img_70是一个图片数据集,如何使用PCA提取特征
时间: 2024-05-06 08:17:55 浏览: 92
PCA(Principal Component Analysis)是一种常用的特征提取方法,可以将高维数据降维到低维,且保留数据的主要信息。
下面是使用PCA提取img_70数据集特征的步骤:
1. 加载img_70数据集,将其转化为二维矩阵。
2. 对数据进行标准化处理,即使每个特征的均值为0,方差为1。
3. 计算数据的协方差矩阵。
4. 对协方差矩阵进行特征值分解,得到特征值和特征向量。
5. 选择前k个特征值对应的特征向量作为新的基向量,将数据映射到这些新的基向量上,得到降维后的数据。
具体实现参考下面代码示例:
```python
import numpy as np
from sklearn.decomposition import PCA
import matplotlib.pyplot as plt
# 加载数据集
data = np.load('img_70.npy')
# 将数据转化为二维矩阵
X = data.reshape((data.shape[0], -1))
# 对数据进行标准化处理
X_mean = np.mean(X, axis=0)
X_std = np.std(X, axis=0)
X = (X - X_mean) / X_std
# 计算协方差矩阵
cov_mat = np.cov(X.T)
# 对协方差矩阵进行特征值分解
eig_vals, eig_vecs = np.linalg.eig(cov_mat)
# 将特征值从大到小排序
eig_pairs = [(np.abs(eig_vals[i]), eig_vecs[:, i]) for i in range(len(eig_vals))]
eig_pairs.sort(key=lambda x: x[0], reverse=True)
# 选择前k个特征值对应的特征向量作为新的基向量
k = 100
new_basis = np.array([eig_pairs[i][1] for i in range(k)])
# 将数据映射到新的基向量上,得到降维后的数据
X_pca = np.dot(X, new_basis.T)
# 可视化降维后的数据
plt.scatter(X_pca[:, 0], X_pca[:, 1], s=5, cmap='jet')
plt.colorbar()
plt.show()
```
这里以保留前100个特征值对应的特征向量作为新的基向量,将数据降到二维进行可视化。你可以根据自己的需求选择不同的k值。
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