为什么可分离滤波器降低了算子的计算成本?

信息处理 图像处理 过滤器 高斯 拉普拉斯变换 可分离性
2022-01-10 15:49:05

图像处理中的可分离滤波器可以写成两个更简单滤波器的乘积。通常,二维卷积操作被分成 2 个一维滤波器。这降低了计算算子的成本。

如果我使用可分离过滤器,为什么计算成本会更低?我不明白,为什么有 2 个过滤器而不是一个会提高性能

1个回答

假设你有一个大小的图像。N×M

如果您知道采用经典使用的方法,即方形滤波器内核,例如大小,您需要将其与图片进行卷积 - 这为您提供像素,每个像素需要乘法-积累。所以你最终得到了操作。L×LN×ML2A2D=L2MN

现在,如果您可以将该过滤器分解为大小的水平和 L 大小的垂直 1D 过滤器,您可以首先执行所有行——即个值,每个需要操作,因此然后你会对垂直过滤器做同样的事情,所以 - 你最终得到,你只需要证明LMLLMNLNMA1D=2LMN

A1D<A2D2LMN<L2MN||:LMN, legal since L,M,N>02<L

大多数过滤器都大于 2。