2 * PROJECT: NyARToolkit
\r
3 * --------------------------------------------------------------------------------
\r
4 * This work is based on the original ARToolKit developed by
\r
7 * HITLab, University of Washington, Seattle
\r
8 * http://www.hitl.washington.edu/artoolkit/
\r
10 * The NyARToolkit is Java version ARToolkit class library.
\r
11 * Copyright (C)2008 R.Iizuka
\r
13 * This program is free software; you can redistribute it and/or
\r
14 * modify it under the terms of the GNU General Public License
\r
15 * as published by the Free Software Foundation; either version 2
\r
16 * of the License, or (at your option) any later version.
\r
18 * This program is distributed in the hope that it will be useful,
\r
19 * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
\r
20 * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
\r
21 * GNU General Public License for more details.
\r
23 * You should have received a copy of the GNU General Public License
\r
24 * along with this framework; if not, write to the Free Software
\r
25 * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA
\r
27 * For further information please contact.
\r
28 * http://nyatla.jp/nyatoolkit/
\r
29 * <airmail(at)ebony.plala.or.jp>
\r
32 package jp.nyatla.nyartoolkit.core;
\r
34 import jp.nyatla.nyartoolkit.NyARException;
\r
47 public class NyARMat{
\r
49 * 配列サイズと行列サイズは必ずしも一致しないことに注意
\r
50 * 返された配列のサイズを行列の大きさとして使わないこと!
\r
53 private double[][] m;
\r
54 private int clm,row;
\r
55 public NyARMat(int i_row,int i_clm)
\r
57 m=new double[i_row][i_clm];
\r
62 * i_row x i_clmサイズの行列を格納できるように行列サイズを変更します。
\r
63 * 実行後、行列の各値は不定になります。
\r
67 public void realloc(int i_row,int i_clm)
\r
69 if(i_row<=this.m.length && i_clm<=this.m[0].length)
\r
74 m=new double[i_row][i_clm];
\r
90 public void zeroClear()
\r
94 for(i=row-1;i>=0;i--){
\r
95 for(i2=clm-1;i2>=0;i2--){
\r
101 public double[][] getArray()
\r
105 // public void getRowVec(int i_row,NyARVec o_vec)
\r
107 // o_vec.set(this.m[i_row],this.clm);
\r
110 * aとbの積を自分自身に格納する。arMatrixMul()の代替品
\r
113 * @throws NyARException
\r
115 public void matrixMul(NyARMat a, NyARMat b) throws NyARException
\r
117 if(a.clm != b.row || this.row != a.row || this.clm != b.clm){
\r
118 throw new NyARException();
\r
122 double[][] am=a.m,bm=b.m,dm=this.m;
\r
124 for(r = 0; r < this.row; r++){
\r
125 for(c = 0; c < this.clm; c++){
\r
126 w=0.0;//dest.setARELEM0(r, c,0.0);
\r
127 for(i = 0; i < a.clm; i++){
\r
128 w+=am[r][i]*bm[i][c];//ARELEM0(dest, r, c) += ARELEM0(a, r, i) * ARELEM0(b, i, c);
\r
134 private int[] wk_nos_matrixSelfInv=new int[50];
\r
135 private final static double matrixSelfInv_epsl=1.0e-10;
\r
137 * i_targetを逆行列に変換する。arMatrixSelfInv()と、arMatrixSelfInv_minv()関数を合成してあります。
\r
138 * OPTIMIZE STEP[485->422]
\r
141 * @throws NyARException
\r
143 public void matrixSelfInv() throws NyARException
\r
145 double[][] ap=this.m;
\r
146 int dimen=this.row;
\r
147 int dimen_1=dimen-1;
\r
148 double[] ap_n,ap_ip,ap_i;//wap;
\r
150 int[] nos=wk_nos_matrixSelfInv;//この関数で初期化される。
\r
152 double p,pbuf,work;
\r
154 // epsl = 1.0e-10; /* Threshold value */
\r
158 throw new NyARException();
\r
160 ap[0][0]=1.0/ap[0][0];//*ap = 1.0 / (*ap);
\r
161 return;/* 1 dimension */
\r
164 for(int n = 0; n < dimen ; n++){
\r
169 * ipが定まらないで計算が行われる場合があるので挿入。
\r
170 * ループ内で0初期化していいかが判らない。
\r
173 // int wap_ptr,wbp_ptr;
\r
175 for(int n=0; n<dimen;n++)
\r
177 ap_n =ap[n];//wcp = ap + n * rowa;
\r
179 // wap_ptr=0;//wap = DoublePointer.wrap(wcp);
\r
180 for(int i = n; i<dimen ; i++){//for(i = n, wap = wcp, p = 0.0; i < dimen ; i++, wap += rowa)
\r
182 if( p < ( pbuf = Math.abs(ap[i][0]))) {
\r
187 if (p <= matrixSelfInv_epsl){
\r
199 for(j=0; j< dimen ; j++){//for(j = 0, wap = ap + ip * rowa, wbp = wcp; j < dimen ; j++) {
\r
200 work = ap_ip[j]; //work = *wap;
\r
202 // wap_ptr++;//*wap++ = *wbp;
\r
204 // wbp_ptr++; //*wbp++ = work;
\r
210 for(j = 0; j < dimen_1 ; j++){//for(j = 1, wap = wcp, work = *wcp; j < dimen ; j++, wap++)
\r
211 ap_n[j]=ap_n[j+1]/work;//*wap = *(wap + 1) / work;
\r
214 ap_n[j]=1.0/work;//*wap = 1.0 / work;
\r
216 for(int i = 0; i < dimen ; i++) {
\r
218 ap_i =ap[i];//wap = ap + i * rowa;
\r
223 for(j = 0;j < dimen_1 ; j++){//for(j = 1, wbp = wcp, work = *wap;j < dimen ; j++, wap++, wbp++)
\r
224 ap_i[j]=ap_i[j+1]-work*ap_n[j];//wap = *(wap + 1) - work * (*wbp);
\r
228 ap_i[j]=-work*ap_n[j];//*wap = -work * (*wbp);
\r
233 for(int n = 0; n < dimen ; n++) {
\r
234 for(j = n; j < dimen ; j++){
\r
240 for(int i = 0; i < dimen ;i++){//for(i = 0, wap = ap + j, wbp = ap + n; i < dimen ;i++, wap += rowa, wbp += rowa) {
\r
243 work =ap_i[j];//work = *wap;
\r
244 ap_i[j]=ap_i[n];//*wap = *wbp;
\r
245 ap_i[n]=work;//*wbp = work;
\r
251 * sourceの転置行列をdestに得る。arMatrixTrans()の代替品
\r
256 public static void matrixTrans(NyARMat dest,NyARMat source) throws NyARException
\r
258 if(dest.row != source.clm || dest.clm != source.row){
\r
259 throw new NyARException();
\r
261 NyARException.trap("未チェックのパス");
\r
263 for(int r=0;r< dest.row;r++){
\r
264 for(int c=0;c<dest.clm;c++){
\r
265 dest.m[r][c]=source.m[c][r];
\r
270 * unitを単位行列に初期化する。arMatrixUnitの代替品
\r
273 public static void matrixUnit(NyARMat unit) throws NyARException
\r
275 if(unit.row != unit.clm){
\r
276 throw new NyARException();
\r
278 NyARException.trap("未チェックのパス");
\r
280 for(int r = 0; r < unit.getRow(); r++) {
\r
281 for(int c = 0; c < unit.getClm(); c++) {
\r
291 * sourceの内容を自身に複製する。
\r
292 * Optimized 2008.04.19
\r
296 public void matrixDup(NyARMat i_source) throws NyARException
\r
298 //自身の配列サイズを相手のそれより大きいことを保障する。
\r
299 this.realloc(i_source.row,i_source.clm);
\r
302 double[][] src_m,dest_m;
\r
306 for(r = this.row-1; r>=0; r--){
\r
307 for(c =this.clm-1;c>=0; c--)
\r
309 dest_m[r][c]=src_m[r][c];
\r
313 public NyARMat matrixAllocDup() throws NyARException
\r
315 NyARMat result=new NyARMat(this.row,this.clm);
\r
318 double[][] dest_m,src_m;
\r
322 for(r = this.row-1; r>=0; r--){
\r
323 for(c =this.clm-1;c>=0; c--)
\r
325 dest_m[r][c]=src_m[r][c];
\r
331 * arMatrixInv関数の代替品です。
\r
332 * destにsourceの逆行列を返します。
\r
335 * @throws NyARException
\r
337 public static void matrixInv(NyARMat dest,NyARMat source) throws NyARException
\r
339 NyARException.trap("未チェックのパス");
\r
340 dest.matrixDup(source);
\r
342 NyARException.trap("未チェックのパス");
\r
343 dest.matrixSelfInv();
\r
345 public NyARMat matrixAllocInv() throws NyARException
\r
347 NyARException.trap("未チェックのパス");
\r
348 NyARMat result=matrixAllocDup();
\r
350 NyARException.trap("未チェックのパス");
\r
351 result.matrixSelfInv();
\r
355 * dim x dim の単位行列を作る。
\r
358 * @throws NyARException
\r
360 public static NyARMat matrixAllocUnit(int dim) throws NyARException
\r
362 NyARException.trap("未チェックのパス");
\r
363 NyARMat result = new NyARMat(dim, dim);
\r
364 NyARException.trap("未チェックのパス");
\r
365 NyARMat.matrixUnit(result);
\r
373 public int matrixDisp() throws NyARException
\r
375 NyARException.trap("未チェックのパス");
\r
376 System.out.println(" === matrix ("+row+","+clm+") ===");//printf(" === matrix (%d,%d) ===\n", m->row, m->clm);
\r
377 for(int r = 0; r < row; r++){//for(int r = 0; r < m->row; r++) {
\r
378 System.out.print(" |");//printf(" |");
\r
379 for(int c = 0; c < clm; c++) {//for(int c = 0; c < m->clm; c++) {
\r
380 System.out.print(" "+m[r][c]);//printf(" %10g", ARELEM0(m, r, c));
\r
382 System.out.println(" |");//printf(" |\n");
\r
384 System.out.println(" ======================");//printf(" ======================\n");
\r
387 private final static double PCA_EPS=1e-6; //#define EPS 1e-6
\r
388 private final static int PCA_MAX_ITER=100; //#define MAX_ITER 100
\r
389 private final static double PCA_VZERO=1e-16; //#define VZERO 1e-16
\r
391 * static int EX( ARMat *input, ARVec *mean )の代替関数
\r
392 * Optimize:STEP:[144->110]
\r
396 * @throws NyARException
\r
398 private void PCA_EX(NyARVec mean) throws NyARException
\r
404 double lm[][]=this.m;
\r
406 if(lrow <= 0 || lclm <= 0){
\r
407 throw new NyARException();
\r
409 if( mean.getClm() != lclm ){
\r
410 throw new NyARException();
\r
412 // double[] mean_array=mean.getArray();
\r
413 // mean.zeroClear();
\r
414 final double[] mean_array=mean.getArray();
\r
417 for(i2=0;i2<lclm;i2++){
\r
419 for(i=0;i<lrow;i++){
\r
420 //*(v++) += *(m++);
\r
423 mean_array[i2]=w/lrow;//mean->v[i] /= row;
\r
427 * static int CENTER( ARMat *inout, ARVec *mean )の代替関数
\r
432 private static void PCA_CENTER(NyARMat inout, NyARVec mean) throws NyARException
\r
437 row = inout.getRow();
\r
438 clm = inout.getClm();
\r
439 if(mean.getClm()!= clm){
\r
440 throw new NyARException();
\r
443 v = mean.getArray();
\r
444 for(int i = 0; i < row; i++ ) {
\r
445 for(int j = 0; j < clm; j++ ){
\r
446 //*(m++) -= *(v++);
\r
447 inout.m[i][j]-=v[j];
\r
452 * int x_by_xt( ARMat *input, ARMat *output )の代替関数
\r
455 * @throws NyARException
\r
457 private static void PCA_x_by_xt( NyARMat input, NyARMat output) throws NyARException
\r
459 NyARException.trap("動作未チェック/配列化未チェック");
\r
464 NyARException.trap("未チェックのパス");
\r
467 NyARException.trap("未チェックのパス");
\r
468 if( output.row != row || output.clm != row ){
\r
469 throw new NyARException();
\r
472 // out = output.getArray();
\r
473 for(int i = 0; i < row; i++ ) {
\r
474 for(int j = 0; j < row; j++ ) {
\r
476 NyARException.trap("未チェックのパス");
\r
477 output.m[i][j]=output.m[j][i];//*out = output->m[j*row+i];
\r
479 NyARException.trap("未チェックのパス");
\r
480 in1=input.m[i];//input.getRowArray(i);//in1 = &(input->m[clm*i]);
\r
481 in2=input.m[j];//input.getRowArray(j);//in2 = &(input->m[clm*j]);
\r
482 output.m[i][j]=0;//*out = 0.0;
\r
483 for(int k = 0; k < clm; k++ ){
\r
484 output.m[i][j]+=(in1[k]*in2[k]);//*out += *(in1++) * *(in2++);
\r
492 * static int xt_by_x( ARMat *input, ARMat *output )の代替関数
\r
493 * Optimize:2008.04.19
\r
496 * @throws NyARException
\r
498 private static void PCA_xt_by_x(NyARMat input, NyARMat i_output) throws NyARException
\r
505 if(i_output.row!= clm || i_output.clm != clm ){
\r
506 throw new NyARException();
\r
510 double[][] out_m=i_output.m;
\r
512 for(int i = 0; i < clm; i++ ) {
\r
513 for(j = 0; j < clm; j++ ) {
\r
515 out_m[i][j]=out_m[j][i];//*out = output->m[j*clm+i];
\r
517 w=0.0;//*out = 0.0;
\r
518 for(k = 0; k < row; k++ ){
\r
519 in=input.m[k];//in=input.getRowArray(k);
\r
520 w+=(in[i]*in[j]);//*out += *in1 * *in2;
\r
527 private final NyARVec wk_PCA_QRM_ev=new NyARVec(1);
\r
529 * static int QRM( ARMat *a, ARVec *dv )の代替関数
\r
532 * @throws NyARException
\r
534 private void PCA_QRM(NyARVec dv) throws NyARException
\r
536 double w, t, s, x, y, c;
\r
538 double[] dv_array=dv.getArray();
\r
541 if( dim != this.clm || dim < 2 ){
\r
542 throw new NyARException();
\r
544 if( dv.getClm() != dim ){
\r
545 throw new NyARException();
\r
548 NyARVec ev = this.wk_PCA_QRM_ev;
\r
550 double[] ev_array=ev.getArray();
\r
552 throw new NyARException();
\r
555 this.vecTridiagonalize(dv,ev,1);
\r
557 ev_array[0]=0.0;//ev->v[0] = 0.0;
\r
558 for(int h = dim-1; h > 0; h-- ) {
\r
560 while(j>0 && Math.abs(ev_array[j]) > PCA_EPS*(Math.abs(dv_array[j-1])+Math.abs(dv_array[j]))){// while(j>0 && fabs(ev->v[j]) > EPS*(fabs(dv->v[j-1])+fabs(dv->v[j]))) j--;
\r
569 if( iter > PCA_MAX_ITER ){
\r
572 w = (dv_array[h-1] - dv_array[h]) / 2;//w = (dv->v[h-1] - dv->v[h]) / 2;//ここ?
\r
573 t = ev_array[h] * ev_array[h];//t = ev->v[h] * ev->v[h];
\r
574 s = Math.sqrt(w*w+t);
\r
578 x=dv_array[j] - dv_array[h] + t/(w+s);//x = dv->v[j] - dv->v[h] + t/(w+s);
\r
579 y=ev_array[j+1];//y = ev->v[j+1];
\r
580 for(int k = j; k < h; k++ ){
\r
581 if( Math.abs(x) >= Math.abs(y)){
\r
582 if( Math.abs(x) > PCA_VZERO ) {
\r
584 c = 1 / Math.sqrt(t*t+1);
\r
592 s = 1.0 / Math.sqrt(t*t+1);
\r
595 w = dv_array[k] - dv_array[k+1];//w = dv->v[k] - dv->v[k+1];
\r
596 t = (w * s + 2 * c * ev_array[k+1]) * s;//t = (w * s + 2 * c * ev->v[k+1]) * s;
\r
597 dv_array[k]-=t;//dv->v[k] -= t;
\r
598 dv_array[k+1]+=t;//dv->v[k+1] += t;
\r
600 NyARException.trap("未チェックパス");{
\r
601 ev_array[k]=c * ev_array[k] - s * y;//ev->v[k] = c * ev->v[k] - s * y;
\r
604 ev_array[k+1]+=s * (c * w - 2 * s * ev_array[k+1]);//ev->v[k+1] += s * (c * w - 2 * s * ev->v[k+1]);
\r
606 for(int i = 0; i < dim; i++ ){
\r
607 x = this.m[k][i];//x = a->m[k*dim+i];
\r
608 y = this.m[k+1][i];//y = a->m[(k+1)*dim+i];
\r
609 this.m[k][i]=c * x - s * y;//a->m[k*dim+i] = c * x - s * y;
\r
610 this.m[k+1][i]=s * x + c * y;//a->m[(k+1)*dim+i] = s * x + c * y;
\r
613 NyARException.trap("未チェックパス");{
\r
614 x = ev_array[k+1];//x = ev->v[k+1];
\r
615 y =-s*ev_array[k+2];//y = -s * ev->v[k+2];
\r
616 ev_array[k+2]*=c;//ev->v[k+2] *= c;
\r
620 }while(Math.abs(ev_array[h]) > PCA_EPS*(Math.abs(dv_array[h-1])+Math.abs(dv_array[h])));
\r
622 for(int k = 0; k < dim-1; k++ ) {
\r
624 t=dv_array[h];//t = dv->v[h];
\r
625 for(int i = k+1; i < dim; i++ ){
\r
626 if(dv_array[i] > t ){//if( dv->v[i] > t ) {
\r
628 t=dv_array[h];//t = dv->v[h];
\r
631 dv_array[h]=dv_array[k];//dv->v[h] = dv->v[k];
\r
632 dv_array[k]=t;//dv->v[k] = t;
\r
637 * i_row_1番目の行と、i_row_2番目の行を入れ替える。
\r
641 private void flipRow(int i_row_1,int i_row_2)
\r
645 double[] r1=this.m[i_row_1],r2=this.m[i_row_2];
\r
647 for(i=clm-1;i>=0;i--){
\r
654 * static int EV_create( ARMat *input, ARMat *u, ARMat *output, ARVec *ev )の代替関数
\r
659 * @throws NyARException
\r
661 private static void PCA_EV_create(NyARMat input, NyARMat u, NyARMat output, NyARVec ev) throws NyARException
\r
663 NyARException.trap("未チェックのパス");
\r
665 row = input.row;//row = input->row;
\r
666 clm = input.clm;//clm = input->clm;
\r
667 if( row <= 0 || clm <= 0 ){
\r
668 throw new NyARException();
\r
670 if( u.row != row || u.clm != row ){//if( u->row != row || u->clm != row ){
\r
671 throw new NyARException();
\r
673 if( output.row != row || output.clm != clm ){//if( output->row != row || output->clm != clm ){
\r
674 throw new NyARException();
\r
676 if( ev.getClm()!= row ){//if( ev->clm != row ){
\r
677 throw new NyARException();
\r
680 double[] m1,ev_array;
\r
683 NyARException.trap("未チェックのパス");
\r
684 m =output.m;//m = output->m;
\r
687 ev_array=ev.getArray();
\r
688 for(i = 0; i < row; i++ ) {
\r
689 NyARException.trap("未チェックのパス");
\r
690 if( ev_array[i]<PCA_VZERO ){//if( ev->v[i] < VZERO ){
\r
693 NyARException.trap("未チェックのパス");
\r
694 work = 1 / Math.sqrt(Math.abs(ev_array[i]));//work = 1 / sqrt(fabs(ev->v[i]));
\r
695 for(int j = 0; j < clm; j++ ) {
\r
697 m1=u.m[i];//m1 = &(u->m[i*row]);
\r
698 // m2=input.getPointer(j);//m2 = &(input->m[j]);
\r
699 for(int k = 0; k < row; k++ ) {
\r
700 sum+=m1[k]+in[k][j];//sum += *m1 * *m2;
\r
701 // m1.incPtr(); //m1++;
\r
702 // m2.addPtr(clm);//m2 += clm;
\r
704 m1[j]=sum * work;//*(m++) = sum * work;
\r
705 // {//*(m++) = sum * work;
\r
706 // m.set(sum * work);
\r
710 for( ; i < row; i++ ) {
\r
711 NyARException.trap("未チェックのパス");
\r
712 ev_array[i]=0.0;//ev->v[i] = 0.0;
\r
713 for(int j = 0; j < clm; j++ ){
\r
715 // m.set(0.0);//*(m++) = 0.0;
\r
720 private NyARMat wk_PCA_PCA_u=null;
\r
722 * static int PCA( ARMat *input, ARMat *output, ARVec *ev )
\r
726 * @throws NyARException
\r
728 private void PCA_PCA(NyARMat o_output, NyARVec o_ev) throws NyARException
\r
731 int l_row, l_clm, min;
\r
732 double[] ev_array=o_ev.getArray();
\r
734 l_row =this.row;//row = input->row;
\r
735 l_clm =this.clm;//clm = input->clm;
\r
736 min =(l_clm < l_row)? l_clm: l_row;
\r
737 if( l_row < 2 || l_clm < 2 ){
\r
738 throw new NyARException();
\r
740 if( o_output.clm != this.clm){//if( output->clm != input->clm ){
\r
741 throw new NyARException();
\r
743 if( o_output.row!= min ){//if( output->row != min ){
\r
744 throw new NyARException();
\r
746 if( o_ev.getClm() != min ){//if( ev->clm != min ){
\r
747 throw new NyARException();
\r
750 NyARMat u;// u =new NyARMat( min, min );
\r
751 if(this.wk_PCA_PCA_u==null){
\r
752 u=new NyARMat( min, min );
\r
753 this.wk_PCA_PCA_u=u;
\r
755 u=this.wk_PCA_PCA_u;
\r
756 u.realloc(min,min);
\r
760 if( l_row < l_clm ){
\r
761 NyARException.trap("未チェックのパス");
\r
762 PCA_x_by_xt( this, u );//if(x_by_xt( input, u ) < 0 ) {
\r
764 PCA_xt_by_x( this, u );//if(xt_by_x( input, u ) < 0 ) {
\r
769 if( l_row < l_clm ) {
\r
770 NyARException.trap("未チェックのパス");
\r
771 PCA_EV_create( this, u, o_output, o_ev );
\r
773 m1=u.m;//m1 = u->m;
\r
774 m2=o_output.m;//m2 = output->m;
\r
776 for(i = 0; i < min; i++){
\r
777 if( ev_array[i] < PCA_VZERO){//if( ev->v[i] < VZERO ){
\r
780 for(int j = 0; j < min; j++ ){
\r
781 m2[i][j]=m1[i][j];//*(m2++) = *(m1++);
\r
784 for( ; i < min; i++){//for( ; i < min; i++){
\r
785 //コードを見た限りあってそうだからコメントアウト(2008/03/26)NyARException.trap("未チェックのパス");
\r
786 ev_array[i]=0.0;//ev->v[i] = 0.0;
\r
787 for(int j = 0; j < min; j++ ){
\r
788 m2[i][j]=0.0;//*(m2++) = 0.0;
\r
793 private NyARMat wk_work_matrixPCA=null;
\r
795 * int arMatrixPCA( ARMat *input, ARMat *evec, ARVec *ev, ARVec *mean );
\r
796 * 関数の置き換え。input引数がthisになる。
\r
797 * Optimize:2008.04.19
\r
802 * @throws NyARException
\r
804 public void matrixPCA(NyARMat o_evec, NyARVec o_ev, NyARVec mean) throws NyARException
\r
811 l_row=this.row;//row = input->row;
\r
812 l_clm=this.clm;//clm = input->clm;
\r
813 check = (l_row < l_clm)? l_row: l_clm;
\r
814 if( l_row < 2 || l_clm < 2 ){
\r
815 throw new NyARException();
\r
817 if( o_evec.clm != l_clm || o_evec.row != check ){//if( evec->clm != input->clm || evec->row != check ){
\r
818 throw new NyARException();
\r
820 if( o_ev.getClm() != check ){//if( ev->clm != check ){
\r
821 throw new NyARException();
\r
823 if( mean.getClm() != l_clm){//if( mean->clm != input->clm ){
\r
824 throw new NyARException();
\r
827 //自分の内容をワークにコピー(高速化の為に、1度作ったインスタンスは使いまわす)
\r
829 if(this.wk_work_matrixPCA==null){
\r
830 work=this.matrixAllocDup();
\r
831 this.wk_work_matrixPCA=work;
\r
833 work=this.wk_work_matrixPCA;
\r
834 work.matrixDup(this);//arMatrixAllocDup( input );work = arMatrixAllocDup( input );
\r
838 srow = Math.sqrt((double)l_row);
\r
839 work.PCA_EX(mean );
\r
841 PCA_CENTER(work,mean);
\r
846 for(i=0; i<l_row; i++){
\r
847 for(j=0;j<l_clm;j++){
\r
848 work.m[i][j]/=srow;//work->m[i] /= srow;
\r
852 work.PCA_PCA(o_evec, o_ev);
\r
855 double[] ev_array=o_ev.getArray();
\r
856 int ev_clm=o_ev.getClm();
\r
858 for(i=0;i<ev_clm;i++){//for(int i = 0; i < ev->clm; i++ ){
\r
859 sum+=ev_array[i];//sum += ev->v[i];
\r
862 for(i=0;i<ev_clm;i++){//for(int i = 0; i < ev->clm; i++ ){
\r
863 ev_array[i]/=sum;//ev->v[i] /= sum;
\r
867 /*int arMatrixPCA2( ARMat *input, ARMat *evec, ARVec *ev );*/
\r
868 public static void arMatrixPCA2( NyARMat input, NyARMat evec, NyARVec ev) throws NyARException
\r
870 NyARException.trap("未チェックのパス");
\r
872 // double srow; // unreferenced
\r
877 row=input.row;//row = input->row;
\r
878 clm=input.clm;//clm = input->clm;
\r
879 check = (row < clm)? row: clm;
\r
880 if( row < 2 || clm < 2 ){
\r
881 throw new NyARException();
\r
883 if( evec.getClm()!= input.clm|| evec.row!=check){//if( evec->clm != input->clm || evec->row != check ){
\r
884 throw new NyARException();
\r
886 if( ev.getClm() != check ){//if( ev->clm != check ){
\r
887 throw new NyARException();
\r
890 NyARException.trap("未チェックのパス");
\r
891 work =input.matrixAllocDup();
\r
893 NyARException.trap("未チェックパス");
\r
894 work.PCA_PCA(evec, ev );//rval = PCA( work, evec, ev );
\r
896 double[] ev_array=ev.getArray();
\r
897 for(int i = 0; i < ev.getClm(); i++ ){//for( i = 0; i < ev->clm; i++ ){
\r
898 NyARException.trap("未チェックパス");
\r
899 sum+=ev_array[i];//sum += ev->v[i];
\r
901 for(int i = 0; i < ev.getClm(); i++ ){//for(int i = 0; i < ev->clm; i++ ){
\r
902 NyARException.trap("未チェックパス");
\r
903 ev_array[i]/=sum;//ev->v[i] /= sum;
\r
907 public static NyARMat matrixAllocMul(NyARMat a, NyARMat b) throws NyARException
\r
909 NyARException.trap("未チェックのパス");
\r
910 NyARMat dest=new NyARMat(a.row, b.clm);
\r
911 NyARException.trap("未チェックのパス");
\r
912 dest.matrixMul(a, b);
\r
915 /*static double mdet(double *ap, int dimen, int rowa)*/
\r
916 private static double Det_mdet(double[][] ap, int dimen, int rowa) throws NyARException
\r
918 NyARException.trap("動作未チェック/配列化未チェック");
\r
924 for(int k = 0; k < dimen - 1; k++) {
\r
926 for(int i = k + 1; i < dimen; i++){
\r
927 // if (Math.abs(arMatrixDet_MATRIX_get(ap, i, k, rowa)) > Math.abs(arMatrixDet_MATRIX_get(ap, mmax, k, rowa))){
\r
928 if (Math.abs(ap[i][k]) > Math.abs(ap[mmax][k])){
\r
933 for (int j = k; j < dimen; j++) {
\r
934 work = ap[k][j];//work = MATRIX(ap, k, j, rowa);
\r
935 ap[k][j]=ap[mmax][j];//MATRIX(ap, k, j, rowa) = MATRIX(ap, mmax, j, rowa);
\r
936 ap[mmax][j]=work;//MATRIX(ap, mmax, j, rowa) = work;
\r
940 for(int i = k + 1; i < dimen; i++) {
\r
941 work = ap[i][k]/ ap[k][k];//work = arMatrixDet_MATRIX_get(ap, i, k, rowa) / arMatrixDet_MATRIX_get(ap, k, k, rowa);
\r
942 for (int j = k + 1; j < dimen; j++){
\r
943 //MATRIX(ap, i, j, rowa) -= work * MATRIX(ap, k, j, rowa);
\r
944 ap[i][j]-=work * ap[k][j];
\r
948 for(int i = 0; i < dimen; i++){
\r
949 det=ap[i][i];//det *= MATRIX(ap, i, i, rowa);
\r
951 for(int i = 0; i < is; i++){
\r
956 /*double arMatrixDet(ARMat *m);*/
\r
957 public static double arMatrixDet(NyARMat m) throws NyARException
\r
959 NyARException.trap("動作未チェック/配列化未チェック");
\r
960 if(m.row != m.clm){
\r
963 return Det_mdet(m.getArray(), m.row, m.clm);//return mdet(m->m, m->row, m->row);
\r
965 private final NyARVec wk_vecTridiagonalize_vec=new NyARVec(0);
\r
966 private final NyARVec wk_vecTridiagonalize_vec2=new NyARVec(0);
\r
968 * arVecTridiagonalize関数の代替品
\r
969 * a,d,e間で演算をしてる。何をどうしているかはさっぱりさっぱり
\r
974 * 演算開始列(よくわからないけどarVecTridiagonalizeの呼び出し元でなんかしてる)
\r
976 * @throws NyARException
\r
978 private void vecTridiagonalize(NyARVec d, NyARVec e,int i_e_start) throws NyARException
\r
980 NyARVec vec=wk_vecTridiagonalize_vec;
\r
981 //double[][] a_array=a.getArray();
\r
985 if(this.clm!=this.row){//if(a.getClm()!=a.getRow()){
\r
986 throw new NyARException();
\r
988 if(this.clm != d.getClm()){//if(a.getClm() != d.clm){
\r
989 throw new NyARException();
\r
991 if(this.clm != e.getClm()){//if(a.getClm() != e.clm){
\r
992 throw new NyARException();
\r
994 dim = this.getClm();
\r
996 double[] d_vec,e_vec;
\r
997 d_vec=d.getArray();
\r
998 e_vec=e.getArray();
\r
1001 for(int k = 0; k < dim-2; k++ ){
\r
1003 a_vec_k=this.m[k];
\r
1004 vec.setNewArray(a_vec_k,clm);//vec=this.getRowVec(k);//double[] vec_array=vec.getArray();
\r
1005 NyARException.trap("未チェックパス");
\r
1006 d_vec[k]=a_vec_k[k];//d.v[k]=vec.v[k];//d.set(k,v.get(k)); //d->v[k] = v[k];
\r
1008 //wv1.clm = dim-k-1;
\r
1009 //wv1.v = &(v[k+1]);
\r
1010 NyARException.trap("未チェックパス");
\r
1011 e_vec[k+i_e_start]=vec.vecHousehold(k+1);//e.v[k+i_e_start]=vec.vecHousehold(k+1);//e->v[k] = arVecHousehold(&wv1);
\r
1012 if(e_vec[k+i_e_start]== 0.0 ){//if(e.v[k+i_e_start]== 0.0 ){//if(e.v[k+i_e_start]== 0.0 ){
\r
1016 for(int i = k+1; i < dim; i++ ){
\r
1018 for(int j = k+1; j < i; j++ ) {
\r
1019 NyARException.trap("未チェックのパス");
\r
1020 s += this.m[j][i] * a_vec_k[j];//s += a_array[j][i] * vec.v[j];//s += a.get(j*dim+i) * v.get(j);//s += a->m[j*dim+i] * v[j];
\r
1022 for(int j = i; j < dim; j++ ) {
\r
1023 NyARException.trap("未チェックのパス");
\r
1024 s += this.m[i][j] * a_vec_k[j];//s += a_array[i][j] * vec.v[j];//s += a.get(i*dim+j) * v.get(j);//s += a->m[i*dim+j] * v[j];
\r
1026 NyARException.trap("未チェックのパス");
\r
1027 d_vec[i]=s;//d.v[i]=s;//d->v[i] = s;
\r
1031 //wv1.clm = wv2.clm = dim-k-1;
\r
1032 //wv1.v = &(v[k+1]);
\r
1033 //wv2.v = &(d->v[k+1]);
\r
1034 a_vec_k=this.m[k];
\r
1035 vec.setNewArray(a_vec_k,clm);//vec=this.getRowVec(k);
\r
1036 // vec_array=vec.getArray();
\r
1037 NyARException.trap("未チェックパス");
\r
1038 t = vec.vecInnerproduct(d,k+1)/ 2;
\r
1039 for(int i = dim-1; i > k; i-- ) {
\r
1040 NyARException.trap("未チェックパス");
\r
1041 p = a_vec_k[i];//p = v.get(i);//p = v[i];
\r
1042 d_vec[i]-=t*p;q=d_vec[i];//d.v[i]-=t*p;q=d.v[i];//q = d->v[i] -= t*p;
\r
1043 for(int j = i; j < dim; j++ ){
\r
1044 NyARException.trap("未チェックパス");
\r
1045 this.m[i][j]-=p*(d_vec[j] + q*a_vec_k[j]);//a.m[i][j]-=p*(d.v[j] + q*vec.v[j]);//a->m[i*dim+j] -= p*(d->v[j]) + q*v[j];
\r
1051 d_vec[dim-2]=this.m[dim-2][dim-2];//d.v[dim-2]=a.m[dim-2][dim-2];//d->v[dim-2] = a->m[(dim-2)*dim+(dim-2)];
\r
1052 e_vec[dim-2+i_e_start]=this.m[dim-2][dim-1];//e.v[dim-2+i_e_start]=a.m[dim-2][dim-1];//e->v[dim-2] = a->m[(dim-2)*dim+(dim-1)];
\r
1056 d_vec[dim-1]=this.m[dim-1][dim-1];//d.v[dim-1]=a_array[dim-1][dim-1];//d->v[dim-1] = a->m[(dim-1)*dim+(dim-1)];
\r
1058 NyARVec vec2=this.wk_vecTridiagonalize_vec2;
\r
1059 for(int k = dim-1; k >= 0; k--) {
\r
1060 a_vec_k=this.m[k];
\r
1061 vec.setNewArray(a_vec_k,clm);//vec=this.getRowVec(k);//v = a.getPointer(k*dim);//v = &(a->m[k*dim]);
\r
1063 for(int i = k+1; i < dim; i++ ){
\r
1064 //wv1.clm = wv2.clm = dim-k-1;
\r
1065 //wv1.v = &(v[k+1]);
\r
1066 //wv2.v = &(a->m[i*dim+k+1]);
\r
1067 vec2.setNewArray(this.m[i],clm);//vec2=this.getRowVec(i);
\r
1069 t = vec.vecInnerproduct(vec2,k+1);
\r
1070 for(int j = k+1; j < dim; j++ ){
\r
1071 NyARException.trap("未チェックパス");
\r
1072 this.m[i][j]-=t*a_vec_k[j];//a_array[i][j]-=t*vec.v[j];//a.subValue(i*dim+j,t*v.get(j));//a->m[i*dim+j] -= t * v[j];
\r
1076 for(int i = 0; i < dim; i++ ){
\r
1077 a_vec_k[i]=0.0;//v.set(i,0.0);//v[i] = 0.0;
\r
1079 a_vec_k[k]=1;//v.set(k,1);//v[k] = 1;
\r