对自拍图像转为灰度图,再实现KL变换,选取前10维度,实现了图像压缩,再进行重建显示重建后图像,比与原图做差值并比较。可以调用opencv。 参考计算过程 参考计算过程: 1.计算协方差矩阵Cx 2.对协方差矩阵进行eig操作,求出特征值和特征向量 3.对特征值进行排序,选择特征值较大的几个特征向量 4.归一化,计算KL变换的正变换和反变换矩阵 5.进行KL反变换,比较和原图片的视觉效果,以及误差。
时间: 2024-02-23 09:00:02 浏览: 55
好的,这是一个图像处理问题,需要用到OpenCV库和一些基础的图像处理知识,我会尽力解答你的问题。
首先,我们需要读取一张自拍的图片并将其转换为灰度图,可以使用OpenCV库的cv::imread()和cv::cvtColor()函数实现:
```python
import cv2
# 读取自拍图片并转换为灰度图
img = cv2.imread('selfie.jpg')
gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
```
接下来,我们需要计算灰度图像的协方差矩阵Cx,可以使用numpy库的np.cov()函数实现:
```python
import numpy as np
# 计算协方差矩阵Cx
Cx = np.cov(gray, rowvar=False)
```
然后,我们需要对协方差矩阵进行eig操作,求出特征值和特征向量,可以使用numpy库的np.linalg.eig()函数实现:
```python
# 对协方差矩阵进行eig操作,求出特征值和特征向量
eigenvalues, eigenvectors = np.linalg.eig(Cx)
```
接下来,我们需要对特征值进行排序,选择特征值较大的前10个特征向量,可以使用numpy库的np.argsort()函数和切片实现:
```python
# 对特征值进行排序,选择特征值较大的前10个特征向量
idx = np.argsort(eigenvalues)[::-1][:10]
eigenvectors = eigenvectors[:, idx]
```
然后,我们需要进行归一化,计算KL变换的正变换和反变换矩阵,可以使用numpy库的np.linalg.inv()函数和np.dot()函数实现:
```python
# 归一化,计算KL变换的正变换和反变换矩阵
eigenvectors = eigenvectors / np.sqrt(eigenvalues[idx])
KL_transform = np.dot(gray, eigenvectors)
KL_inverse_transform = np.dot(KL_transform, eigenvectors.T)
```
最后,我们需要进行KL反变换,比较和原图片的视觉效果,以及误差,可以使用OpenCV库的cv2.imshow()和cv2.absdiff()函数实现:
```python
# 进行KL反变换,比较和原图片的视觉效果,以及误差
KL_inverse_transform = KL_inverse_transform.astype(np.uint8)
cv2.imshow('KL Reconstruction', KL_inverse_transform)
cv2.imshow('Original Image', gray)
diff = cv2.absdiff(KL_inverse_transform, gray)
cv2.imshow('Difference', diff)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()
```
完整的代码如下所示:
```python
import cv2
import numpy as np
# 读取自拍图片并转换为灰度图
img = cv2.imread('selfie.jpg')
gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
# 计算协方差矩阵Cx
Cx = np.cov(gray, rowvar=False)
# 对协方差矩阵进行eig操作,求出特征值和特征向量
eigenvalues, eigenvectors = np.linalg.eig(Cx)
# 对特征值进行排序,选择特征值较大的前10个特征向量
idx = np.argsort(eigenvalues)[::-1][:10]
eigenvectors = eigenvectors[:, idx]
# 归一化,计算KL变换的正变换和反变换矩阵
eigenvectors = eigenvectors / np.sqrt(eigenvalues[idx])
KL_transform = np.dot(gray, eigenvectors)
KL_inverse_transform = np.dot(KL_transform, eigenvectors.T)
# 进行KL反变换,比较和原图片的视觉效果,以及误差
KL_inverse_transform = KL_inverse_transform.astype(np.uint8)
cv2.imshow('KL Reconstruction', KL_inverse_transform)
cv2.imshow('Original Image', gray)
diff = cv2.absdiff(KL_inverse_transform, gray)
cv2.imshow('Difference', diff)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()
```
希望能够帮助到你!
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