对X,Y进行多点高斯一维拟合的python代码怎么写
时间: 2024-02-07 11:02:02 浏览: 110
以下是一维高斯拟合的Python代码:
```python
from scipy.optimize import curve_fit
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
def gaussian(x, amp, cen, wid):
return amp * np.exp(-(x - cen)**2 / wid)
# 构造测试数据
x = np.linspace(-10, 10, 101)
y = gaussian(x, 2, 0, 1) + np.random.normal(0, 0.1, 101)
# 进行高斯拟合
popt, pcov = curve_fit(gaussian, x, y)
# 输出拟合参数
print(popt)
# 绘制拟合结果
plt.plot(x, y, 'bo', label='data')
plt.plot(x, gaussian(x, *popt), 'r-', label='fit')
plt.legend()
plt.show()
```
这里使用了`scipy`库中的`curve_fit`函数进行高斯拟合。其中`gaussian`函数是自定义的高斯函数,其中`amp`代表高斯函数的幅值,`cen`代表高斯函数的中心,`wid`代表高斯函数的宽度。
如果要进行多点高斯拟合,可以将$x$和$y$分别变成二维数组,其中每一行代表一个数据点的$x$和$y$值。然后可以使用循环或者`map`函数对每个维度进行高斯拟合。
相关问题
对bin_centers, hist进行一维高斯拟合python代码
可以使用`scipy`库中的`curve_fit`函数来对一维直方图进行高斯拟合。下面是一个简单的示例代码:
```python
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from scipy.optimize import curve_fit
# 生成随机数据
data = np.random.randn(1000)
# 绘制直方图
hist, bin_edges = np.histogram(data, bins=50, density=True)
bin_centers = (bin_edges[:-1] + bin_edges[1:]) / 2
plt.bar(bin_centers, hist, width=0.05)
# 高斯分布函数
def gaussian(x, a, b, c):
return a * np.exp(-(x - b) ** 2 / (2 * c ** 2))
# 初始参数猜测值
p0 = [1, 0, 1]
# 使用curve_fit进行高斯拟合
popt, pcov = curve_fit(gaussian, bin_centers, hist, p0=p0)
# 绘制拟合曲线
x = np.linspace(bin_centers[0], bin_centers[-1], 100)
plt.plot(x, gaussian(x, *popt), 'r', linewidth=2)
# 显示图像
plt.show()
```
在上述代码中,首先生成了一组随机数据,并使用`np.histogram()`函数计算了直方图和对应的bin_centers。然后,定义了高斯分布函数`gaussian()`和初始参数猜测值`p0`。接下来,使用`curve_fit()`函数进行高斯拟合,并得到了拟合参数`popt`和协方差矩阵`pcov`。最后,使用`plt.plot()`函数绘制了拟合曲线,并显示了图像。
需要注意的是,`curve_fit()`函数需要提供拟合函数、自变量和因变量,其中拟合函数需要是一个函数句柄,用于计算拟合值。在本例中,拟合函数为`gaussian()`,自变量为`bin_centers`,因变量为`hist`。`p0`是初始参数猜测值,可以根据实际情况进行调整。
python对二维数据进行二维高斯拟合
在Python中,可以使用SciPy库的`curve_fit`函数进行二维高斯拟合。以下是一个简单的示例代码:
```python
import numpy as np
from scipy.optimize import curve_fit
import matplotlib.pyplot as plt
# 生成数据
x = np.linspace(-2, 2, 100)
y = np.linspace(-2, 2, 100)
X, Y = np.meshgrid(x, y)
Z = np.exp(-X**2 - Y**2)
# 添加噪音
Z_noisy = Z + 0.1*np.random.randn(*Z.shape)
# 二维高斯模型
def gaussian(xy, a, x0, y0, sigma_x, sigma_y):
x, y = xy
return a*np.exp(-((x-x0)**2/(2*sigma_x**2) + (y-y0)**2/(2*sigma_y**2)))
# 初始参数
a0 = [1, 0, 0, 1, 1]
# 拟合
popt, pcov = curve_fit(gaussian, (X, Y), Z_noisy.ravel(), p0=a0)
# 绘图
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(1, 2, 1, projection='3d')
ax.plot_surface(X, Y, Z)
ax.set_title('Original')
ax = fig.add_subplot(1, 2, 2, projection='3d')
ax.plot_surface(X, Y, gaussian((X, Y), *popt).reshape(X.shape))
ax.set_title('Fitted')
plt.show()
```
该代码生成二维高斯分布的数据,添加噪音,并进行拟合。可以根据需要修改初始参数`a0`和高斯模型函数`gaussian`。其中,`curve_fit`函数的第一个参数是拟合函数,第二个参数是数据的自变量和因变量元组,第三个参数是数据的因变量,第四个参数是初始参数。