Question

我有一个巨大的3D矩阵，并且有一个循环。在每次迭代中，我想从中提取一些不同的部分（例如：10000），然后计算这些部分和补丁之间的卷积。

我知道可以使用循环轻松完成，但这非常耗时。是否有任何替代解决方案比循环更快地工作？

Answer 1

我们假设你有：

1）行向量idx，包含零件左上角的行索引。

2）行向量idy，包含零件左上角的列索引。

3）行向量idz，包含沿着零件左角第3个坐标的索引。

我们首先必须从idx，idy和idz 3向量创建包含您需要从矩阵中提取的元素的所有索引。然后我们将使用mat2cell将提取的矩阵拆分为与补丁大小相同的块，然后我们将使用convn将cellfun函数应用于每个块。

Totidx=bsxfun(@plus,idx,[0:(size(patch,1)-1)]'); \\i-th column of this is the column vector idx(i):(idx(i)+size(patch,1)-1)

Totidx=reshape(Totidx,1,numel(Totidx)); \\ Creates the vector needed containing all indexes along first dimension.

对idy和idz执行相同操作后，我们会获得包含所有所需索引的3个向量Totidx，Totidy，Totidz。

现在我们可以从初始矩阵中提取值，比如A：

ExtractedA=A(Totidx,Totidy,Totidz);

应用mat2cell：NPatch表示您提取的补丁数量

B=mat2cell(ExtractedA,size(patch,1)*ones(1,NPatch),size(patch,2)*ones(1,NPatch),size(patch,3)*ones(1,NPatch));

然后，您可以将convn函数应用于单元格数组B的每个单元格：patch表示您想要使用

卷积您提取的部分的补丁

fun=@(M) convn(M,patch,'valid');
out=cellfun(fun,B,'uniformoutput',false);

单元格数组out的每个单元格现在都是您想要的输出之一

在不使用循环

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