凸優化1 透視函式

2021-10-10 15:10:24 字數 593 閱讀 3344

在學習凸優化的過程中,接觸到了透視函式,它的定義是這樣的:假設有乙個n+1維向量,將它的前面n個維度除以最後乙個維度,則得到了乙個n維向量。得到的這個n維向量就是原來的n+1維向量的透視後的結果。

透視函式有這樣乙個重要的性質:乙個n+1維空間的凸集經過透視函式的計算過後得到的n維空間集合也是凸的。

我們這裡不講嚴格的數學證明,單說如何形象的理解這一命題。假設n=1,那麼對應的就是乙個二維向量向一維向量即乙個標量的透視。假設將這個二維向量或者說二維空間中的乙個點(x1,y1)帶入透視函式進行計算,那麼得到的結果就是x1/y1,如果將它前面加上負號,然後再擴充乙個維度,則可以得到乙個新的點(-x1/y1,-1)。通過下圖可以看出,這種現象就好像把(x1,y1)經過小孔成像,投影到了y=-1這塊幕布上。我們知道小孔成像原理在現實世界中最成功的應用就是照相機了。現在從乙個點擴充套件到乙個區域,假設對某個區域進行透視,則得到的結果就好像給這個區域照了一張相片。同樣的道理,假如給乙個沒有凹陷的(凸的)物體拍一張**,那麼無論你從哪個角度進行拍攝,得到的影象肯定也是凸的。這就是我對透視函式性質的理解。

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