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python中學(xué)習(xí)K-Means和圖片壓縮
2018-05-23
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python中學(xué)習(xí)K-Means和圖片壓縮

大家在學(xué)習(xí)python中，經(jīng)常會使用到K-Means和圖片壓縮的，我們在此給大家分享一下K-Means和圖片壓縮的方法和原理，喜歡的朋友收藏一下吧。

通俗的介紹這種壓縮方式，就是將原來很多的顏色用少量的顏色去表示，這樣就可以減小圖片大小了。下面首先我先介紹下K-Means，當(dāng)你了解了K-Means那么你也很容易的可以去理解圖片壓縮了，最后附上圖片壓縮的核心代碼。

K-Means的核心思想

k-means的核心算法也就上面寥寥幾句，下面將分三個部分來講解：初始化簇中心、簇分配、簇中心移動。

初始化簇中心

隨機(jī)取簇中心若是不幸，會出現(xiàn)局部最優(yōu)的情況；想要打破這種情況，需要多次取值計(jì)算來解決這種情況。

代價函數(shù)

代碼實(shí)現(xiàn)

J = zeros(100,1);
M = size(X,1);
min = inf;
for i = 1:100
%隨機(jī)取k個樣本點(diǎn)作為簇中心
randidx = randperm(M);
initial_centroids = X(randidx(1:K),:);
%將所得的中心點(diǎn)進(jìn)行訓(xùn)練
[centroids0, idx] = runkMeans(X, initial_centroids,10);
for k = 1:M
J(i) = J(i) + sum((X(k,:) - centroids0(idx(M),:)).^2);
end
%取最小代價為樣本中心點(diǎn)
if(min > J(i))
centroids =centroids0;
end
end

簇分配

將樣本點(diǎn)分配到離它最近的簇中心下    
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

簇中心移動

取當(dāng)前簇中心下所有樣本點(diǎn)的均值為下一個簇中心    
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

圖片壓縮    
% 加載圖片
A = double(imread('dragonfly.jpg'));
% 特征縮減
A = A / 255;
img_size = size(A);
X = reshape(A, img_size(1) * img_size(2), 3);
K = 16;
max_iters = 10;
 
%開始訓(xùn)練模型
initial_centroids = kMeansInitCentroids(X, K);
[centroids, idx] = runkMeans(X, initial_centroids, max_iters);
 
%開始壓縮圖片
idx = findClosestCentroids(X, centroids);
X_recovered = centroids(idx,:);
X_recovered = reshape(X_recovered, img_size(1), img_size(2), 3);
%輸出所壓縮的圖片
subplot(1, 2, 2);
imagesc(X_recovered)


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') } function initGt() { var handler = function (captchaObj) { captchaObj.appendTo('#captcha'); captchaObj.onReady(function () { $("#wait").hide(); }).onSuccess(function(){ $('.getcheckcode').removeClass('dis'); $('.getcheckcode').trigger('click'); }); window.captchaObj = captchaObj; }; $('#captcha').show(); $.ajax({ url: "/login/gtstart?t=" + (new Date()).getTime(), // 加隨機(jī)數(shù)防止緩存 type: "get", dataType: "json", success: function (data) { $('#text').hide(); $('#wait').show(); // 調(diào)用 initGeetest 進(jìn)行初始化 // 參數(shù)1：配置參數(shù) // 參數(shù)2：回調(diào)，回調(diào)的第一個參數(shù)驗(yàn)證碼對象，之后可以使用它調(diào)用相應(yīng)的接口 initGeetest({ // 以下 4 個配置參數(shù)為必須，不能缺少 gt: data.gt, challenge: data.challenge, offline: !data.success, // 表示用戶后臺檢測極驗(yàn)服務(wù)器是否宕機(jī) new_captcha: data.new_captcha, // 用于宕機(jī)時表示是新驗(yàn)證碼的宕機(jī) product: "float", // 產(chǎn)品形式，包括：float，popup width: "280px", https: true // 更多配置參數(shù)說明請參見：http://docs.geetest.com/install/client/web-front/ }, handler); } }); } function codeCutdown() { if(_wait == 0){ //倒計(jì)時完成 $(".getcheckcode").removeClass('dis').html("重新獲取"); }else{ $(".getcheckcode").addClass('dis').html("重新獲取("+_wait+"s)"); _wait--; setTimeout(function () { codeCutdown(); },1000); } } function inputValidate(ele,telInput) { var oInput = ele; var inputVal = oInput.val(); var oType = ele.attr('data-type'); var oEtag = $('#etag').val(); var oErr = oInput.closest('.form_box').next('.err_txt'); var empTxt = '請輸入'+oInput.attr('placeholder')+'！'; var errTxt = '請輸入正確的'+oInput.attr('placeholder')+'！'; var pattern; if(inputVal==""){ if(!telInput){ errFun(oErr,empTxt); } return false; }else { switch (oType){ case 'login_mobile': pattern = /^1[3456789]\d{9}$/; if(inputVal.length==11) { $.ajax({ url: '/login/checkmobile', type: "post", dataType: "json", data: { mobile: inputVal, etag: oEtag, page_ur: window.location.href, page_referer: document.referrer }, success: function (data) { } }); } break; case 'login_yzm': pattern = /^\d{6}$/; break; } if(oType=='login_mobile'){ } if(!!validateFun(pattern,inputVal)){ errFun(oErr,'') if(telInput){ $('.getcheckcode').removeClass('dis'); } }else { if(!telInput) { errFun(oErr, errTxt); }else { $('.getcheckcode').addClass('dis'); } return false; } } return true; } function errFun(obj,msg) { obj.html(msg); if(msg==''){ $('.login_submit').removeClass('dis'); }else { $('.login_submit').addClass('dis'); } } function validateFun(pat,val) { return pat.test(val); }