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这是我第一次使用 BSpline,我想将曲线拟合到我的数据点。我尝试过使用单变量样条并尝试使用 splev 和 splrep 但我真的很想学习如何使用 BSpline 来做到这一点。

看起来我的配件真的很不稳定,而且这条线甚至没有穿过这些点。

arraymagU = linspace(U_timeband.min(),U_timeband.max(),300) #array for my x data points
UfunctionBS = BSpline(U_timeband,U_magband,k=4,extrapolate=False)
arraymagU2 = UfunctionBS(arraymagU)

plt.plot(arraymagU,arraymagU2)

U_timeband 是我的 x 坐标,U_magband 只是我的 y。k=4 我认为表示三次拟合?我玩过这个值,但似乎并没有让它变得更好。

它产生这个:

这个

我怎样才能使它更好,一致?我想我可能必须定义断点,但我也不知道该怎么做。

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3 回答 3

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splrep返回一个元组(t,c,k),其中包含节点向量、B 样条系数和样条度数。这些可以interpolate.BSpline用于创建 BSpline 对象:

import numpy as np
import scipy.interpolate as interpolate
import matplotlib.pyplot as plt

x = np.array([ 0. ,  1.2,  1.9,  3.2,  4. ,  6.5])
y = np.array([ 0. ,  2.3,  3. ,  4.3,  2.9,  3.1])

t, c, k = interpolate.splrep(x, y, s=0, k=4)
print('''\
t: {}
c: {}
k: {}
'''.format(t, c, k))
N = 100
xmin, xmax = x.min(), x.max()
xx = np.linspace(xmin, xmax, N)
spline = interpolate.BSpline(t, c, k, extrapolate=False)

plt.plot(x, y, 'bo', label='Original points')
plt.plot(xx, spline(xx), 'r', label='BSpline')
plt.grid()
plt.legend(loc='best')
plt.show()

在此处输入图像描述

于 2017-07-19T02:00:33.317 回答
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BSpline如果您知道其系数,则允许您构造b 样条。如果要拟合这些系数,则必须使用类似splrep. 另一种方法是对BSpline.basis_elemements 进行线性回归,但它几乎肯定会更好地splrep用于您的用例。

通常需要打结,但幸运的是它并不太复杂。接受的答案(与 精确拟合s=0)本质上将节点设置为输入坐标的内部点,但是对于嘈杂的数据,它会过度拟合并且仍然非常“不稳定”:

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from scipy.interpolate import BSpline, splrep, splev

# Generate
np.random.seed(0)
n = 300
ts = np.sort(np.random.uniform(0, 5, size=n))
ys = np.sin(ts) + 0.1*np.random.randn(n)

# Fit
tck = splrep(ts, ys, t=ts[2:-2], k=3)
# Alternative:
# tck = splrep(ts, ys, s=0, k=3)
ys_interp = splev(ts, tck)

# Display
plt.figure(figsize=(12, 6))
plt.plot(ts, ys, '.c')
plt.plot(ts, ys_interp, '-m')
plt.show()

波涛汹涌的情节

通常更好的方法是将结定义为输入坐标的分位数,选择一个合理的数字(我发现 5-10 适用于简单的形状):

# Fit
n_interior_knots = 5
qs = np.linspace(0, 1, n_interior_knots+2)[1:-1]
knots = np.quantile(ts, qs)
tck = splrep(ts, ys, t=knots, k=3)
ys_smooth = splev(ts, tck)

# Alternative if one really wants to use BSpline: 
# ys_smooth = BSpline(*tck)(ts)

# Display
plt.figure(figsize=(12, 6))
plt.plot(ts, ys, '.c')
plt.plot(ts, ys_smooth, '-m')
plt.show()

平滑图

于 2021-07-09T10:18:49.940 回答
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请注意,使用interpolate.BSplinescipy 需要 0.19 或更高版本(请参阅:https ://docs.scipy.org/doc/scipy/reference/release.0.19.0.html#scipy-interpolate-improvements )。

于 2020-03-04T16:14:07.287 回答