argrelextrema和平坦极值

Question

函数argrelextrema from scipy.signal未检测到平坦极值。 示例：

import numpy as np
from scipy.signal import argrelextrema
data = np.array([ 0, 1, 2, 1, 0, 1, 3, 3, 1, 0 ])
argrelextrema(data, np.greater)
(array([2]),)

检测到第一个最大值（2），未检测到第二个最大值（3，3）。

对这种行为有什么解决办法吗？ 谢谢。

Answer 1

简短回答：可能argrelextrema对您的任务不够灵活。考虑编写符合您需要的函数。

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较长的答案：您是否一定要使用argrelextrema？如果是，那么可以使用comparator的order参数和argrelextrema参数（请参见reference）。

对于您的简单示例，选择np.greater_equal作为comparator就足够了。

>>> data = np.array([ 0, 1, 2, 1, 0, 1, 3, 3, 1, 0 ])
>>> print(argrelextrema(data, np.greater_equal,order=1))
(array([2, 6, 7]),)

但是请注意，以这种方式

>>> data = np.array([ 0, 1, 2, 1, 0, 1, 3, 3, 4, 1, 0 ])
>>> print(argrelextrema(data, np.greater_equal,order=1))
(array([2, 6, 8]),)

行为与您可能希望的不同，将第一个3和4作为最大值，因为argrelextrema现在将所有内容视为大于或等于其两个最近邻居的最大值。现在您可以使用order参数来决定这个比较必须保持多少个邻居-选择order=2将改变我的上例，使其仅找到4作为最大值。

>>> print(argrelextrema(data, np.greater_equal,order=2))
(array([2, 8]),)

不过，这有一个缺点——让我们再次更改数据：

>>> data = np.array([ 0, 1, 2, 1, 0, 1, 3, 3, 4, 1, 5 ])
>>> print(argrelextrema(data, np.greater_equal,order=2))
(array([ 2, 10]),)

添加另一个峰值作为最后一个值会使您无法在4处找到峰值，因为argrelextrema现在看到的第二个邻居大于4（这对于噪声数据很有用，但不一定是所有情况下所期望的行为）。

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使用argrelextrema，您将始终限制在固定数量的邻居之间的二进制操作。但是，请注意，在上面的示例中，argrelextrema所做的全部工作是返回n，如果data[n] > data[n-1] and data[n] > data[n+1]。您可以自己轻松地实现这一点，然后优化规则，例如，在第一个邻居具有相同值的情况下检查第二个邻居。

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为了完整起见，在scipy.signal，^{}中似乎有一个更详细的函数。但我没有使用它的经验，因此不能给你更多的细节。