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
在大数据技术飞速迭代、数字营销竞争日趋激烈的今天,“精准触达、高效转化、成本可控”已成为企业营销的核心诉求。传统广告投放 ...
2026-04-24在游戏行业竞争白热化的当下,用户流失已成为制约游戏生命周期、影响营收增长的核心痛点。据行业报告显示,2024年移动游戏平均次 ...
2026-04-24 很多业务负责人开会常说“我们要数据驱动”,最后却变成“看哪张报表数据多就用哪个”,往往因为缺乏一套结构性的方法去搭建 ...
2026-04-24在Power BI数据可视化分析中,切片器是连接用户与数据的核心交互工具,其核心价值在于帮助使用者快速筛选目标数据、聚焦分析重点 ...
2026-04-23以数为据,以析促优——数据分析结果指导临床技术改进的实践路径 临床技术是医疗服务的核心载体,其水平直接决定患者诊疗效果、 ...
2026-04-23很多数据分析师每天盯着GMV、DAU、转化率,但当被问到“哪些指标是所有企业都需要的”“哪些指标是因行业而异的”“北极星指标和 ...
2026-04-23近日,由 CDA 数据科学研究院重磅发布的《2026 全球数智化人才指数报告》,被中国教育科学研究院官方账号正式收录, ...
2026-04-22在数字化时代,客户每一次点击、浏览、下单、咨询等行为,都在传递其潜在需求与决策倾向——这些按时间顺序串联的行为轨迹,构成 ...
2026-04-22数据是数据分析、建模与业务决策的核心基石,而“数据清洗”作为数据预处理的核心环节,是打通数据从“原始杂乱”到“干净可用” ...
2026-04-22 很多数据分析师每天盯着GMV、转化率、DAU等数字看,但当被问到“什么是指标”“指标和维度有什么区别”“如何搭建一套完整的 ...
2026-04-22在数据分析与业务决策中,数据并非静止不变的数值,而是始终处于动态波动之中——股市收盘价的每日涨跌、企业月度销售额的起伏、 ...
2026-04-21在数据分析领域,当研究涉及多个自变量与多个因变量之间的复杂关联时,多变量一般线性分析(Multivariate General Linear Analys ...
2026-04-21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”“这 ...
2026-04-21在数据处理与分析的全流程中,日期数据是贯穿业务场景的核心维度之一——无论是业务报表统计、用户行为追踪,还是风控规则落地、 ...
2026-04-20在机器学习建模全流程中,特征工程是连接原始数据与模型效果的关键环节,而特征重要性分析则是特征工程的“灵魂”——它不仅能帮 ...
2026-04-20很多数据分析师沉迷于复杂的机器学习算法,却忽略了数据分析最基础也最核心的能力——描述性统计。事实上,80%的商业分析问题, ...
2026-04-20在数字化时代,数据已成为企业决策的核心驱动力,数据分析与数据挖掘作为解锁数据价值的关键手段,广泛应用于互联网、金融、医疗 ...
2026-04-17在数据处理、后端开发、报表生成与自动化脚本中,将 SQL 查询结果转换为字符串是一项高频且实用的操作。无论是拼接多行数据为逗 ...
2026-04-17面对一份上万行的销售明细表,要快速回答“哪个地区卖得最好”“哪款产品增长最快”“不同客户类型的购买力如何”——这些看似复 ...
2026-04-17数据分析师一天的工作,80% 的时间围绕表格结构数据展开。从一张销售明细表到一份完整的分析报告,表格结构数据贯穿始终。但你真 ...
2026-04-16