插值,是依据一系列的点(xi,yi)通过一定的算法找到一个合适的函数来包含(逼近)这些点,反应出这些点的走势规律,然后根据走势规律求其他点值的过程。

scipy.interpolate包里有很多类可以实现对一些已知的点进行插值,即找到一个合适的函数,例如,interp1d类,当得到插值函数后便可用这个插值函数计算其他xj对应的的yj值了,这也就是插值的意义所在。

一维插值interp1d

interp1d类可以根据输入的点,创建拟合函数。

准备数据

让我们首先创建一些点,作为输入:

示例

通过采样几个点获取数据:

import numpy as np
from scipy import interpolate as intp
import matplotlib.pyplot as plt
x = np.linspace(0, 4, 12)
y = np.cos(x**2/3 + 4)
print (x)
print (y)

输出

[0.         0.36363636 0.72727273 1.09090909 1.45454545 1.81818182
2.18181818 2.54545455 2.90909091 3.27272727 3.63636364 4. ]
[ 0.28366219 0.29287074 0.35652484 0.52035398 0.78524277 0.99671469
0.70096272 -0.43008856 -0.87804302 0.84953035 -0.4614798 0.4979562 ]

让我们画出这些点:

plt.plot(x, y,’o’)
plt.show()

interp1d 插值

根据上面示例中的数据,使用interp1d类创建拟合函数:

f1 = intp.interp1d(x, y, kind = 'linear')

f2 = intp.interp1d(x, y, kind = 'cubic')

上面创建了两个函数f1和f2。通过这些函数,输入x可以计算y。kind表示插值使用的技术类型,例如:'Linear', 'Nearest', 'Zero', 'Slinear', 'Quadratic', 'Cubic'等等。

现在,增加输入数据,与前面示例比较一下:

xnew = np.linspace(0, 4, 30)

plt.plot(x, y, 'o', xnew, f1(xnew), '-', xnew, f2(xnew), '--')

plt.legend(['data', 'linear', 'cubic','nearest'], loc = 'best')

plt.show()

上面的程序将生成以下输出:

噪声数据插值

可以通过interpolate模块中UnivariateSpline类对含有噪声的数据进行插值运算。

使用UnivariateSpline类,输入一组数据点,通过绘制一条平滑曲线来去除噪声。绘制曲线时可以设置平滑参数s,如果参数s=0,将对所有点(包括噪声)进行插值运算,也就是说s=0时不去除噪声。

示例

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from scipy.interpolate import UnivariateSpline
x = np.linspace(-3, 3, 50)
y = np.exp(-x**2) + 0.1 * np.random.randn(50) # 通过random方法添加噪声数据
plt.plot(x, y, 'ro', ms=5) # 平滑参数使用默认值
spl = UnivariateSpline(x, y)
xs = np.linspace(-3, 3, 1000)
plt.plot(xs, spl(xs), 'b', lw=3) # 蓝色曲线 # 设置平滑参数
spl.set_smoothing_factor(0.5)
plt.plot(xs, spl(xs), 'g', lw=3) # 绿色曲线 # 设置平滑参数为0
spl.set_smoothing_factor(0)
plt.plot(xs, spl(xs), 'yellow', lw=3) # 黄色曲线 plt.show()

输出

SciPy 插值的更多相关文章

  1. scipy插值与拟合

    原文链接:https://zhuanlan.zhihu.com/p/28149195 1.最小二乘拟合 实例1 import numpy as np import matplotlib.pyplot ...

  2. scipy插值interpolation

    >>> from scipy.interpolate import interp1d#interp1d表示1维插值 >>> >>> x = np. ...

  3. SciPy 信号处理

    章节 SciPy 介绍 SciPy 安装 SciPy 基础功能 SciPy 特殊函数 SciPy k均值聚类 SciPy 常量 SciPy fftpack(傅里叶变换) SciPy 积分 SciPy ...

  4. SciPy 统计

    章节 SciPy 介绍 SciPy 安装 SciPy 基础功能 SciPy 特殊函数 SciPy k均值聚类 SciPy 常量 SciPy fftpack(傅里叶变换) SciPy 积分 SciPy ...

  5. SciPy 线性代数

    章节 SciPy 介绍 SciPy 安装 SciPy 基础功能 SciPy 特殊函数 SciPy k均值聚类 SciPy 常量 SciPy fftpack(傅里叶变换) SciPy 积分 SciPy ...

  6. SciPy 图像处理

    章节 SciPy 介绍 SciPy 安装 SciPy 基础功能 SciPy 特殊函数 SciPy k均值聚类 SciPy 常量 SciPy fftpack(傅里叶变换) SciPy 积分 SciPy ...

  7. SciPy 优化

    章节 SciPy 介绍 SciPy 安装 SciPy 基础功能 SciPy 特殊函数 SciPy k均值聚类 SciPy 常量 SciPy fftpack(傅里叶变换) SciPy 积分 SciPy ...

  8. SciPy 积分

    章节 SciPy 介绍 SciPy 安装 SciPy 基础功能 SciPy 特殊函数 SciPy k均值聚类 SciPy 常量 SciPy fftpack(傅里叶变换) SciPy 积分 SciPy ...

  9. SciPy 输入输出

    章节 SciPy 介绍 SciPy 安装 SciPy 基础功能 SciPy 特殊函数 SciPy k均值聚类 SciPy 常量 SciPy fftpack(傅里叶变换) SciPy 积分 SciPy ...

随机推荐

  1. Update(stage3):第1节 redis组件:10、redis集群

    10.redis集群 1.redis集群的介绍 Redis 集群是一个提供在多个Redis节点之间共享数据的程序集. Redis 集群并不支持同时处理多个键的 Redis 命令,因为这需要在多个节点间 ...

  2. 07-华为RAID2.0+技术

    目录 07-华为RAID2.0+技术 参考 RAID2.0+原理 07-华为RAID2.0+技术

  3. 自定义 directive pagination

    学习angular过程中,对directive 不是很了解,很有必要自己写一个,以便知道它的各方面的处理方式. directive 中 scope 与 controller 交互,有三种定义策略 &q ...

  4. 设计模式课程 设计模式精讲 3-7 接口隔离原则讲解及Coding

    1 主讲内容 1.1 核心内容 1.2 优点 1.3 课程记录 2 代码演练 2.1 接口隔离原则反比 2.2 接口隔离原则正比 1 主讲内容 1.1 核心内容 总结:细粒度可以进行再组装,粗粒度不可 ...

  5. jquery怎么获取当前标签下的子标签

    1.var num1=$("ul > a:eq(0)").attr("ID");2.var num2=$("ul").children ...

  6. Unity的3种消息传递方法(SendMessage等)

    为了方便多个物体间的消息传达与接收,Unity中包含了几种消息推送机制 : 分别为SendMessage.SendMessageUpwards.BroadcastMessage. 我们首先以SendM ...

  7. navicat连接数据库报错:未发现数据源名称并且未指定默认驱动程序

    解决方法:安装navicat自带sqlncli_x64.msi,在navicat安装目录下

  8. Linux centosVMware 集群介绍、keepalived介绍、用keepalived配置高可用集群

    一.集群介绍 根据功能划分为两大类:高可用和负载均衡 高可用集群通常为两台服务器,一台工作,另外一台作为冗余,当提供服务的机器宕机,冗余将接替继续提供服务 实现高可用的开源软件有:heartbeat. ...

  9. Linux centos7 LAMP架构介绍、 MySQL、MariaDB介绍、MySQL安装

    一.LAMP架构介绍 为Linux+Apache(httpd)+MySQL+PHP简写,把后三者安装在Linux Apache是最常用的的web服务软件,MySQL为小型的数据库存储软件,PHP为脚本 ...

  10. 1 观察者模式 observer 模拟监听器的实现

    参考(http://blog.csdn.net/allwefantasy/article/details/3062277) 假设我有一台电脑.电脑里面有一个事件,当你按下电源按钮的时候,那么显示器会亮 ...