京公网安备 11010802034615号
经营许可证编号:京B2-20210330
【机器学习】最小中值平方法
最小中值平方法
最小中值平方法是通过求解下面的非线性最小问题来估计参数的
LMedS记录的是所有样本中,偏差值居中的那个样本的偏差,这种方法对错误匹配和外点有很好的鲁棒性。
不像M-estimator,LMedS问题不能直接化简为带权重的最小二乘问题,对于LMedS估计没有一个具体的公式。
LMedS是从样本中随机抽选出一个样本子集,使用LS对子集计算模型参数,然后计算所有样本与该模型的偏差。
具体方法是根据下面方法进行曲线估计:
假设给定n个点:
1.采用Monte Carlo技术进行抽取包含p个点的m个样本集。对于目前的问题,选择p=5,因为5 个点就可以确定一个二次曲线。
2.用每一个样本集求出二次曲线Pj。
3.对于每一个二次曲线Pj,可求出整个数据集残差平方的中值Mj。
对于第i个点到二次曲线
的残差
有多种选择,根据需要的精度和计算效率,可以选择algebraic
distance、Euclidean distance 、gradient weighted distance。
4.求取使得
最小的
。
现在的问题是:怎样确定m的值??如果一个样本的p个点均是内点,则为一个好的样本。假设一个数据集包含
的外点,则m个样本中至少有一个是好的样本的概率是
一般包含好点的概率P接近于1,给定p和
若包含外点的百分比
=40%,P=0.99,则m=57;可以通过并行算法加快算法的速度,使得对于每个子集的处理均相互独立。
如果数据集存在高斯噪音,LMedS的效率将会非常低。为了弥补这种缺陷,提出了带权重的最小二乘法,标准差的估计由下式给出
为最小的中值。常数1.4826使得在出现高斯噪音的时候,和最小二乘方法的效率一样。5/(n-p)用来补偿数量太少。基于
,我们可以给每一项分配一个权重系数
是第i个点相对于二次曲线P的残差,如果某个点所对应的权重系数为0,则为外点,应剔除掉。二次曲线P则可以由下面带权重的最小二乘问题求解
如前所述,可以通过采用Monte-Carlo技术来提高LMedS方法计算效率。然而,通过这种方法生成的样本中的5个点很有可能非常靠近,这种情况在曲线拟合过程中是应该尽量避免的,因为用这些点进行曲线拟合非常不稳定,而且通常会得到错误的结果。对每一个样本进行有效性检验,将会非常耗时,降低整个算法的计算效率。为了保证算法的鲁棒性和有效性,我们采用一种基于分组的规则的随机抽样法(regularly random selection method based on bucketing techniques),具体实现过程如下:
首先,计算第一幅图像中点坐标的极大极小值,然后将坐标点所在的区域均匀划分成
组(在实验中,b=8)。每一个组将包含一系列的点,同时也包括一些匹配点。最后,剔除没有匹配点的分组。为了生成包含5个点的一个样本,首先随机选择5个相互不同的组,然后在每一个组里随机选取一个匹配点。
现在任然存在的问题是:到底需要多少个样本?如果坏点在空间中均匀分布,且每一组有相同的点数,随机选择是一种均匀分布则33式仍然可用。但是,一般情况下各组所包含的点数可能相差会非常大。由此造成的结果就是,包含点数少的组中的点比包含点数多的组中的点被选择地可能性更大。可以用如下的方法来说明:
假设共有I个组,我们将0到1分成I个区间,则第i个区间的宽度是
是第i组点的个数。在选择组的过程中,由均匀随机数发生器(uniform
random generator)产生一个0到1的随机数,这个随机数落入哪个区间,则选择哪个组。
Figure 6: Interval and bucket mapping
可以用这种方法对两幅非标定的图像进行匹配。对于给定的两幅未标定图像,唯一能用的几何约束是极线约束。先采用传统的方法(correlation and relaxation methods)找到初始的匹配点,然后利用最小中值平方法(LMedS)剔除初始匹配中的错误匹配。图像间的极线几何关系可以由图像中有实际意义的准则精确估计出来。
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
CDA数据分析师 出品 作者:李诗怡 STP模型(营销战略三步法) 定义: 现代营销战略核心框架,通过市场细分(S)、目标市场选择( ...
2026-09-18在互联网产品迭代、运营优化、界面改版与策略升级过程中,主观经验判断容易造成决策偏差、盲目改版、资源浪费等问题。AB实验(AB ...
2026-09-18 很多企业并不缺少指标,缺少的是让指标“串起来、动起来、用起来”的体系。零散指标像散落一地的珠子,指标体系则是那根把珠 ...
2026-09-18在电商行业精细化运营时代,流量红利逐步消退,粗放式投流、广撒网营销模式已无法适配市场竞争需求。依托用户点击、加购、收藏、 ...
2026-09-17在数据可视化与数据分析工作中,图表是将零散数据转化为直观业务规律的核心工具。不同图表拥有专属的数据逻辑与分析维度,能够从 ...
2026-09-17 很多数据分析师每天盯着GMV、DAU、转化率,但当被问到“哪些指标在所有行业都适用”“哪些指标只对电商有意义”“二者如何搭 ...
2026-09-17在企业数字化运营、业务流程管理与精细化管控体系中,流程运营是串联各项业务环节、保障工作落地、提升运转效率的核心载体。无论 ...
2026-09-16在数据分析与统计学研究中,卡方检验是分析分类变量关联性与差异性的重要方法,广泛应用于市场调研、行为统计、社会调查、商业数 ...
2026-09-16 很多数据分析师每天盯着GMV、DAU、转化率,但当被问到“什么是指标”“指标和维度有什么区别”“如何定义指标值的计算规则和 ...
2026-09-16CDA数据分析师 出品 作者:李诗怡 定义: 用户增长核心分析框架,刻画用户从接触产品到自发推荐的全生命周期,五个递进环节构建 ...
2026-09-15在数字化营销与精细化用户运营时代,企业传统的广撒网式营销模式成本高、转化率低,已无法适配精准商业竞争需求。客户画像作为大 ...
2026-09-15 很多数据分析师精通描述性统计,能熟练计算均值、中位数、标准差,但当被问到“用500个样本如何推断10万用户的真实满意度” ...
2026-09-15在MySQL数据库数据查询与数据分析中,GROUP BY与ORDER BY是使用频率极高的核心关键字。二者语法结构相似,常搭配使用,但核心功 ...
2026-09-14随着数字化治理、智慧运营、数字孪生技术的普及,数字体征成为衡量业务状态、系统运行、城市治理与企业经营健康度的核心体系。数 ...
2026-09-14 很多数据分析师沉迷于复杂的模型和算法,却忽略了数据分析的一项基础能力——描述性统计。事实上,大量商业分析问题,用描述 ...
2026-09-14在MySQL数据库运维与开发实践中,经常出现一种典型现象:数据库实际存储的数据量很小,数据表条数少、文件体积低,但服务器整体 ...
2026-09-11 很多数据分析师能熟练计算均值、标准差,但当被问到“总体和样本有什么区别”“参数和统计量有什么关系”“数据级别的高低如 ...
2026-09-11CDA数据分析师 出品 作者:李诗怡 定义: 将同一时间段内因具备相同属性或共同经历的用户划分为群体,分析其留存与生命周期价值 ...
2026-09-11在零售、商超、餐饮、线下门店等实体商业运营中,客流与销售额是衡量门店经营状态的两大核心指标。销售额是门店经营的最终结果, ...
2026-09-10在数据可视化体系中,柱形图是最基础、应用最广泛的图表类型,其中**累计柱形图(堆积柱状图)**是兼顾整体总量与内部结构的核心 ...
2026-09-10