1卷積可以分成2個卷積嗎？

Question

所以我正在尋找對RGB圖像執行2D卷積。我的RGB圖像形狀(2592,3888,3)和我的過濾器形狀的(20,20)

我想要做的是這樣的：

• 圖象分成大小相等(1296,3888,3)
• 的兩半每個執行卷積半
• 結合卷積結果得到充分的卷積圖像

這可能嗎？

我有兩個GPU。我基本上想要在1個GPU上執行一半的卷積，而在另一個GPU上執行另一半，因此這是此問題的動機。

當我將圖像分解成一半並將每一半進行卷積時，返回的組合維數爲(2554,3869,3)，但是如果我一次卷積整個圖像，則返回的（正確）維數爲(2573,3869,3)。

是否有我想要做的公式？

Answer 1

看來你的結果只包含卷積積滿的地方，沒有應用任何零填充或類似的擴展。因此，如果您完全分割，則完整結果的中間缺失。

您可以通過在過濾器大小的分割中間引入重疊來進行更正，即左圖像具有1至1306列，第二個圖像列爲1287至2592（或移位-1如果從0開始計數）。

Answer 2

您可以在兩個階段執行卷積，但是圖像中心必須有一個19（或可能20）行的重疊區域才能包含在兩個GPU中。 更好的是，如果卷積程序允許輸出（size + 2k-1），那麼可以通過將這兩個結果相加（正確對齊）來計算中間部分。

Answer 3

是的，你可以將你的卷積分成兩半。對於傳統的GPU API，它應該是相當簡單的，假設你的卷積濾波器以直接的方式工作。

您要仔細思考的問題是邊緣效應：GPU將在圖像邊界處做什麼？通常有許多選項，可以根據紋理採樣對象的邊界進行配置，以讀取原始圖像：鏡像，環繞或固定顏色，例如零。

但是，如果雙方都從相同的原始圖像採樣，兩個部分之間的邊界將靠近質感，在邊緣效應不適用的中心！每個半圖像將在其自己的採樣位置應用卷積，而不依賴於另一個。請注意，如果您要在GPU之間分割輸入圖像（例如，爲了最大限度地減少GPU和CPU之間的帶寬），則必須在濾鏡的範圍內擴展每一半的源紋理 - 只需足以避免上面提到的邊緣效應！