Question

在处理图像时，MATLAB的im2col和col2im对于MATLAB中的矢量化非常重要。
但他们需要MATLAB的图像处理工具箱。

我的问题是，是否有一种有效的（Vectorzied）方法来实现使用MATLAB的功能（没有工具箱）？
我需要sliding和distinct模式。

我不需要任何填充。

谢谢。

Answer 1

我只能希望Mathworks的人不要起诉你或我或Stackoverflow，试图创建他们的IP工具箱功能的矢量化实现，因为他们已经为这个工具箱付出了代价。但无论如何，忘记这些问题，这里是实现。

使用im2col选项替换'sliding'

在我坐下来写solution to another problem on Stackoverflow之前，我无法对此进行矢量化。所以，我强烈建议你也要考虑一下。

function out = im2col_sliding(A,blocksize)

nrows = blocksize(1);
ncols = blocksize(2);

%// Get sizes for later usages
[m,n] = size(A);

%// Start indices for each block
start_ind = reshape(bsxfun(@plus,[1:m-nrows+1]',[0:n-ncols]*m),[],1); %//'

%// Row indices
lin_row = permute(bsxfun(@plus,start_ind,[0:nrows-1])',[1 3 2]);  %//'

%// Get linear indices based on row and col indices and get desired output
out = A(reshape(bsxfun(@plus,lin_row,[0:ncols-1]*m),nrows*ncols,[]));

return;

使用im2col选项替换'distinct'

function out = im2col_distinct(A,blocksize)

nrows = blocksize(1);
ncols = blocksize(2);
nele = nrows*ncols;

row_ext = mod(size(A,1),nrows);
col_ext = mod(size(A,2),ncols);

padrowlen = (row_ext~=0)*(nrows - row_ext);
padcollen = (col_ext~=0)*(ncols - col_ext);

A1 = zeros(size(A,1)+padrowlen,size(A,2)+padcollen);
A1(1:size(A,1),1:size(A,2)) = A;

t1 = reshape(A1,nrows,size(A1,1)/nrows,[]);
t2 = reshape(permute(t1,[1 3 2]),size(t1,1)*size(t1,3),[]);
t3 =  permute(reshape(t2,nele,size(t2,1)/nele,[]),[1 3 2]);
out = reshape(t3,nele,[]);

return;

一些快速测试表明，对于小到适当大小的输入数据，这两个实现特别sliding，对于所有数据，distinct这两个实现在运行时性能方面比内置MATLAB函数实现要好得多

如何使用

With in-built MATLAB function - 
B = im2col(A,[nrows ncols],'sliding')

With our custom function - 
B = im2col_sliding(A,[nrows ncols])

%// ------------------------------------

With in-built MATLAB function - 
B = im2col(A,[nrows ncols],'distinct')

With our custom function - 
B = im2col_distinct(A,[nrows ncols])

Answer 2

你可以在寻找GNU Octave image包时作弊。有im2col和col2im作为脚本语言实现：

据我所知，它在不同的评论风格（＃而不是％）和不同的字符串样式（“而不是”）中差异最大。如果你改变它并删除底部的断言测试，它可能是可运行的如果没有，请使用调试器完成它。

此外，请注意许可证（GPLv3）。它是免费的，但你的更改也必须是免费的！

高效实现`im2col`和`col2im`

2 个答案: