寻找峰值 MATLAB

Question

我有一个向量，其中包含图像一行中像素的灰度级别。 vec=IM(:,65); 我展示了我想要检测的数组部分。这些部分将是我的对象像素。

如何检测这些对象像素？

向量的绘图: 该向量在此处: vec

- ffttyy

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你尝试过findpeaks方法吗？它有过滤参数，我建议先尝试使用'MinPeakprominence'。 - Daniel

同意丹尼尔的观点。在数据的负数上使用 findpeaks 函数。 - rayryeng

如果没有人回答，我会很快写一个答案。 - rayryeng

你为什么改变了问题？ - Mendi Barel

@MendiBarel 我把它改回来了。我讨厌人们这样做。我们的答案不再有意义，而且他们已经接受了一个答案。 - rayryeng

Answer 1

您可以使用信号处理工具箱中的findpeaks轻松解决此问题。具体来说，对于您的数据，我需要以如下方式调用它：

[pks, locs] = findpeaks(max(vec)-vec, 'minpeakdistance', 160, 'minpeakheight', 22);

findpeaks只能找到正峰（局部最大值）。因此，我们需要反转它，使所有的局部极小值变成局部极大值。我通过取向量的最大值并将其减去向量来实现这一点。由于有很多局部峰值，minpeakdistance字段允许您查找至少在每个峰值之间分隔这么多的峰值。我将其调整为160。此外，最小峰值高度查找大于某个数的峰值，我将其调整为22。 pks找到实际峰值，而locs给出信号中峰值的位置。我们需要使用locs来找到实际的峰值数据，因为我们是在信号的镜像反射版本上执行的操作。因此，要获取实际的峰值数据，请执行以下操作：

pks_final = vecs(loc);

作为示范，让我们将这个信号以及由findpeaks定位的峰值绘制出来：

plot(1:numel(vec), vec, locs, vec(locs), 'r.');

原始数据以蓝色绘制，而检测到的峰值以红色绘制。这是我得到的结果：

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祝你好运！

- rayryeng

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@rayryend 很好的想法。为此点赞。但是有一个问题：为什么不使用findpeaks(-vec，'minpeakdistance'，160，'minpeakheight'，22)？为什么需要max(vec)-vec？ - lakshmen

@lakesh - 执行-vec会将数据的所有值取反，而minpeakheight仅适用于正数。如果数据以零为中心，则-vec将起作用，但请注意，所有点都在0上方。如果您尝试执行您的建议，您将收到一个警告，指明我所说的内容，并且您将找不到峰值。 - rayryeng

@lakesh - 很高兴能帮忙。如果你有疑问，请继续提问！ - rayryeng

Answer 2

寻找本地峰值的方法有多种，这里我使用与本地平均值的偏差来寻找，然后分离区域，并扫描每个区域的最小值。

clear
close all

load a

std_a=std( a(a~=0) );

SMOOTH_SIZE=131;% depend on data size
THRESHOLD=0.7*std_a;

smooth_a = conv(a,ones(SMOOTH_SIZE,1)/SMOOTH_SIZE,'same'); %ma filter

deviation_a=a-smooth_a; 
negdev_a=deviation_a.*(deviation_a<-THRESHOLD); %deviation in negative region (minimum)

negdev_a_left=[negdev_a(2:end) 0]; % helper to find starting index point
negdev_a_right=[0 negdev_a(1:end-1)]; % helper to find end index point

negdev_a(1)=0; negdev_a(end)=0; % make sure that we have zero point
indfrom=find(negdev_a==0 & negdev_a_left~=0); %start index per region
indto=find(negdev_a==0 & negdev_a_right~=0); %start index per region

if(length(indfrom)~=length(indto)), error('error in regions');end

peak_indexes=zeros(1,length(indfrom)); %number of regions
peak_counter = 0;

for i=1:length(indfrom)
  [center_min, min_idx]=min( a( indfrom(i):indto(i) ) );
  real_min_idx=indfrom(i)-1+min_idx; % convert back to original array index
  if( real_min_idx==indfrom(i) || real_min_idx==indto(i) ), continue; end
  left_max=max(a( indfrom(i):real_min_idx-1)); %helper to check for real minimum
  right_max=max(a( real_min_idx+1:indto(i)));  %helper to check for real minimum

  if(center_min<left_max && center_min<right_max) % check if this is real minimum
       peak_counter=peak_counter+1;
       peak_indexes(peak_counter)=real_min_idx;
  end
     % if you need subpixel accuracy you can do some weighted average in the min region
end
peak_indexes=peak_indexes(1:peak_counter); %narrow to found indexes

figure; plot(a); hold on; plot(smooth_a, 'k'); hold off;
figure; plot(deviation_a);hold on;  plot(negdev_a,'r.');hold off;
figure; plot(a);hold on; plot(peak_indexes, a(peak_indexes),'rO');hold off; %result

希望这能有所帮助， Mendi

- Mendi Barel

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你能展示一下使用你的算法在 OP 的数据上得到的结果吗？它能够找到 OP 示例中给出的那些峰值并且仅限于这些峰值吗？从你的代码来看，它可以找到所有的局部峰值，但是不能够分离 OP 指定的目标峰值。 - rayryeng

非常好！做得好。然而，我发现这有点侵入性，因为你必须下载一个不是 MATLAB 原生部分的额外文件。 - rayryeng

好的，我已经移除了外部文件并添加了移动平均滤波器的代码。 - Mendi Barel

一个用于移动平均的for循环，我快死了...不要这样，请使用类似这样的东西：smooth_a = conv(a,ones(SMOOTH_SIZE,1)/SMOOTH_SIZE,'same');，更好更清晰。 - Bentoy13

它对我来说效果相当不错，谢谢。有一个问题，您是如何决定在“THRESHOLD=0.7*std_a;”这一行中使用数字0.7的？ - ffttyy