举一个离散点进行光滑拟合,然后对其导数进行光滑后再寻峰
时间: 2024-04-08 11:28:35 浏览: 109
三维-离散点-曲面光滑-拟合
4星 · 用户满意度95%
好的,下面是一个离散点先进行光滑拟合,然后对其导数进行光滑后再寻峰的示例:
```python
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from scipy.signal import savgol_filter
# 生成示例数据
x = np.linspace(0, 10, 100)
y = np.sin(x) + np.random.normal(0, 0.1, size=100)
# 光滑拟合
smooth_y = savgol_filter(y, window_length=11, polyorder=2)
# 计算一阶导数
dy = np.gradient(smooth_y, x)
# 光滑一阶导数
smooth_dy = savgol_filter(dy, window_length=11, polyorder=2)
# 设置阈值
threshold = 0.5
# 寻找峰值点
peak_indices = []
for i in range(1, len(smooth_dy) - 1):
if smooth_dy[i] > smooth_dy[i-1] and smooth_dy[i] > smooth_dy[i+1] and smooth_dy[i] > threshold:
peak_indices.append(i)
# 绘制结果
plt.figure(figsize=(8, 6))
plt.scatter(x, y, label="Data", color="blue")
plt.plot(x, smooth_y, label="Smoothed Data", color="red")
plt.plot(x[peak_indices], smooth_y[peak_indices], 'ro', label="Peaks")
plt.legend()
plt.xlabel("x")
plt.ylabel("y")
plt.title("Smoothing and Peak Finding of Discrete Data Derivative")
plt.show()
```
在这个例子中,我们首先生成了一个带有噪声的离散点数据。然后,我们使用`savgol_filter`函数对数据进行光滑拟合,得到更平滑的曲线`smooth_y`。
接下来,我们计算了光滑曲线的一阶导数,并再次使用`savgol_filter`函数对一阶导数进行光滑处理,得到更平滑的一阶导数曲线`smooth_dy`。
然后,我们设置了一个阈值,并遍历光滑一阶导数序列,找到满足条件的峰值点。条件包括当前点的一阶导数值大于前一个点和后一个点的一阶导数值,以及大于设定的阈值。
最后,我们使用Matplotlib库绘制了原始数据点、光滑曲线以及找到的峰值点。原始数据点用蓝色的散点图表示,光滑曲线用红色线条表示,峰值点用红色圆圈标记。
通过先进行光滑拟合再对导数进行光滑处理并寻找峰值,可以进一步降低噪声的影响,并找到离散数据中的峰值点。根据具体需求,可以调整光滑拟合和光滑处理的参数,以获得更准确的峰值检测结果。
阅读全文