求matlab函数pdist2中,D = pdist2(X,Y,distance,'Smallest',K),的代码编写,用matlab编写这个函数
计算两组 n × p 和 m × p 维数据之间所有可能的二次距离,返回前 K 个最小距离和对应的索引。
function [D,I] = pdist2(X,Y,distance,~,K)
% Calculate pairwise distances between two sets of vectors
% X: n x p matrix, Y: m x p matrix, distance: distance metric string,
% K: number of smallest distances to return
n = size(X,1);
m = size(Y,1);
switch distance
case 'euclidean'
% Euclidean distance
D = sqrt(sum(X.^2,2) + sum(Y.^2,2).' - 2*X*Y.');
case 'sqeuclidean'
% Squared Euclidean distance
D = sum(X.^2,2) + sum(Y.^2,2).' - 2*X*Y.';
case 'cityblock'
% City block distance
D = abs(bsxfun(@minus,X,permute(Y,[3 2 1])));
D = permute(sum(D,2),[1 3 2]);
case 'cosine'
% Cosine distance
D = 1 - (X*Y.' ./ (sqrt(sum(X.^2,2))*sqrt(sum(Y.^2,2).')));
otherwise
error('Unknown distance metric');
end
% Sort distances and return smallest K
[D,idx] = sort(D,2,'ascend');
D = D(:,1:K);
I = zeros(n,K);
for i = 1:n
I(i,:) = idx(i,1:K);
end
end
这个函数首先读入 X 和 Y 两个输入矩阵,计算它们之间的距离,具体方法根据输入变量 distance 而有所不同。距离矩阵 D 然后按升序排序,并返回前 K 个最小值和对应的索引。
对于需要使用pdist2函数计算图像距离的场景,可以按照如下步骤编写代码:
使用imread函数读取需要处理的图像,并将其转换成矩阵形式。如果是多张图像,可以将矩阵放入一个cell数组中,方便后续处理。
使用pdist2函数计算两张图片之间的距离,得到一个N*N的距离矩阵,其中每个元素值表示两个图像之间的距离。需要注意的是,pdist2函数默认计算欧几里得距离,如果需要使用其他距离度量方法,可以设置第三个参数。
将距离矩阵转换成向量形式,并使用sort函数对其进行排序,得到从小到大排列的距离值。然后取前K个距离值即可得到最小的K个距离值。同时,也可以记录下这些距离值对应的图片索引,以便后续使用。
以下是示例代码实现:
% 假设已经加载了两张图片img1和img2
% 1. 计算距离矩阵
dist_mat = pdist2(img1(:)', img2(:)');
% 2. 找出最小的K个距离值
K = 5;
[dist_sorted, idx] = sort(dist_mat(:));
top_K_dist = dist_sorted(1:K);
top_K_idx = idx(1:K);
% 3. 可以根据top_K_idx找到对应的图像,并进行后续处理
如果需要处理多张图像,则可以将距离矩阵转换成对称矩阵形式,并使用mat2vec函数将其转换成向量形式。当然,也可以选择合适的数据结构来存储距离信息,方便后续处理。
% 假设已经加载了多张图片img1~imgN
% 1. 计算距离矩阵
dist_mat = pdist2(cell2mat(cellfun(@(x) x(:)', {img1, img2, ..., imgN}, 'UniformOutput', false)), ...
'cosine'); % 以余弦距离为例计算距离矩阵
dist_mat = squareform(dist_mat); % 转换成对称矩阵形式
% 2. 找出最小的K个距离值
K = 5;
[dist_sorted, idx] = sort(dist_mat(:));
top_K_dist = dist_sorted(1:K);
[top_K_i, top_K_j] = ind2sub([N, N], idx(1:K)); % 转换成(i,j)形式
top_K_idx = [top_K_i, top_K_j]; % 存储对应图像的索引
% 3. 可以根据top_K_idx找到对应的图像,并进行后续处理
如果由于图像大小、数量等因素导致距离矩阵过大,则可以考虑使用分块矩阵的方式进行计算,或者使用近似计算方法。不过这些方法都需要具体情况具体分析,需要根据实际需求进行选择。