特征脸(人脸图像数据上的 PCA 特征向量)如何显示为图像?

机器算法验证 主成分分析 图像处理 特征值
2022-04-16 05:17:41

我试图澄清一些人脸识别的概念。根据我的理解,给定一组训练图像,每张图像测量为 225 x 255 像素,我们将有一个训练图像矩阵,nx (255 x 255)。

使用 PCA,我们会将 255 x 255 的高尺寸缩小到更小的尺寸,比如 200。

但是,我见过博客显示特征脸的情况。我假设特征脸的尺寸为 200。生成的特征脸图像怎么可能与原始图像具有相同的尺寸?虽然看起来eignfaces很模糊。

1个回答

PCA 通过表达来进行降维D上的维向量M维子空间,与M<D.向量本身可以写成以下的线性组合M特征向量,其中特征向量本身是一个单位向量,存在于D维空间。

例如,考虑我们使用 PCA 将其简化为一维的二维空间。我们发现主特征向量是相同指向正的单位向量x^y^方向,即

v^=12(x^+y^).
在这种情况下,我使用帽子(x^) 符号表示它是一个单位向量。你可以把它想象成一条穿过二维平面的一维线。在我们缩小的空间中,我们可以表达任何观点w在二维空间中作为一维(或标量)值,通过将其投影到特征向量上,即通过计算wv^.所以重点(3,2)变成5/2,等等。但是特征向量v^还是用原来的二维来表示的。

一般来说,我们表达一个D维向量,x,作为一个减少M维向量a, 其中每个分量aia是(谁)给的,

ai=jxjVij
在哪里Vij是个j的第一个组成部分i'的特征向量,和i=1,,Mj=1,,D.为此,i特征向量必须有D取内积的组件x.

在您的情况下,您可以通过获取原始图像、65025 个分量的向量并将其与 200 个图像中的每一个图像的内积(每个图像具有 65025 个分量)来表示 200 个分量的“简化”向量。每个内积结果都是 200 维向量的一个组成部分。我们期望每个特征向量具有与原始空间相同的维数。也就是说,我们期望M特征向量,每个都是D维。