ITQ(迭代量化)哈希学习算法在MATLAB中的实现与解析
在无监督哈希学习领域,Iterative Quantization(ITQ,迭代量化)是一种经典且高效的方法。它通过在PCA降维后的子空间中寻找一个最优的正交旋转矩阵,来最小化二值化量化误差,从而显著提升哈希码的质量。相比传统的随机投影或基本PCA哈希,ITQ生成的二进制码在汉明空间中能更好地保持原始数据的相似性,在图像检索、推荐系统等任务中表现出色。
本文将深入剖析一个MATLAB实现的ITQ学习函数,详细解释其算法原理、核心步骤以及代码实现细节,帮助读者彻底理解这一高效哈希方法的训练过程。
算法核心思想
ITQ的核心目标是最小化投影后连续值与二进制码之间的量化损失。具体流程如下:
先对数据进行PCA降维,得到低维子空间(维度等于目标比特数)。
在该子空间中,寻找一个正交旋转矩阵R,使得数据经过旋转后,在每个维度上的分布尽可能围绕0对称,从而减少通过零阈值二值化时引入的误差。
通过交替优化二进制码B和旋转矩阵R来实现这一目标(通常固定迭代次数)。
最终的投影矩阵为PCA基向量与R的乘积,新样本只需经过相同投影并二值化即可得到哈希码。
函数接口
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