Advertisement

用Python/Numpy生成拟合任意数据椭圆体的代码 - ellipsoid_fit_python:与MATLAB生成椭圆代码相关

  •  5星
  •     浏览量: 0
  •     大小:None
  •      文件类型:None


简介:
这段代码提供了一个使用Python和Numpy库来拟合任意三维数据点集成为椭圆体的方法,借鉴了MATLAB中用于生成二维椭圆的技术。它为需要处理复杂几何形状的数据分析或机器学习任务提供了强大的工具。 生成椭圆的MATLAB代码及Python中的椭圆拟合方法如下:使用Python/Numpy查找适合任意数据集的椭圆体,并对其进行绘制或保存为文件(兼容Python 2.7和3.x版本)。此项目适用于三轴磁力计校准。若要使椭圆适应于任何类型的数据,请参考问题11,其中我尝试解释了实现方法。 该代码库是从MATLAB/Octave移植到Python/Numpy的,并在matplotlib上添加了一些数据正则化和独特的绘图功能。它使用最小二乘法进行拟合。一些用于绘制图表的代码来自示例输入文件mag_out.txt,其中包含代表点坐标的三列数字。 通过运行plot_ellipsoid.py可以查看输入数据、拟合得到的椭球体以及将原始数据映射到单位球上的结果。使用get_calibration_ellipsoid.py生成校准输出文件magcal_ellipsoid.txt,在该文件中第一行是拟合出的中心点坐标,接下来三行为椭圆轴的方向向量。 项目要求利用numpy进行计算和matplotlib进行绘图操作。

全部评论 (0)

还没有任何评论哟~
客服
客服
  • Python/Numpy - ellipsoid_fit_pythonMATLAB
    优质
    这段代码提供了一个使用Python和Numpy库来拟合任意三维数据点集成为椭圆体的方法,借鉴了MATLAB中用于生成二维椭圆的技术。它为需要处理复杂几何形状的数据分析或机器学习任务提供了强大的工具。 生成椭圆的MATLAB代码及Python中的椭圆拟合方法如下:使用Python/Numpy查找适合任意数据集的椭圆体,并对其进行绘制或保存为文件(兼容Python 2.7和3.x版本)。此项目适用于三轴磁力计校准。若要使椭圆适应于任何类型的数据,请参考问题11,其中我尝试解释了实现方法。 该代码库是从MATLAB/Octave移植到Python/Numpy的,并在matplotlib上添加了一些数据正则化和独特的绘图功能。它使用最小二乘法进行拟合。一些用于绘制图表的代码来自示例输入文件mag_out.txt,其中包含代表点坐标的三列数字。 通过运行plot_ellipsoid.py可以查看输入数据、拟合得到的椭球体以及将原始数据映射到单位球上的结果。使用get_calibration_ellipsoid.py生成校准输出文件magcal_ellipsoid.txt,在该文件中第一行是拟合出的中心点坐标,接下来三行为椭圆轴的方向向量。 项目要求利用numpy进行计算和matplotlib进行绘图操作。
  • MATLAB
    优质
    这段MATLAB代码用于实现图像中椭圆形状的自动检测与拟合,适用于目标识别、模式识别等领域。 ellipsefit 是一个用于椭圆拟合的程序。示例为 ellipse1。无论输入多少个点的坐标,此程序都能计算出拟合的椭圆方程。
  • (Matlab)
    优质
    简介:本资源提供了一套详细的Matlab代码和教程,用于在图像处理中进行椭圆检测与拟合,适用于科研及工程应用。 这是一个快速且非迭代的椭圆拟合算法。用法:A = EllipseDirectFit(XY)。 输入: - XY(n,2)数组代表n个点的坐标。 - x(i)=XY(i,1) - y(i)=XY(i,2) 输出: - A=[a b c d e f],表示椭圆拟合系数向量。其方程为:ax^2 + bxy + cy^2 + dx + ey + f = 0。 其中A被归一化为||A||=1。 可以转换输出的几何参数(如半轴、中心等)的具体理论公式可以在相关文献或资源中找到。此椭圆拟合理论由以下文章提出: - A. W. Fitzgibbon, M. Pilu, R. B. Fisher Direct Least Squares Fitting of Ellipses IEEE Trans. PAMI, Vol. 21, pages 476-480 (1999) 作者称该方法为“直接椭圆拟合”。 此代码基于一个合适的数值稳定版本R.Halir和J.Flusser,仅将数据进行了中心化处理以进一步提高性能。 注意:拟合输出值为椭圆!即使点可以得到更好的近似双曲线的逼近效果,您依然会获得一个椭圆。
  • 旋转:围绕中心旋转-MATLAB开发
    优质
    本项目通过MATLAB编程实现椭圆绕其质心连续旋转的效果,展示动态几何变换原理。代码适用于数学建模、动画制作和教学演示场景。 能否提供一个程序来生成椭圆并使其相对于中心旋转?另外,我还想得到一个程序用于旋转椭圆的焦点。
  • MATLAB2D3D
    优质
    本文章介绍了在MATLAB中进行二维椭圆和三维椭球拟合的方法和技术,包括相关算法、代码实现及应用示例。 采用最小二乘法可以辨识系统模型为椭圆或椭球参数的模型,从而校正加速度传感器和地磁传感器等设备。
  • 方法
    优质
    本研究探讨了圆与椭圆在图像处理中的拟合技术,介绍了多种算法模型,并比较了它们的优缺点及适用场景。 有一大堆平面点的坐标,如果这些点构成的是圆形结构,如何求得该圆的圆心及其半径;若这些点构成了椭圆形结构,则如何计算它的圆心、长短轴以及转角?请提供VC6++编程语言的相关代码,并附带一个doc文档进行说明。
  • MATLAB程序.rar
    优质
    本资源为一个用于在MATLAB环境中进行椭圆数据拟合的程序包。用户可以利用该工具对实验或测量得到的数据点进行精确的椭圆模型拟合,适用于科学研究和工程应用中的数据分析与建模工作。 在MATLAB中进行椭圆拟合是一项常见的数据分析任务,在处理二维空间中的散点数据时尤为常见,例如物理学、工程学及生物学等领域。本压缩包文件“MATLAB数据椭圆拟合程序.rar”提供了一个用于对散点数据进行椭圆拟合的MATLAB实现方案,其目的是帮助用户从一系列坐标中找出一个最佳拟合的椭圆模型,从而揭示潜在的数据结构。 椭圆拟合的基本原理是基于最小二乘法,通过调整椭圆参数(中心位置、半长轴和短轴以及旋转角度)来使散点数据与椭圆之间的残差平方和达到最小值。在MATLAB中实现这一过程通常需要使用矩阵运算和优化算法。具体步骤包括: 1. **数据预处理**:收集到的散点数据首先进行适当的预处理,如去除异常值和平滑化等操作以提高拟合结果的准确性。 2. **定义椭圆方程**:椭圆的一般形式为`((x-h)^2/a^2) + ((y-k)^2/b^2) = 1`,其中`(h,k)`表示椭圆中心位置,`a`和`b`分别代表半长轴与短轴长度,而`\theta`则指明旋转角度。 3. **构建目标函数**:该步骤的目标是定义一个残差平方和作为优化问题的目标函数。在MATLAB中通常会使用向量及矩阵运算来表示这一过程中的计算需求。 4. **应用优化算法**:利用MATLAB内置的优化工具箱,如`fminunc`或`lsqcurvefit`等函数对目标函数求解,以找到使残差最小化的椭圆参数值。 5. **可视化拟合结果**:最后将得到的最佳拟合椭圆与原始数据一起展示出来。这通常可以通过MATLAB的绘图功能如`plot`和`scatter`实现,并帮助直观地对比分析拟合效果。 在实际应用场景中,用户可能需要根据具体需求调整上述步骤中的某些环节。例如,在处理含噪声较大的散点时,可以考虑采用更复杂的模型或选择更为稳健的优化算法。此外,为了提高参数估计过程的稳定性和效率,也可以对椭圆参数进行初始化设置,比如以数据集中心作为初始位置。 压缩包内的程序文件很可能是实现了上述步骤的具体MATLAB代码片段。通过阅读和理解这些源码内容,用户能够更好地掌握椭圆拟合的基本原理和技术方法。使用该程序时,只需提供散点数据即可获得最佳拟合的椭圆参数,并且可能还会展示出相应的图形结果。 总的来说,“MATLAB数据椭圆拟合程序”为从二维散点集中提取有意义的信息提供了有效手段,在理解与分析此类分布形态方面具有重要意义。通过研究和应用此工具,用户不仅能够掌握椭圆拟合的核心理论和技术方法,还有助于提升其在MATLAB环境下的编程及数据分析能力。
  • Matlab
    优质
    本简介介绍在MATLAB环境下实现椭圆拟合的各种方法和内置函数,帮助用户掌握如何通过编程语言进行曲线拟合操作。 function [varargout]=ellipsefit(x,y) ELLIPSEFIT 提供了一种稳定的直接最小二乘椭圆拟合方法。 [ Xc, Yc, A, B, Phi, P ] = ELLIPSEFIT( X, Y ) 找到能够最好地拟合给定数据点集的最小二乘椭圆。X 和 Y 至少需要包含五个数据点。Xc 和 Yc 分别是椭圆在 x 轴和 y 轴上的中心坐标,A 和 B 则代表椭圆的主要轴长和次要轴长;Phi 表示主要轴与 x 轴之间的夹角(以弧度为单位)。P 是一个向量,包含描述该椭圆形的一般二次曲线参数。
  • Matlab最小二乘法-EllipseFit
    优质
    本资源提供了一段用于在MATLAB环境中实现最小二乘法椭圆拟合功能的源代码。EllipseFit函数适用于数据点集,以准确估计最佳拟合椭圆参数,广泛应用于图像处理和数据分析领域。 在MATLAB中实现椭圆拟合的最小二乘法方法涉及到对几种不同的理论和技术进行编码比较。这些技术旨在通过有效且鲁棒的方法解决基于最小二乘准则的一般圆锥截面拟合中的问题。 以下是五种椭圆拟合方法或函数代码: 1. 最小二乘法一般圆锥拟合(funcEllipseFit_nlinfit): 使用MATLAB的nlinfit函数进行一般圆锥拟合,并根据给定点集返回一个适合的椭圆、抛物线或者双曲线。该过程计算并提供相应的圆锥系数。 2. 最小二乘法准则下的Ohad Gal椭圆拟合法(funcEllipseFit_OGal): 此方法利用最小二乘准则进行椭圆拟合,并通过返回结构体的形式来说明拟合的状态和几何参数。如果成功,函数会将状态设为0并提供具体的几何参数;若失败,则根据情况设置状态为抛物线或双曲线。 3. 最小二乘法约束下的圆锥拟合法(funcEllipseFit_RBrown): 这种方法基于书签不变性或者欧几里得不变性的约束条件下,通过最小化点到椭圆的正交距离平方和来实现椭圆拟合。采用非线性优化技术进行求解。 以上方法旨在提供多种途径解决在实际应用中遇到的数据集上的椭圆拟合问题,并且可以通过MATLAB代码比较它们的效果与性能差异。
  • 随机_随机介质中多孔介质
    优质
    本研究探讨了在随机介质中生成圆和椭圆形状的多孔结构的方法,分析其几何特性和分布规律,为材料科学和流体动力学领域提供理论支持。 在矩形方框内随机生成具有不同半径的圆,以模拟多孔介质。