SVD分解求解超定方程組(求解旋轉(zhuǎn)四元數(shù))
考慮求解超定方程組,其中
是一個
的矩陣(計算旋轉(zhuǎn)的時候四元數(shù)的左乘或右乘矩陣生成的矩陣),
是一個
的向量(表示旋轉(zhuǎn)的單位四元數(shù))。對
矩陣進行SVD分解,可以得到
,所以原方程組就變成
,其中
是酉矩陣,所以問題等價為求解
,又由于這是一個超定方程組,所以通常情況下沒有辦法求得精確解,所以需要求得最優(yōu)解,問題又等價于
,由于
是正交矩陣,所以乘以
并不會改變
的模,
是表示旋轉(zhuǎn)的單位四元數(shù),模長為1,設(shè)
,求解
,由于
的模長為1,所以只需要將所有的模長全部分配到對應(yīng)最小的特征值的位置上就行,此時再使用
就可以計算出
,顯然
就是對應(yīng)的最小奇異值的特征向量。

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