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【OpenCV3.3】特征值、奇异值分解与图像矩阵重构

热度:29   发布时间:2023-12-21 04:47:52.0

      在图像处理方面,矩阵分解被广泛用于降维(压缩)、去噪、特征提取、数字水印等,是十分重要的数学工具,其中特征分解(谱分解)和奇异值分解是两种常用方法,本文简单介绍如何在OpenCV中使用它们对图像进行分解,然后重新构造图像。

      本文不会阐述两种分解的数学背景知识,但是为了方便读者唤醒记忆,会先贴出(部分)数学定义,详细的介绍和证明建议阅读矩阵理论相关书籍或者参考资料。

特征值分解

矩阵对角化定理(Matrix diagonalization theorem):对于 N×N 方阵 A ,如果它有 N 个线性无关的特征向量,那么存在一个特征分解

A=QΛQ?1

其中, Q N×N 方阵,且其第 i 列为A 的特征向量qiΛ是对角矩阵,其对角线上的元素为对应的特征值,即