PCA 主成分分析

2021-08-07 22:20:16 字數 912 閱讀 9622

在進行影象的特徵提取的過程中,提取的特徵維數太多經常會導致特徵匹配時過於複雜,消耗系統資源,不得不採用特徵降維的方法。

所謂特徵降維,即採用乙個低緯度的特徵來表示高緯度。

將高緯度的特徵經過某個函式對映至低緯度作為新的特徵。

pca和lda區別:

pca是從特徵的角度協方差角度: 求出協方差矩陣的特徵值和特徵向量,然後將特徵向量按特徵值的大小排序取出前k行組成矩陣p(這個p就是我們對角化協方差矩陣的時所使用的p, 具體的可以看看矩陣對角化的過程), 這個p就是一組正交變化基, 然後將原始的矩陣x,左乘p,也就是將x變換到p組成的正交基中,然後px=y就是降維後的矩陣。

而lda則是在已知樣本的類標註, 希望投影到新的基後使得不同的類別之間的資料點的距離更大,同一類別的資料點更緊湊。

pca原理

在pca中,資料從原來的座標系轉換到新的座標系,新座標系的選擇是由資料本身決定的。第乙個座標軸的選擇是原始資料中方差最大的方向,從資料角度上來講,這其實就是最重要的方向,即下圖總直線b的方向。第二個座標軸則是第乙個的垂直或者說正交(orthogonal)方向,即下圖中直線c的方向。該過程一直重複,重複的次數為原始資料中特徵的數目。而這些方向所表示出的資料特徵就被稱為「主成分」。

那怎麼來求出這些主成分呢?由線性代數的知識可以知道,通過資料集的協方差矩陣及其特徵值分析,我們就可以求得這些主成分的值。一旦得到協方差矩陣的特徵向量,就可以保留最大的n個值。然後可以通過把資料集乘上這n個特徵向量轉換到新的空間。

pca主成分分析 PCA主成分分析(中)

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