把一张较小的数值图铺成更大的图,是今日科技里处理格子数据时很常见的一步。旧图上的每一格都装着一个数,这些数排成整齐的行列。新图要比旧图占更多的行和更多的列,而且新图里的每一格都必须有数,不能留下空白。完成这件事的办法,是看新位置落在旧图的哪一带,再按远近把附近的旧值配到这个新位置上。

所谓数值图,可以想成一块由小方格拼成的平板。每一格里放着一个数,这个数表示该处的强弱、高低或某种分量。行数和列数决定这块平板有多大。小图的行列都比较少,所以它能记下的位置也比较少。要把已有的高低铺到更密的格子上,就得先决定新格子该从哪些旧格子取值。

铺大并不是把原来的格子原样再抄一遍就结束。新图的格子更多,多出来的位置在旧图上并没有现成的一格正好对上。于是每个新位置都要回到旧图,找到离它最近的若干个旧位置,再按距离把这些旧值掺在一起。靠得近的旧值占得多,离得远的旧值占得少,这样新位置上的数就有了来处。

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对应关系可以这样理解。把旧图和新图都看成铺在同一块地面上的格子,只是新图的格子更密。某一个新格子的中心,会落在旧格子之间的某个地方,可能靠近某一格,也可能落在几格的交界附近。落点离哪一格近,哪一格的旧值就该占更大的一份。落点离哪一格远,哪一格的旧值就只占很小的一份。

远近怎样配,要有一个清楚的规矩。先量出新位置到每个邻近旧位置的距离,距离越短,份量越大。再把这些份量收成一个总和为一的比例,使配出来的新值正好是邻近旧值的加权混合。这样既不会把某一格的数无故抬得过高,也不会把几格的数简单相加后变得过大。

邻近通常只取落点周围的一小圈,而不是把整张旧图上所有的数都拿来掺。离落点很远的旧值,对这个新位置几乎没有意义,若硬要把它们算进去,远处的强弱就会扰到眼前这一格。所以按相邻值来铺,强调的是局部的远近,而不是整图一锅端。近处主导,远处退让,新图才会顺着旧图的起伏慢慢展开。

铺开以后,新图的每一格都要有值。这是和只把几个角填上、其余空着完全不同的要求。空着意味着那个位置没有参加计算,后面的步骤也无法把它当成一个完整的数来用。按相邻值铺满时,哪怕新位置正好落在旧格子的缝里,也要用周围的旧值给它配出一个数,于是整张新图是密实的。

新图比旧图大,指的是行列都变多,覆盖的格子数变多。旧图只有很少的几行几列时,新图可以有成倍的行和成倍的列。变大之后,原来一个旧格子所管的范围,会被拆成好几格新格子。这几格新格子的值彼此接近,但并不总是完全相同,因为它们离周围其他旧格子的远近并不一样。

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若小图保持原来的尺寸,就没有铺大。行列不变,格子总数不变,每个位置仍然对着原来的那一格,这时只是原图照旧放着,谈不上把一块铺成更大的一块。尺寸不变时,即使在心里把邻近的数再看一遍,图本身也没有变宽变高。所以判断是不是在做这种铺大,先看新图是不是真的比旧图占了更多的格子。

若只把四角放上旧值、中间留空,也不是按相邻值铺满。四角或许能对上旧图的四个角,可是中间大片位置没有数。这种做法既没有按远近去配每一个新位置,也没有让新图变成一张每格都有值的完整图。中间空着的部分无法表示从近到远的过渡,后面若把这张图当成密实的数值图来用,就会在空位上出错。

可以用一小块来体会这个过程。设想旧图是两行两列,四个角上各有一个数。要把它们铺成四行四列,新图就有十六个位置需要填数。靠近左上旧值的那些新位置,会更多地分到左上那个数。靠近中心的新位置,则会同时分到四个旧值,而且四份的多少由它到四个旧位置的距离决定。于是从角到中心,数值是渐渐过渡的,而不是突然跳空。

配比可以再看细一点。假设某个新位置到左上旧格很近,到右上稍远,到下方两格更远。那么左上的份量最大,右上次之,下方两格只占少许。把四份按距离收好之后,新值就会更像左上的旧值,同时又轻轻带上另外三格的影响。换一个更靠近右下的新位置,份量就倒过来,右下占得多,其余占得少。同一套远近规矩,用在不同落点上,得到的混合并不相同。

因为邻近的新位置用到的旧值差不多,只是份量略有差别,所以铺出来的大图通常显得连贯。旧图上某一带偏高,新图对应的那一带也会偏高,并且向四周缓缓降下去。旧图上某一带偏低,新图也会在附近保持偏低。这种连贯来自远近配比,而不是把某一个旧值生硬地复制到一整片然后突然换成另一个旧值。若复制得很生硬,格子与格子之间会留下明显的台阶。

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边上的位置和正中间的位置,能用到的旧格子不一样。正中间往往四面都有旧值可配,份量比较对称。贴着边的新位置,某一侧已经没有更外面的旧格子,就只能靠边内的那些邻近值来配。角上的新位置,能依靠的旧值更少,常常更接近它所靠近的那一个角。即便如此,只要落在新图范围内,这一格仍然会得到一个确定的数,不会因为靠边就被留空。

一张数值图常常不止一层。每一层可以看成一个通道,同一位置在不同通道上各有一个数,表示不同的分量。铺大的时候,每个通道都按同一套格子对应和同一套远近规矩各自去配。通道与通道之间不必把数加到一起,也不必互相替代。于是新图的每个通道都变大,每个新位置在每个通道上都有自己的值。

这件事和最大池化不是一回事。最大池化是在一小块里只留下最大的那个值,其余较小的值都被丢掉。做完之后,这一小块被收成一个数,整张图的行列都会变少,图会变小。上采样走的是相反的方向,它从已经较小的图出发,按相邻值把每一处铺开,让行列变多,让图变大。一个是在小块里挑最大并缩小,一个是按远近混合邻近值并铺大。

再把两者的结果放在一起看,差别就更清楚。最大池化关心的是一小块内部谁最大,它不负责给新增加的格子填数,因为它根本不增加格子。上采样关心的是新格子该向哪些旧格子借数,以及借多少。旧图里一个中等的值,在最大池化里可能因为旁边有更大的值而被丢掉。在上采样里,这个中等的值仍会按距离影响它附近的新位置,不会只因为自己不是最大就被抹掉。

上采样和全局平均也不是一回事。全局平均是把一整张图收成每个通道一个数。它把同一通道上所有位置的值合起来再取平均,位置的差别从此消失,整张图不再保留行列,只剩下一串很少的数。上采样则要把小图铺成更大的图,位置不但保留,而且变得更密。一个是把空间收成单个数,一个是把空间铺得更开。

全局平均之后,已经无法追问某个数原来靠近哪一条边、靠近哪一个角,因为所有位置都被揉进了同一个平均数。上采样之后,仍然可以追问每一个新格子更接近哪些旧格子,因为它的值就是按那些旧格子的远近配出来的。所以全局平均适合得到一个代表整图的数,上采样适合得到一张仍然能看出何处高低的大图。两者的目的和结果的形状都不相同。

位置插值也容易和这里说的铺大混在一起,但两者方向相反。位置插值是把更长的序列按比例收进原来的刻度,是把长的收短。原来序列上的点比较多,收完之后点变少,每个留下的位置按比例去对上原序列中的某处。上采样面对的是较小的数值图,要把它铺成更大的图,格子变多而不是变少。一个在缩短,一个在铺开。

更具体地说,位置插值关心的是一条较长的序列怎样嵌回一条较短的刻度。多出来的点被按比例合回旧刻度,结果的长度比原来更短。上采样关心的是一块较小的图怎样长出更多的行和更多的列。新位置比旧位置多,每个新位置都要靠邻近旧值来填。若把一段很长的序列按比例压回原来的刻度,那是在收短,不能把它叫成把小图铺大。

在一连串处理里,图有时会先被收小,以便在较少的格子上做后面的运算,然后再铺回较大的尺寸,以便和另一张同样大小的图对齐。收小的那一步若用的是最大池化,留下的是每小块里的最大者。铺回的这一步若用的是上采样,则是按相邻值把小图重新铺满。两步可以先后出现,但它们做的事相反,不能用同一种说法去概括。

还要明白,铺出来的新值是邻近旧值按远近混合的结果,并不是在旧图之外又测到了一批新的原始读数。旧图上没有的细小起伏,不会因为格子变多就自动出现。新图更密,只是把已有的高低更连贯地分到更多的格子上。因此这种铺大能补上格子,不能凭空造出旧图里根本没有的细节。使用时要把这一点记清,免得把配出来的过渡看成新的观测。

把上面的规矩收拢起来,就是几层要同时成立的意思。新图比旧图大,新图每一格都有值。每个新值来自它在旧图上对应的邻近位置,靠得近的占得多,离得远的占得少。若尺寸根本没变,就没有铺大。若只填四角而中间空着,就不是按相邻值铺满。它不是在小块里只留最大并让图变小的最大池化,不是把整张收成每个通道一个数的全局平均,也不是把更长序列按比例收短的位置插值。

http://www.odteuz.cn/m/43038202.html
http://www.ymwmxi.cn/m/99648787.html
http://www.klunn.cn/m/21122649.html
http://www.hunhuntu.cn/m/53112477.html
http://www.x2m8k4.cn/m/90121794.html
http://www.k3w6b9.cn/m/20681859.html
http://www.itoeps.cn/m/57964298.html
http://www.suheqing.cn/m/52696912.html
http://www.kttjyhwy.cn/m/89326871.html
http://www.t7a1q8.cn/m/49993040.html
http://www.bjzzvideo.cn/m/98786001.html
http://www.yjkf568.cn/m/61599698.html
http://www.xuanyuewenhua1314.cn/m/34087937.html
http://www.njjingxinning.cn/m/40030163.html
http://www.fyghj.cn/m/32397848.html
http://www.tjyuce168.cn/m/94641686.html
http://www.z6r3c7.cn/m/27407695.html
http://www.qihss.cn/m/21219066.html
http://www.poypwb.cn/m/85266638.html
http://www.p7q1z5.cn/m/82445825.html
http://www.bwtone.cn/m/63037449.html
http://www.baizeycs.cn/m/91363387.html
http://www.huiju101.cn/m/45764090.html
http://www.tjyuce8.cn/m/48393183.html
http://www.u9p5j1.cn/m/93073858.html
http://www.qihll.cn/m/92947233.html
http://www.c7d4x3.cn/m/21517788.html
http://www.kythf.cn/m/83572661.html
http://www.biefengwo.cn/m/16906453.html
http://www.youan66.cn/m/81155610.html
http://www.grkqvf.cn/m/11445884.html
http://www.xemvyl.cn/m/95389984.html
http://www.kjfrr.cn/m/33984677.html
http://www.pxxzxtc.cn/m/10505876.html
http://www.klvvb.cn/m/98777580.html
http://www.q1h9v4.cn/m/99386895.html
http://www.ituf.cn/m/15184987.html
http://www.jianlibang.cn/m/43867676.html
http://www.h1y5r7.cn/m/63052240.html
http://www.qingyant.cn/m/36602960.html
http://www.xiaofengyu.cn/m/36830476.html
http://www.lmncbx.cn/m/38824131.html
http://www.w3s8a6.cn/m/86930010.html
http://www.huangzui.cn/m/84248003.html
http://www.opqoas.cn/m/46133752.html
http://www.e8t2m5.cn/m/51251103.html
http://www.sliekd.cn/m/12197584.html
http://www.b8c2l6.cn/m/27929045.html
http://www.jxcanzhang.cn/m/14500157.html
http://www.l5b1y9.cn/m/44518735.html
http://www.r4g7k2.cn/m/30859541.html
http://www.yyjkgg.cn/m/88897292.html
http://www.ailinzhi.cn/m/50804856.html
http://www.gdiipxp.cn/m/99096042.html
http://www.xiaoniaohuichong.cn/m/93348999.html
http://www.lxpbw.cn/m/52050437.html
http://www.xiaofengluo.cn/m/96558400.html
http://www.tjyuce6.cn/m/69469192.html
http://www.jrpsna.cn/m/82350549.html
http://www.xhpxad.cn/m/73909245.html
http://www.zysvjr.cn/m/29521354.html
http://www.zhaocaicatt.cn/m/22873133.html
http://www.vqid.cn/m/26025194.html
http://www.g5m0x2.cn/m/83544563.html
http://www.xvfahz.cn/m/72706583.html
http://www.xajkyhs.cn/m/78244588.html
http://www.n2d8f4.cn/m/90420881.html
http://www.d9n4t2.cn/m/93415197.html
http://www.f6j3w8.cn/m/30728346.html
http://www.hygsk.cn/m/93888697.html
http://www.s4v9e3.cn/m/19631555.html
http://www.rspwu.cn/m/87064797.html
http://www.rylvyw.cn/m/47167477.html
http://www.itoj.cn/m/89329961.html
http://www.qingyani.cn/m/22447797.html
http://www.qlgyio.cn/m/97798736.html
http://www.qingmiaomiao.cn/m/13920428.html
http://www.t56985.cn/m/32028678.html