Wigner D方程在SPHERICAL CNNS中的应用

最近学习SPHERICAL CNNS这篇文章,记录一下最近学习过程中遇到的东西,感觉整体数学要求还是很高的

  1. WignerD方程和SO(3)
    WignerD方程在文章中表示如下:
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    在物理函数当中的定义
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    显然根据文章中的定义和附录中的证明,我们可以知道R是一个SO(3)群中的旋转操作,关系如下所示:
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    这里的积分表示如下
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    这里不是很能搞懂,不知道normalized Haar measure是什么意思,百度也没有一个很好的解释。至于积分为什么有系数,我的理解是根据前文欧拉角的得出的公式来进行,暂时缺少相关知识先暂放。
    在读文章代码的过程中会有一个Wigner-d方程即上述方程中的第二项
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    具体函数表示形式如下:
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    从这里我认为dR中系数就是应该从这里推导出来。
  2. 从数学看S^2和SO(3)
    先从数学公式定义开始
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    和SO(3)对比少了一个对z轴旋转的参数,对应于文章中的表示极为
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    这个公式从数学的角度来证明看
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    y这个表述式在文中并没有明确的表示,查阅wignerd方程的定义可知道,这个是从球谐函数引申推广而来,球谐函数的公式表示如下:
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    同时球谐函数本身也是拉普拉斯算子的一个特殊正交基形式,所以可以做下式的展开即IGFT,就相当于一个特殊的级数展开形式。
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对比和此前当最后一个参数为0时两式相等,对比其微分形式显然也易得下式:
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有了这个公式基础就可以很轻松的理解为什么下述等式成立:
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So we can think of the S2 Fourier transform of a function on S2 as the n = 0 column of the SO(3) Fourier transform of the associated right-invariant function。
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通过对比式子我们也很容易发现dh和dy之间存在一个2pai倍数的关系,由前文可知对dy进行全部积分结果是2pai所以对dh进行积分结果就是1因此不影响整体结果,又因为dR=dxdh所以等式成立。
3. 其他数学公式证明
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dr展开将积分上下限变成三次积分即可。
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特点相类似,将r和R’带入Wignerd方程当中,最后整合出来在方程当中结果即为所求结果,补充文章中性质,这个性质也没有特别了解exp(inx)是不是就是国内表示的exp(imx)?
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重新整理为什么在这里可以用时域卷积,就等于频域相关后相乘,我觉得他的证明存在一点小问题
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  1. 整体总结
    收集对比网上的资料和文章的论证大体可以得到以上证明,具体还有一些细节不是很能搞清楚,包括为什么dr有如下微分性质,8Π^2到底是如何数学证明的还不是很能搞清楚,剩下不明白的公式
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    这个内积不懂为什么一下就到结果了
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    这个公式第一步是f(R)傅里叶展开,第二部是移出去不相关项,最后一步直接约没了不是很理解。