一维数据中的步长检测

问题描述

在Python中是否有用于检测一维数据中的步骤的现有实现？

例如，检测到此数据中的一个步骤的内容：

关于算法的描述很多out there但我想知道在Python中是否有适合这项工作的内容？

我不确定是否/如何提供该数据，但以下是：

[ 594.          568.55555556  577.22222222  624.55555556  546.66666667
552.88888889  575.55555556  592.33333333  528.88888889  576.11111111
625.          574.22222222  556.33333333  567.66666667  576.66666667
591.66666667  566.33333333  567.33333333  547.44444444  631.11111111
555.66666667  548.66666667  579.44444444  546.88888889  597.55555556
519.88888889  582.33333333  618.88888889  574.55555556  547.44444444
593.11111111  565.66666667  544.66666667  562.66666667  554.11111111
543.88888889  602.33333333  609.77777778  550.55555556  561.88888889
719.33333333  784.44444444  711.22222222  843.66666667  691.33333333
690.11111111  684.33333333  749.11111111  759.11111111  653.33333333
817.11111111  705.22222222  689.44444444  712.33333333  659.
683.88888889  713.          740.44444444  692.22222222  677.33333333
681.44444444  640.          717.55555556  717.88888889  769.22222222
690.88888889  786.          774.66666667  799.44444444  743.44444444
789.88888889  673.66666667  685.66666667  709.88888889  645.55555556
846.11111111  792.77777778  702.22222222  749.44444444  678.55555556
707.55555556  665.77777778  643.55555556  671.44444444  795.66666667
627.22222222  684.55555556  708.44444444  829.66666667  719.        ]

---

解决方案

卷积一步，看看峰值分辨率够不够好

import numpy as np
from matplotlib import pyplot as plt


d = '''594.          568.55555556  577.22222222  624.55555556  546.66666667
552.88888889  575.55555556  592.33333333  528.88888889  576.11111111
625.          574.22222222  556.33333333  567.66666667  576.66666667
591.66666667  566.33333333  567.33333333  547.44444444  631.11111111
555.66666667  548.66666667  579.44444444  546.88888889  597.55555556
519.88888889  582.33333333  618.88888889  574.55555556  547.44444444
593.11111111  565.66666667  544.66666667  562.66666667  554.11111111
543.88888889  602.33333333  609.77777778  550.55555556  561.88888889
719.33333333  784.44444444  711.22222222  843.66666667  691.33333333
690.11111111  684.33333333  749.11111111  759.11111111  653.33333333
817.11111111  705.22222222  689.44444444  712.33333333  659.
683.88888889  713.          740.44444444  692.22222222  677.33333333
681.44444444  640.          717.55555556  717.88888889  769.22222222
690.88888889  786.          774.66666667  799.44444444  743.44444444
789.88888889  673.66666667  685.66666667  709.88888889  645.55555556
846.11111111  792.77777778  702.22222222  749.44444444  678.55555556
707.55555556  665.77777778  643.55555556  671.44444444  795.66666667
627.22222222  684.55555556  708.44444444  829.66666667  719.        '''

dary = np.array([*map(float, d.split())])

dary -= np.average(dary)

step = np.hstack((np.ones(len(dary)), -1*np.ones(len(dary))))

dary_step = np.convolve(dary, step, mode='valid')

# get the peak of the convolution, its index

step_indx = np.argmax(dary_step)  # yes, cleaner than np.where(dary_step == dary_step.max())[0][0]

# plots

plt.plot(dary)

plt.plot(dary_step/10)

plt.plot((step_indx, step_indx), (dary_step[step_indx]/10, 0), 'r')