本文首发于个人博客https://kezunlin.me/post/1e37a6/,欢迎阅读最新内容!

opencv and numpy matrix multiplication vs element-wise multiplication

Guide

opencv

Matrix multiplication is where two matrices are multiplied directly. This operation multiplies matrix A of size [a x b] with matrix B of size [b x c] to produce matrix C of size [a x c].

In OpenCV it is achieved using the simple * operator:

C = A * B  // Aab * Bbc = Cac

Element-wise multiplication is where each pixel in the output matrix is formed by multiplying that pixel in matrix A by its corresponding entry in matrix B. The input matrices should be the same size, and the output will be the same size as well. This is achieved using the mul() function:

output = A.mul(B); // A B must have same size !!!

code

cv::Mat cv_matmul(const cv::Mat& A, const cv::Mat& B)
{
// matrix multipication m*k, k*n ===> m*n
cv::Mat C = A * B;
return C;
} cv::Mat cv_mul(const cv::Mat& image, const cv::Mat& mask)
{
// element-wise multiplication output[i,j] = image[i,j] * mask[i,j]
cv::Mat output = image.mul(mask, 1.0); // m*n, m*n
return output;
} cv::Mat cv_multiply3x1(const cv::Mat& mat3, const cv::Mat& mat1)
{
std::vector<cv::Mat> channels;
cv::split(mat3, channels); std::vector<cv::Mat> result_channels;
for(int i = 0; i < channels.size(); i++)
{
result_channels.push_back(channels[i].mul(mat1));
} cv::Mat result3;
cv::merge(result_channels, result3);
return result3;
} cv::Mat cv_multiply3x3(const cv::Mat& mat3_a, const cv::Mat& mat3_b)
{
cv::Mat a;
cv::Mat b;
cv::Mat c; std::vector<cv::Mat> a_channels;
std::vector<cv::Mat> b_channels;
std::vector<cv::Mat> c_channels; cv::split(mat3_a, a_channels);
cv::split(mat3_b, b_channels); for(int i = 0; i < a_channels.size() || b_channels.size(); i++)
{
c_channels.push_back(a_channels[i].mul(b_channels[i]));
} cv::merge(c_channels, c);
return c;
}

numpy

numpy arrays are not matrices, and the standard operations *, +, -, / work element-wise on arrays.

Instead, you could try using numpy.matrix, and * will be treated like matrix multiplication.

code

Element-wise multiplication code

>>> img = np.array([1,2,3,4,5,6,7,8]).reshape(2,4)
>>> mask = np.array([1,1,1,1,0,0,0,0]).reshape(2,4)
>>> img * mask
array([[1, 2, 3, 4],
[0, 0, 0, 0]])
>>>
>>> np.multiply(img, mask)
array([[1, 2, 3, 4],
[0, 0, 0, 0]])

for numpy.array, *and multiply work element-wise

matrix multiplication code

>>> a = np.array([1,2,3,4,5,6,7,8]).reshape(2,4)
>>> b = np.array([1,1,1,1,0,0,0,0]).reshape(4,2)
>>> np.matmul(a,b)
array([[ 3, 3],
[11, 11]]) >>> np.dot(a,b)
array([[ 3, 3],
[11, 11]]) >>> a = np.matrix([1,2,3,4,5,6,7,8]).reshape(2,4)
>>> b = np.matrix([1,1,1,1,0,0,0,0]).reshape(4,2)
>>> a
matrix([[1, 2, 3, 4],
[5, 6, 7, 8]])
>>> b
matrix([[1, 1],
[1, 1],
[0, 0],
[0, 0]])
>>> a*b
matrix([[ 3, 3],
[11, 11]]) >>> np.matmul(a,b)
matrix([[ 3, 3],
[11, 11]])

for 2-dim, np.dot equals np.matmul

for numpy.array, np.matmul means matrix multiplication;

for numpy.matrix, * and np.matmul means matrix multiplication;

Reference

History

  • 20190109: created.

Copyright

使用opencv和numpy实现矩阵相乘和按元素相乘 matrix multiplication vs element-wise multiplication的更多相关文章

  1. opencv、numpy中矩阵转置,矩阵内的固定位置相应的坐标变换

    opencv.numpy中矩阵转置,矩阵内的固定位置相应的坐标变换

  2. 用 opencv和numpy进行图片和字符串互转,并保存至 json

    用 opencv和numpy进行图片和字符串互转,并保存至 json 转至 https://zhuanlan.zhihu.com/p/27349847 受 用 base64 进行图片和字符串互转,并保 ...

  3. Python numpy中矩阵的用法总结

    关于Python Numpy库基础知识请参考博文:https://www.cnblogs.com/wj-1314/p/9722794.html Python矩阵的基本用法 mat()函数将目标数据的类 ...

  4. numpy中矩阵乘法,星乘(*)和点乘(.dot)的区别

    import numpy a = numpy.array([[,], [,]]) b = numpy.array([[,], [,]]) 星乘表示矩阵内各对应位置相乘,矩阵a*b下标(0,0)=矩阵a ...

  5. [转]Numpy中矩阵对象(matrix)

    numpy模块中的矩阵对象为numpy.matrix,包括矩阵数据的处理,矩阵的计算,以及基本的统计功能,转置,可逆性等等,包括对复数的处理,均在matrix对象中. class numpy.matr ...

  6. numpy创建矩阵常用方法

    numpy创建矩阵常用方法 arange+reshape in: n = np.arange(0, 30, 2)# start at 0 count up by 2, stop before 30 n ...

  7. 编程计算2×3阶矩阵A和3×2阶矩阵B之积C。 矩阵相乘的基本方法是: 矩阵A的第i行的所有元素同矩阵B第j列的元素对应相乘, 并把相乘的结果相加,最终得到的值就是矩阵C的第i行第j列的值。 要求: (1)从键盘分别输入矩阵A和B, 输出乘积矩阵C (2) **输入提示信息为: 输入矩阵A之前提示:"Input 2*3 matrix a:\n" 输入矩阵B之前提示

    编程计算2×3阶矩阵A和3×2阶矩阵B之积C. 矩阵相乘的基本方法是: 矩阵A的第i行的所有元素同矩阵B第j列的元素对应相乘, 并把相乘的结果相加,最终得到的值就是矩阵C的第i行第j列的值. 要求: ...

  8. Numpy中矩阵和数组的区别

    矩阵(Matrix)和数组(Array)的区别主要有以下两点: 矩阵只能为2维的,而数组可以是任意维度的. 矩阵和数组在数学运算上会有不同的结构. 代码展示 1.矩阵的创建 采用mat函数创建矩阵 c ...

  9. numpy的通用函数:快速的元素级数组函数

    通用函数(ufunc)是对ndarray中的数据执行元素级运算的函数.可看作简单函数的矢量化包装. 一元ufunc sqrt对数组中的所有元素开平方 exp对数组中的所有元素求指数 In [93]: ...

随机推荐

  1. 【Java SE】使用Javacv截取视频图片

    [Java Web开发学习]使用Javacv截取视频图片 转载:https://www.cnblogs.com/yangchongxing/p/9482935.html github地址:https: ...

  2. 【Java Web开发学习】Spring MVC整合WebSocket通信

    Spring MVC整合WebSocket通信 目录 ========================================================================= ...

  3. 使用vsCode配合IAR搭建arm开发环境

    众所周知IAR的编辑功能就是个垃圾,但是不得不承认IAR的编译器相当的牛X,经常以稳定可靠而著称,为此我们把VSCODE强大的编辑功能和IAR结合一下来加快我们的开发周期. 一.下载VSCODE并安装 ...

  4. SpringBoot电商项目实战 — 商品的SPU/SKU实现

    最近事情有点多,所以系列文章已停止好多天了.今天我们继续Springboot电商项目实战系列文章.到目前为止,整个项目的架构和基础服务已经全部实现,分布式锁也已经讲过了.那么,现在应该到数据库设计及代 ...

  5. pytho GUI编程之Tkinter

    摘录 python核心编程s GUI(Graphical User Interface)图形用户界面. Tcl.Tk和Tkinter Tkinter是python的默认GUI库.它基于Tk工具包,该工 ...

  6. 松软科技Web课堂:JavaScript 异常

    JavaScript 错误 - Throw 和 Try to Catch try 语句使您能够测试代码块中的错误. catch 语句允许您处理错误. throw 语句允许您创建自定义错误. final ...

  7. HA: Infinity Stones Vulnhub Walkthrough

    下载地址: https://www.vulnhub.com/entry/ha-infinity-stones,366/ 主机扫描: 目录枚举 我们按照密码规则生成字典:gam,%%@@2012 cru ...

  8. 相机位姿求解——P3P问题

    1.位姿求解是计算机视觉中经常遇到的,Perspective-n-Points, PnP(P3P)提供了一种解决方案,它是一种由3D-2D的位姿求解方式,即需要已知匹配的3D点和图像2D点.目前遇到的 ...

  9. Spring Boot常用注解和原理整理

    一.启动注解 @SpringBootApplication @Target(ElementType.TYPE) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Documen ...

  10. Mysql字符串截取_获取指定字符串中的数据

    前言:本人遇到一个需求,需要在MySql的字段中截取一段字符串中的特定字符,类似于正则表达式的截取,苦于没有合适的方法,百度之后终于找到一个合适的方法:substring_index('www.sql ...