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特征工程系列之降维:用PCA压缩数据集

在这种情况下,我们说该 blob 本征维数是 1,即使它位于二维空间之中。 在实践中,事情很少完全相同。这更可能是我们看到非常接近平等但不完全相同特征。...公式 6-8 两个随机变量 Z_1 和 Z_2 之间协方差 \operatorname{Cov}\left(Z_{1}, Z_{2}\right)=E\left[\left(Z_{1}-E\left(...Z_{1}\right)\right)\left(Z_{2}-E\left(Z_{2}\right)\right)\right] 当随机变量均值为零时,它们协方差与它们线性相一致相关性 E[Z...(该选项在 scikit-learn 软件包 PCA 中可用)投影到第 k 个分量上: \left\|X_{V_{k}}\right\|^{2}=\left\|u_{k} \sigma_{k}\right...由于涉及 SVD,PCA 计算数千个功能代价很高。但是对于少量实值特征而言,它非常重要值得尝试。 PCA 转换丢弃数据中信息。因此,下游模型可能训练成本更低,但可能不太准确。

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【Math for ML】矩阵分解(Matrix Decompositions) (下)

)称为奇异值(singular values),\(u_i\)称为左奇异值(left-singular values),\(v_i\)称为右奇异值(right-singular values)。...注意:矩阵\(A\)是一个长方形矩阵,不一定是方阵,另外\(\Sigma\)和矩阵\(A\)维度相同,并且其包含一个对角子矩阵(diagonal submatrix)。 2....图解SVD 对于奇异值分解可以从两个角度进行理解:一是将SVD视为对基向量组(bases),即坐标系一顺序变换,二是将SVD视为对于数据点变换。...右下角到右上角: 矩阵\(U\)继续对\([e_1,e_2]\)基做变换,增加那个维度(z轴)方向不做变化。 下图更加形象地展示了奇异值分解作用,变换过程和上面一样,故不再赘述: ? 3....& λ_n \end{matrix} \right] P^T \tag{1.3.1} \\ \end{align} \] 因为任何矩阵都可做奇异值分解,故有 \[ A^TA=(U\Sigma V^

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Matplotlib 中文用户指南 3.6 图例指南

plt.show() 相同轴域内多个图例 有时,在多个图例之间分割图例条目更加清晰。 虽然直觉上做法可能是多次调用legend()函数,但你会发现轴域上只存在一个图例。...这对于所有艺术家都是默认,因此不带任何参数调用legend(),并且没有手动设置标签导致没有绘制图例。...可能代码是: 位置字符串 位置代码 'best' 0 'upper right' 1 'upper left' 2 'lower left' 3 'lower right' 4 'right' 5 '...center left' 6 'center right' 7 'lower center' 8 'upper center' 9 'center' 10 或者,可以是一个二元组,提供图例距离左下角...为了将所有标记绘制在相同高度,请设置为[0.5]。 默认值为[0.375,0.5,0.3125]。 markerscale:None、整数或者浮点。 图例标记对于原始绘制标记相对大小。

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交互式相机标定高效位姿选择方法

本文提出了一种姿态选择方法,可以找到一个紧凑和鲁棒标定姿态集,并适合于交互式标定。奇异姿态导致解决方案不可靠,而减少姿态不确定度对标定有利。为此,我们使用不确定性传播原理。...仿射变换 表示仿射变换之后深度 K:相机标定矩阵包含焦距(和比例) 和主点:。...\right) = p\left( {1 + {k_1}{r^2} + {k_2}{r^4} + {k_3}{r^6}} \right) + \left( {\begin{array}{*{20}{c...}} {2{p_1}xy + {p_2}\left( {{r^2} + 2{x^2}} \right)} \\ {{p_1}\left( {{r^2} + 2{y^2}} \right) + 2{p_2...在AprilCal中,我们使用了5x7AprilTag目标,它产生了大致相同测量量。 我们方法收敛阈值设置为10%,AprilCal停止精度参数设置为2.0。

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用霍夫变换&SCNN码一个车道追踪器

方法 1:霍夫变换 大多数车道都设计得相对简单,这不仅是为了鼓励有序,还为了让人类驾驶员更容易以相同速度驾驶车辆。因此,我们方法可能会通过边缘检测和特征提取技术先检测出摄像机馈送回来直线。...降噪 和所有边缘检测算法一样,噪声是导致错误检测关键问题。用 5*5 高斯滤波器卷积(平滑)图像,从而降低检测器对噪声敏感度。...这是通过在整个图像上运行数字正态分布核(本例中是 5*5 核)来实现,将每个像素设置为相邻像素值加权平均值。 ? 5*5 高斯核。星号表示卷积运算。...注意,这在霍夫空间中可能产生一条 b 对 m 线。 ?...但这些相当随意掩码参数还是无法适应变化多端道路环境。另一个缺点是车道检测器可能忽略只有点状标记或者根本没有清晰标记车道,因为缺乏满足霍夫变换阈值连续直线。

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CVPR2023 | 用于统一图像恢复和增强生成扩散先验

近年来,通过生成模型寻找更通用图像先验并在无监督设置下处理图像恢复问题引起了广泛兴趣。在推理过程中,可以处理不同退化模型多个恢复任务而无需重新训练。...作为早期尝试,现有的工作——去噪扩散恢复模型(DDRM)使用预训练DDPMs进行变分推断,并在多个恢复任务上取得了令人满意结果,但其在已知线性退化矩阵上利用奇异值分解(SVD),因此仍然局限于线性反演问题...p\left(\boldsymbol{y}\mid\boldsymbol{x}_t\right)=\frac1Z\exp\left(-\left[s\mathcal{L}\left(\mathcal{D...本文使用这个简单退化模型原因是,只要 f 和 \mathcal{M} 大小相同,任意一对损坏图像和相应高质量图像之间变换都可以被它们捕获。...如果它们没有相同大小,我们可以首先将 x 大小调整为与 y 相同大小,然后应用这个变换

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Python OpenCV3 计算机视觉秘籍:6~9

返回第一个矩阵是大小为MxN矩形对角矩阵,对角线上正数称为奇异值。 第二矩阵和第三矩阵分别是左奇异向量矩阵和右奇异向量矩阵共轭转置。 SVD 是线性代数中非常方便工具。...print('Norm after:', cv2.norm(B)) 工作原理 Eckart-Young-Mirsky 定理指出,可以通过计算 SVD(使用cv2.SVDecomp函数)并构造一个近似值(最小奇异设置为零...首先,运动物体某些部分可能质地较差。 由于所有相邻像素都非常相似,因此很难检测运动。 第二个原因是我们背景分割检测器不够理想。 错误地将移动物体一部分标记为背景导致错误。...消除图像中镜头失真效果 如果需要从整个图像中消除镜头畸变影响,则需要使用密集重映射。 本质上,不失真算法以补偿镜头效果方式扭曲和压缩图像,但是压缩导致出现空白区域。...如果未设置输出图像尺寸,则将其设置为与输入图像尺寸相同。 从秘籍启动代码后,您将看到类似于以下内容图像: 如您所见,上面的图像在边框附近有黑色区域,下面的图像则没有。

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NLP经典书籍鱼书第3章-基于计数方法改进

左右索引值 right_idx = idx + i if left_idx >= 0: # 判断左索引大于0时候...left_word_id = corpus[left_idx] # 取出索引对应word_id co_matrix[word_id, left_word_id] +=..., 2.807, 0. ]], dtype=float32)降维-dimensionality reductionPPMI存在问题PPMI矩阵存在问题:维度爆炸:随着语料库词汇量增加,各个单词向量维度也随着增加矩阵稀疏...S是除了对角线元素外其他元素均为0对角矩阵;奇异值在对角线上降序排列S中奇异值越小,对应基轴重要性越低;因此通过去除U中多余列向量来近似原始矩阵基于SVD降维import numpy as np...as plt%matplotlib inline# 和书中降维后二维系数是反;# 在绘图时候数据也是先取第1个,再取第0个for word, word_id in word_to_id.items

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NLP学习3-基于计数方法改进

# 左右索引值 right_idx = idx + i if left_idx >= 0: # 判断左索引大于0时候...left_word_id = corpus[left_idx] # 取出索引对应word_id co_matrix[word_id, left_word_id] +=...1 # 对应位置赋值1 if right_idx < corpus_size: # 右索引小于整体语料库长度 right_word_id...,各个单词向量维度也随着增加 矩阵稀疏:在PPMI矩阵中存在很多元素都是0,这表明向量中很多元素是不重要 向量中大多数元素为0矩阵(向量)称为稀疏矩阵(稀疏向量) 从稀疏向量中找出重要轴...S是除了对角线元素外其他元素均为0对角矩阵;奇异值在对角线上降序排列 S中奇异值越小,对应基轴重要性越低;因此通过去除U中多余列向量来近似原始矩阵 基于SVD降维 import numpy

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python实现图像全景拼接

根据算法描述,可以很快判断,如果只有少量外点,那么随机选取包含外点初始点集确定直线不会获得很大支撑,值得注意是,过大比例外点将导致RANSAC算法失败。...3、图像融合 因为相机和光照强度差异,造成一幅图像内部,以及图像之间亮度不均匀,拼接后图像会出现明暗交替,这样给观察造成极大不便。...__': top, bot, left, right = 100, 100, 0, 500 img1 = cv.imread('1.jpg') img2 = cv.imread('2.jpg') srcImg...= cv.copyMakeBorder(img1, top, bot, left, right, cv.BORDER_CONSTANT, value=(0, 0, 0)) testImg = cv.copyMakeBorder...(img2, top, bot, left, right, cv.BORDER_CONSTANT, value=(0, 0, 0)) img1gray = cv.cvtColor(srcImg, cv.COLOR_BGR2GRAY

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深度学习4大激活函数

+e{-z}\right)^2} \ &=\frac{1+e{-z}-1}{\left(1+e{-z}\right)^2} \ &=\frac{1}{\left(1+e{-z}\right)}\left...} \ &=-\left(1+e{-x}\right){-2} \cdot 1 \cdot\left(e{-x}\right){\prime} \ &=-\left(1+e{-x}\right){-...Exploding gradient,前面层梯度通过模型训练变很大,由于反向传播中链式法则原因,导致后面层梯度值以指数级增大。...如果使用Sigmoid激活函数,训练网络比较浅还比较好,但是一旦训练较深神经网络,导致每次传过来梯度都会乘上小于1值,多经过几层之后,梯度就会变得非常非常小(逐渐接近于0),因此梯度消失了,对应参数得不到更新..."red") plt.grid() plt.show() if __name__ == '__main__': plot_Leaky_relu() 特点 具有和ReLu完全相同特点

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基于阈值车道标记

被标记车道显示到视频上,并得到当前路面的曲率以及车辆在该车道内位置。首先我们需要对图像进行相机失真校正,这里就不作详细介绍了。...阈值只是创建二进制图像一种方法,其中将满足条件每个像素更改为1,将其他像素设置为0。...=0., right=1, top=0.9, bottom=0.)...大家可以尝试不同色彩空间和色彩通道,以查看适合当前程序是哪一种形式。一旦知道正确色彩空间和色彩通道,就可以应用阈值设置。就当前程序而言最适合HLS色彩空间S通道。 ?...透视变换 由于matplotlib和opencv读取图像方式不同(RGB与BGR),因此颜色在图片中看起来也有所不同。下一步是沿车道线拟合曲线。

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PCA 实践 利用 PCA 算法对人脸数据集内所有人进行降维和特征提取 PCA原理解析+代码

这里可以尝试采用不同降维维度 K 进行操作,分别观 察不同 K 下特征图像。...实验拓展 尝试对刚降维特征图像进行 PCA 逆变换,观察变换前后图像差异 实验步骤与内容: 分析数据集 ? ?...之所以使用奇异值分解而不是协方差矩阵特征值分解,是因为如下原因: ? 不需要计算协方差矩阵S,同时,在数值上更加精确,因为在计算机存储中,可能产生累计误差。 K值的确定: ?...计算得到K值为111,也就是说,前111个奇异值得到结果已经能代表90%情况了,为方便处理,我们此处选取K=100.通过奇异值分解得到Kx10304变换矩阵,我们可以得到如下十张主成分图像: ?...使用matplotlib显示相关代码: ? 图像还原: 当完成主成分提取之后,我们对图像进行还原: ? 其中,U是变换矩阵,还原方式如下: ?

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数据科学中必须知道5个关于奇异值分解(SVD)应用

这意味着你可以在相同磁盘空间中存储更多图像。 图片压缩利用了在SVD之后仅获得一些奇异值很大原理。你可以根据前几个奇异值修剪三个矩阵,并获得原始图像压缩近似值,人眼无法区分一些压缩图像。...numpy as np import pandas as pd import matplotlib.pyplot as plt import cv2 # 灰度化读取图片 img = cv2.imread...你可以尝试调整特征脸数量或使用不同分类器进行试验: 看看一些预测值及其真实标签: 4. SVD用于谱聚类 聚类是将类似对象划分在一起任务。这是一种无监督机器学习技术。...SVD SVD将矩阵分解为3个矩阵乘积,如下所示: 如果A是m x n矩阵: U是左奇异向量m×m矩阵 S是以递减顺序排列奇异m×n对角矩阵 V是右奇异向量n×n矩阵 为什么SVD用于降维?...SVD Randomized SVD提供与Truncated SVD相同结果,并且具有更快计算时间。

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线性代数(持续更新中)

奇异矩阵: 当一个矩阵没有逆矩阵时候,称该矩阵为奇异矩阵。 当且仅当一个矩阵行列式为零时,该矩阵是奇异矩阵。...如果我们把第三个方程 z 前系数改成 -4,导致第二步消元时最后一行全部为零,则第三个主元就不存在了,至此消元不能继续进行了,这就是下一讲中涉及不可逆情况。...b\end{array}\right]=\left[\begin{array}{ccc|c}1&2&1&2\\3&8&1&12\\0&4&1&2\end{array}\right]\to\left[\begin...}\right] 于是,我们就将矩阵从 \left[\begin{array}{c|c}A&I\end{array}\right] 变为 \left[\begin{array}{c|c}I&A^{...-1}\end{array}\right] 该方法本质是使用消元矩阵 E,对 A 进行操作,E\left[\begin{array}{c|c}A&I\end{array}\right],利用一步步消元有

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Python SciPy 实现最小二乘法

简介 ,从而找到最优模型方法,该误差目标定义为: J(\theta)=\min \sum_{i=1}{m}\left(f\left(x_{i}\right)-y_{i}\right){2} Scipy...求解时需要将模型 f(x_i) 改写成矩阵形式,矩阵用字母 A 表示,则只需给出方程 f\left(x_{i}\right) 模型即 A 及样本 y_{i} 便可求得方程各个系数。...由于有100个观测 \left(x_{i}, y_{i}\right) 数据,那么就有: \begin{aligned} a+b x_{0} & =y_{0} \ a+b x_{1} & =y_{...,由于 leastsq 放开了对 f(x_i) 形式严格限制,我们可以设置一些更加复杂最小二乘情况。...输出结果: array([ 7.02880266, 3.16343491, 11.73254754]), 1) 优化方法不是万能,如果矩阵过于奇异,也是不利于准确求解模型参数

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