在时间序列中计算峰值
在时间序列中计算峰值
我正在计算一个numpy数组中峰值和低谷的数量。\n我有一个像这样的numpy数组:\nstack = np.array([0,0,5,4,1,1,1,5,1,1,5,1,1,1,5,1,1,5,1,1,5,1,1,5,1,1,5,1,1])
\n在绘图中,这个数据看起来像这样:\n\n我想要找到这个时间序列中的峰值数量:\n这是我的代码,对于像这样有明显峰值和低谷的时间序列表示的示例,我的代码可以正常工作。我的代码返回了数组中峰值的索引。\n
#example import numpy as np from scipy.signal import argrelextrema stack = np.array([0,0,5,4,1,1,1,5,1,1,5,1,1,1,5,1,1,5,1,1,5,1,1,5,1,1,5,1,1]) # for local maxima y = argrelextrema(stack, np.greater) print(y)
\n结果:\n
(array([ 2, 7, 10, 14, 17, 20, 23, 26]),)
\n找到了8个明显的峰值,并且可以正确计数。\n我的解决方案对于数据不太明显和更杂乱的情况似乎不起作用。\n下面的数组无法正常工作,也无法找到我需要的峰值:\n
array([ 0. , 5.70371806, 5.21210157, 3.71144767, 3.9020162 , 3.87735984, 3.89030171, 6.00879918, 4.91964227, 4.37756275, 4.03048542, 4.26943028, 4.02080471, 7.54749062, 3.9150576 , 4.08933851, 4.01794766, 4.13217794, 4.15081972, 8.11213474, 4.6561735 , 4.54128693, 3.63831552, 4.3415324 , 4.15944019, 8.55171441, 4.86579459, 4.13221943, 4.487663 , 3.95297979, 4.35334706, 9.91524674, 4.44738182, 4.32562141, 4.420753 , 3.54525697, 4.07070637, 9.21055852, 4.87767969, 4.04429321, 4.50863677, 3.38154581, 3.73663523, 3.83690315, 6.95321174, 5.11325128, 4.50351938, 4.38070175, 3.20891173, 3.51142661, 7.80429569, 3.98677631, 3.89820773, 4.15614576, 3.47369797, 3.73355768, 8.85240649, 6.0876192 , 3.57292324, 4.43599135, 3.77887259, 3.62302175, 7.03985076, 4.91916556, 4.22246518, 3.48080777, 3.26199699, 2.89680969, 3.19251448])
\n绘制图表后,数据看起来像这样:\n\n同样的代码返回:\n
(array([ 1, 4, 7, 11, 13, 15, 19, 23, 25, 28, 31, 34, 37, 40, 44, 50, 53, 56, 59, 62]),)
\n这个输出错误地将数据点视为峰值。\n理想输出\n理想的输出应该返回清晰峰值的数量,本例中为11个,它们位于索引处:\n
[1,7,13,19,25,31,37,44,50,56,62]
\n我认为我的问题出在argrelextrema函数的聚合性质上。
问题的出现原因是,使用argrelextrema函数可以找到时间序列中的峰值,但是它会返回一些额外的峰值,需要根据特定的条件来筛选出想要的峰值。
解决方法是,根据自己的需要,制定一个适合的条件,并用它来过滤掉不需要的峰值。例如,如果不想要高度低于5的峰值,可以按照以下步骤操作:
1. 使用argrelextrema函数找到所有的峰值,将结果保存在result变量中。
2. 使用result[0][a[result[0]] > 5],通过与条件数组进行逻辑与操作,筛选出高度大于5的峰值。
最后得到的结果是一个数组,包含了时间序列中高度大于5的峰值的索引位置。
整理成一篇文章如下:
在处理时间序列数据时,找到峰值是一个常见的需求。我们可以使用Python中的argrelextrema函数来实现这个功能。这个函数可以找到时间序列中的所有峰值,但是有时候会返回一些我们不需要的额外峰值。那么如何根据我们的需求来筛选出想要的峰值呢?
下面是一个示例,假设我们的时间序列数据为a,我们希望找到高度大于5的峰值。我们可以按照以下步骤操作:
1. 使用argrelextrema函数找到所有的峰值,将结果保存在result变量中。
2. 使用result[0][a[result[0]] > 5],通过与条件数组进行逻辑与操作,筛选出高度大于5的峰值。
具体的代码如下:
import numpy as np from scipy.signal import argrelextrema result = argrelextrema(a, np.greater) filtered_peaks = result[0][a[result[0]] > 5]
最终,filtered_peaks变量中保存了时间序列中高度大于5的峰值的索引位置。
通过以上步骤,我们可以根据自己的需求,筛选出想要的峰值,从而更好地处理时间序列数据。
计数时间序列中的峰值是一个常见的问题。可以使用阈值来找到峰值。上述代码中,通过使用阈值来判断当前值与上一个值之间的变化是否超过阈值,如果超过则将该位置添加到峰值列表中。
在代码中,变量prev表示上一个值,初始值设置为0.001。阈值threshold设置为0.5。然后,使用循环遍历时间序列的每个值,计算当前值与上一个值之间的变化,并与阈值进行比较。如果变化超过阈值,则将该位置添加到峰值列表中。最后输出峰值列表。
问题提问者对于代码中的0.001和0.5有疑问。对于0.001,这是为了解决除以零的问题。当当前值为0时,使用该表达式计算得到的结果为0.001,避免了除以零的错误。对于阈值0.5,这只是作者使用的一个初始值,测试后发现可以得到满意的结果。
总结起来,计数时间序列中的峰值是一个常见的问题。可以通过设定阈值来判断当前值与上一个值之间的变化是否超过阈值,从而找到峰值。在代码中,通过设置阈值和处理除以零的情况,可以实现找到峰值的功能。
计数时间序列中的峰值是一个常见的问题,可以通过使用scipy.signal模块中的find_peaks函数来解决。下面是一个关于如何使用find_peaks函数的例子。
首先,我们需要导入numpy、scipy.signal和matplotlib.pyplot这三个库。然后,我们定义了一个时间序列a,其中包含了一些峰值。接下来,我们使用find_peaks函数来找到a中的峰值,可以通过调整参数来获得想要的结果。在这个例子中,我们使用了prominence参数来设置峰值的显著性阈值。最后,我们打印出找到的峰值的位置,并绘制了时间序列的图像,在图中用垂直线表示峰值的位置。
通过运行上述代码,我们可以得到如下的输出和图像:
Peaks position: [ 1 7 13 19 25 31 37 44 50 56 62]
从图中可以看出,峰值的位置已经正确地被标记出来了。这个例子演示了如何使用find_peaks函数来计数时间序列中的峰值,并展示了如何绘制带有峰值标记的图像。
总结起来,计数时间序列中的峰值是一个常见的问题,可以通过使用find_peaks函数来解决。这个函数可以帮助我们找到时间序列中的峰值,并将其位置标记出来。通过调整参数,我们可以根据自己的需求来确定峰值的显著性阈值。这个功能对于许多实际应用非常有用,比如信号处理、数据分析和模式识别等领域。