从 Matlab 到 Python 的 Haar 变换矩阵

【问题标题】：Haar Transform matric from Matlab to Python从 Matlab 到 Python 的 Haar 变换矩阵
【发布时间】：2017-11-12 04:22:00
【问题描述】：

我已经从 matlab 到 python 重新创建了 Haar Tranform 矩阵的代码，在输入 2 和 4 的 n 值时成功，但是当我尝试输入 8 时出现错误

"Traceback（最近一次调用最后一次）：文件“python”，第 20 行，在 ValueError：形状太大而不能成为矩阵。”

这是我的代码

import numpy as np
import math

n=8 

# check input parameter and make sure it's the power of 2
Level1 = math.log(n, 2)
Level = int(Level1)+1

#Initialization
H = [1]
NC = 1 / math.sqrt(2)    #normalization constant
LP = [1, 1]
HP = [1,-1]

for i in range(1,Level):

  H = np.dot(NC, [np.matrix(np.kron(H, LP)), np.matrix(np.kron(np.eye(len(H)), HP))])


print H

【问题讨论】：

请考虑在散文中使用标点符号

标签： python haar-wavelet

【解决方案1】：

我假设您从 the wikipedia article 或类似来源获得了 haar 变换的定义，所以我会尽量坚持他们的符号。

您的代码的问题是在维基百科文章中使用了轻微的符号滥用。在用H_N 定义H_2N 的等式中，两个矩阵堆叠在一起，周围有括号。从技术上讲，这类似于由 2 个数组组成的数组，但它们意味着它是单个数组，其中值的上半部分等于一个矩阵，下半部分等于另一个矩阵。

在您的代码中，两个矩阵的数组是以下部分：

[np.matrix(np.kron(H, LP)), np.matrix(np.kron(np.eye(len(H)), HP))]

您可以使用np.concatenate 函数将其制成如上所述的单个矩阵，如下所示：

  H = np.dot(NC, np.concatenate([np.matrix(np.kron(H, LP)), np.matrix(np.kron(np.eye(len(H)), HP))]))

【讨论】：