自制SVM程序:特征数据训练与MATLAB应用

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0 下载量 7 浏览量 更新于2024-10-23 1 收藏 2KB ZIP 举报
资源摘要信息: "本压缩包中包含了用户自主编写的支持向量机(SVM)程序,其文件名称为SVM.m。SVM是一种广泛应用于分类和回归分析的监督学习方法,其主要思想是通过非线性映射将原始数据映射到高维特征空间中,在这个新的空间中寻找数据之间的最优分类超平面。用户编写的SVM程序能够处理特征数据的训练任务,具有一定的实用价值和研究意义。" 知识点: 1. 支持向量机(SVM)概念: SVM是一种机器学习模型,用于解决分类和回归问题。它通过在特征空间中找到一个超平面来实现分类,该超平面能够最大化不同类别数据之间的边界。SVM在处理高维数据时表现尤为出色,并且对小样本情况下的分类问题也具有很好的泛化能力。 2. SVM的核心原理: SVM的核心原理在于寻找最优超平面,使得不同类别数据之间的间隔最大化。支持向量是指距离超平面最近的那些数据点,它们直接影响超平面的位置和方向。在SVM中,通过优化问题来求解最佳的超平面参数,即权重向量和偏置项。 3. SVM的数学模型: SVM的数学模型涉及拉格朗日乘数法,它将原始问题转化为对偶问题。通过构建拉格朗日函数并引入核函数,SVM能够处理非线性分类问题。核函数的作用是在原始特征空间中隐含地进行高维空间映射,而不直接计算映射后的数据点,从而避免了计算的"维数灾难"。 4. SVM的训练数据: SVM训练数据是指用于训练模型的一组数据,包括输入特征和对应的标签。在SVM中,训练数据被用来构建最优分类超平面。用户在本压缩包中提供的SVM程序可处理特征数据的训练过程,有助于用户通过实际数据理解SVM的工作机制和效果。 5. MATLAB编程实践: SVM.m是用户在MATLAB环境下编写的支持向量机程序文件。MATLAB是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级编程语言和交互式环境。用户通过MATLAB编程实现了SVM算法,说明了其在数值计算和数据处理方面的应用能力,同时也表明了自己在机器学习领域的编程经验。 6. 自主编程的重要性: 从标题和描述可以看出,用户通过自主编写SVM程序,加深了对算法本身及其原理的理解。自主编程可以促进学习者更加深入地掌握算法的细节和内在工作机理,有助于培养解决问题的能力和创新思维。此外,通过亲自编写代码实现算法,用户还可以根据自己的需求对算法进行修改和优化,使之更加符合特定的应用场景。 7. SVM的变种: SVM有许多变种,例如支持向量回归(SVR)、核SVM等。这些变种分别用于解决不同类型的机器学习问题,比如SVR用于处理回归问题。用户编写的SVM程序可能包含了SVM的基本功能,但用户可以根据自己的需求进一步拓展到SVM的其他变种。 8. SVM的应用领域: SVM被广泛应用于图像识别、生物信息学、文本分类、手写识别等多种领域。其出色的泛化能力和处理非线性问题的能力使其成为解决现实世界问题的有力工具。 通过上述知识点的阐述,我们不仅了解到SVM作为一种强大的机器学习算法的理论和应用,还对用户提供的自主编写SVM程序的价值和意义有了更深入的理解。

import cv2 import numpy as np import os # 提取图像的HOG特征 def get_hog_features(image): hog = cv2.HOGDescriptor() hog_features = hog.compute(image) return hog_features # 加载训练数据集 train_data = [r"I:\18Breakageratecalculation\SVM run\detection_cut\whole\train128"] train_labels = [r"I:\18Breakageratecalculation\SVM run\detection_cut\whole\train128\labels.txt"] num_samples = 681 for i in range(num_samples): img = cv2.imread(str(i).zfill(3)+'.jpg') hog_features = get_hog_features(image) hsv_image = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2HSV) color_hist = cv2.calcHist([hsv_image], [0, 1], None, [180, 256], [0, 180, 0, 256]) color_features = cv2.normalize(color_hist, color_hist).flatten() train_data.append(hog_features) train_labels.append(labels[i]) # 训练SVM模型 svm = cv2.ml.SVM_create() svm.setType(cv2.ml.SVM_C_SVC) svm.setKernel(cv2.ml.SVM_LINEAR) svm.train(np.array(train_data), cv2.ml.ROW_SAMPLE, np.array(train_labels)) # 对测试图像进行分类 test_image = cv2.imread('I:\18Breakageratecalculation\mask-slic use\maskSLIC-master\result\split\result2\maskslic2_roi.png', 0) test_features = get_hog_features(test_image) result = svm.predict(test_features.reshape(1,-1)) # 显示分割结果 result_image = np.zeros(test_image.shape, np.uint8) for i in range(test_image.shape[0]): for j in range(test_image.shape[1]): if result[i,j] == 1: result_image[i,j] = 255 cv2.imshow('I:\18Breakageratecalculation\mask-slic use\maskSLIC-master\result\split\result2\Result.png', result_image) cv2.waitKey(0) cv2.destroyAllWindows()

2023-06-09 上传