理解这个东西但是真要具体解释我还真的被问到了,所以这里详细系统的理解了一下。下面是我具体立即的内容。

自己总结一下:两个自变量相加为n的函数的乘积的积分(或离散的一一对应相乘)就是这两个函数关于n的卷积。

1.卷积的定义

我们称(f*g)(n)是f, g的卷积(不同的数值关于n卷起来了,求和(求和==积),这就是卷积)。

其连续的定义为:

$$ (f*g)(n)=\int_{-\infty }^{\infty}f(\tau )g(n-\tau)d\tau $$

其离散的定义为:

$$ (f*g)(n)=\sum_{\tau = -\infty}^{\infty}f(\tau)g(n-\tau) $$

这两个式子有一个共同的特征:

https://s3-us-west-2.amazonaws.com/secure.notion-static.com/ffd81ea5-402e-4af3-8fa3-117c88301f82/Untitled.png

这个特征有什么意义?

我们令x=\tau,y=n-\tau,那么x+y=n就是下面的这条直线

https://s3-us-west-2.amazonaws.com/secure.notion-static.com/28c98e7f-485e-4891-bf8e-fc312b416f83/v2-8be52f6bada3f7a21cebfc210d2e7ea0_hd.webp

如果遍历这些直线,就好比,把毛巾沿着角卷起来:

https://s3-us-west-2.amazonaws.com/secure.notion-static.com/e770d4cd-d271-4963-b646-2b0fa1e1ff44/123.webp

只看这些符号,卷积是很抽象的,不好理解的,但是我们可以通过现实中的意义,来习惯这种运算。其实也就是数学符号是定义,理解通过实例。只要有如下三个关于离散卷积、连续卷积、图像中的卷积的例子,我就可以很好的理解卷积的概念啦!

2.离散卷积

我有两枚骰子:

https://s3-us-west-2.amazonaws.com/secure.notion-static.com/c753750a-f5cf-4b06-9b28-5dea44b5f70b/Untitled.png

把这两枚骰子都抛出去: