python中学习K-Means和图片压缩

yipeiwu_com6年前Python基础

大家在学习python中,经常会使用到K-Means和图片压缩的,我们在此给大家分享一下K-Means和图片压缩的方法和原理,喜欢的朋友收藏一下吧。

通俗的介绍这种压缩方式,就是将原来很多的颜色用少量的颜色去表示,这样就可以减小图片大小了。下面首先我先介绍下K-Means,当你了解了K-Means那么你也很容易的可以去理解图片压缩了,最后附上图片压缩的核心代码。

K-Means的核心思想

k-means的核心算法也就上面寥寥几句,下面将分三个部分来讲解:初始化簇中心、簇分配、簇中心移动。

初始化簇中心

随机取簇中心若是不幸,会出现局部最优的情况;想要打破这种情况,需要多次取值计算来解决这种情况。

代价函数

代码实现

J = zeros(100,1);
M = size(X,1);
min = inf;
for i = 1:100
%随机取k个样本点作为簇中心
randidx = randperm(M);
initial_centroids = X(randidx(1:K),:);
%将所得的中心点进行训练
[centroids0, idx] = runkMeans(X, initial_centroids,10);
for k = 1:M 
J(i) = J(i) + sum((X(k,:) - centroids0(idx(M),:)).^2); 
end
%取最小代价为样本中心点
if(min > J(i))
centroids =centroids0;
end
end

簇分配

将样本点分配到离它最近的簇中心下

tmp = zeros(K,1);
for i = 1:size(X,1)
for j = 1:K
tmp(j) = sum((X(i,:) - centroids(j,:)).^2);
end
[mins,index]=min(tmp);
idx(i) = index;
end

簇中心移动

取当前簇中心下所有样本点的均值为下一个簇中心

for i = 1:m
centroids(idx(i),:) = centroids(idx(i),:) + X(i,:);
end

for j = 1:K
centroids(j,:) = centroids(j,:)/sum(idx == j);
end

图片压缩

% 加载图片
A = double(imread('dragonfly.jpg'));
% 特征缩减
A = A / 255; 
img_size = size(A);
X = reshape(A, img_size(1) * img_size(2), 3);
K = 16; 
max_iters = 10;

%开始训练模型
initial_centroids = kMeansInitCentroids(X, K);
[centroids, idx] = runkMeans(X, initial_centroids, max_iters);

%开始压缩图片
idx = findClosestCentroids(X, centroids);
X_recovered = centroids(idx,:);
X_recovered = reshape(X_recovered, img_size(1), img_size(2), 3);
%输出所压缩的图片
subplot(1, 2, 2);
imagesc(X_recovered)

相关文章

Django框架多表查询实例分析

本文实例讲述了Django框架多表查询。分享给大家供大家参考,具体如下: 多表查询是模型层的重要功能之一, Django提供了一套基于关联字段独特的解决方案. ForeignKey 来自...

python图的深度优先和广度优先算法实例分析

本文实例讲述了python图的深度优先和广度优先算法。分享给大家供大家参考,具体如下: 首先有一个概念:回溯 回溯法(探索与回溯法)是一种选优搜索法,按选优条件向前搜索,以达到目标。但当...

Pytorch使用MNIST数据集实现基础GAN和DCGAN详解

Pytorch使用MNIST数据集实现基础GAN和DCGAN详解

原始生成对抗网络Generative Adversarial Networks GAN包含生成器Generator和判别器Discriminator,数据有真实数据groundtruth...

使用python编写脚本获取手机当前应用apk的信息

前提是已设置ANDROID_HOME环境变量,使用aapt工具获取apk的信息,保存至脚本所在目录下的PackageInfo.txt文件中: import os import te...

python实现统计代码行数的方法

本文实例讲述了python实现统计代码行数的方法。分享给大家供大家参考。具体实现方法如下: ''' Author: liupengfei Function: count lines...