方程組的解析解法

2021-06-29 00:14:31 字數 896 閱讀 7612

for equation set ax

=p若矩陣a滿秩,則:

1. if a is a square matrix and has a−

1 , (正定): x=

a−1p

. 2. if a is not a square matrix,使用廣義逆矩陣.

a超定,x=

(ata

)−1a

tp;

a欠定(大多數情況下),x=

at(a

at)−

1p.

a欠定:在影象重建中,意味著 投影線個數 < 影象畫素數。在高解析度下是很容易出現的情況,這也是迭代重建需要提供其他約束的原因。

矩陣a不滿秩,不是方陣,方程組不相容,則:

不滿秩:各條投影線可能相關,比如:0度和180度的投影線為同一條,當然相關了;

不是方陣:投影線個數 != 影象畫素數,這也是很容易理解的;

不相容:係數矩陣的秩 < 擴充套件矩陣的秩,這在投影資料含雜訊的情況下幾乎是必然的。

使用奇異值分解svd尋找廣**。 am

×n=u

m×mς

vtn×

n vt

v=in

×n u

tu=i

m×m

σm×n

=[di

ag00

0]

廣義逆矩陣為: a+

=vς+

ut其中, σ+

m×n=

[dr0

00]

dr=d

iag

x=a+

p=vς

+utp

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