qt c++ pca降维
时间: 2024-12-27 16:26:46 浏览: 44
### 如何用 Qt 和 C++ 实现 PCA (主成分分析) 降维算法
#### 准备工作
在使用Qt和C++实现PCA之前,需要确保已经安装并配置好了OpenCV库。这是因为OpenCV提供了方便的接口用于处理图像数据以及执行PCA操作。
#### 数据准备
对于PCA来说,输入的数据通常是以矩阵形式存在的。每一列代表一个观测样本,而每行则对应着不同的特征维度。如果是在人脸识别场景下应用PCA,则意味着每个图片会被转换成一维向量作为单个观察实例的一部分[^4]。
```cpp
// 假设有N张大小相同的灰度图像组成的集合imgSet,
std::vector<cv::Mat> imgSet;
cv::Size size = cv::Size(width, height); // 图像尺寸
int N = imgSet.size(); // 总共多少张图
```
#### 计算均值向量
为了后续计算协方差矩阵,先要获得所有样本点坐标的平均位置——即所谓的“全局平均脸”。
```cpp
cv::Mat meanFace; // 存储均值的脸部图像
cv::reduce(imgDataMatrix, meanFace, 1, CV_REDUCE_AVG);
```
其中`imgDataMatrix`是由所有训练样本构成的大矩阵,其形状为`(height * width, num_samples)`。
#### 执行PCA
利用OpenCV中的`PCA`类可以直接调用构造函数来进行初始化,并传入必要的参数:
```cpp
cv::PCA pcaObj(imgDataMatrix, meanFace, CV_PCA_DATA_AS_ROW, maxComponents);
```
这里的`maxComponents`指定了希望保留下来的主成分数量;当设置为零时,默认会自动选取能够覆盖95%以上总方差的比例最大的那些分量[^1]。
#### 投影变换
完成上述步骤后即可通过投影的方式将原始高维数据映射至低维子空间内:
```cpp
cv::Mat projectedData = pcaObj.project(imgDataMatrix.row(i));
```
此过程可以针对每一个测试样本重复进行,从而达到降低特征空间复杂度的目的。
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