将一个k*n维的矩阵进行奇异值分解SVD,得到两个低秩矩阵U和I,其中U的维度为k * r,I的维度为r * n,在代码中将r看成可人为设计的,例如16。并且用这两个矩阵重构原始矩阵: 1. 提供矩阵的奇异值。 2. 将低秩矩阵U中的每一列进行重塑,并显示图像。 3. 提供前20个重构的RGB人脸图像,这些图像对应于重构后的矩阵UI python实现,中文注释
时间: 2024-03-10 21:50:21 浏览: 103
以下是实现代码:
```python
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from PIL import Image
# 读取原始矩阵
img = Image.open("image.png") # 假设原始矩阵是一个图像
A = np.array(img)
# 进行奇异值分解
U, s, V = np.linalg.svd(A, full_matrices=False)
# 设定低秩矩阵的秩
r = 16
# 重构矩阵
Ur = U[:, :r]
Sr = np.diag(s[:r])
Vr = V[:r, :]
Ar = np.dot(np.dot(Ur, Sr), Vr)
# 提供矩阵的奇异值
print("矩阵的奇异值:")
print(s)
# 将低秩矩阵U中的每一列进行重塑,并显示图像
print("低秩矩阵U中的每一列重塑后的图像:")
for i in range(r):
img = Image.fromarray(Ur[:, i].reshape(A.shape[0], -1))
img.show()
# 提供前20个重构的RGB人脸图像
print("前20个重构的RGB人脸图像:")
for i in range(20):
img = Image.fromarray(Ar[:, :, i].astype(np.uint8))
img.show()
```
注:代码中的图像处理部分需要使用Pillow库,可以通过pip安装。
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