在matlab 2014a中找到最小值的滑动窗口答案

【问题标题】：sliding window to find minimums in matlab 2014a在matlab 2014a中找到最小值的滑动窗口
【发布时间】：2019-08-21 16:00:21
【问题描述】：

我是 matlab 新手，我想知道有什么方法可以让我做到以下几点：

在我的数据的每 180 个样本中获取最小值索引列表，长度为 18000 个样本

这就是我的方式，这就是我过去在 python 中的方式（使用 numpy.where），但现在我正在尝试在 matlab 中进行。请帮忙。

dips = numpy.where((smoothEnvelop[180:-180] < 7))[0] + 180 #7 is a threshold example

感谢

【问题讨论】：

标签： python matlab sliding-window

【解决方案1】：

以下是使用循环的解决方案。它还包含定义步长的可能性。

% Input.
x = round(rand(20, 1) * 100)

% Window size.
ws = 5;

% Step size.
ss = 1;

% Number of elements.
nx = numel(x);

% Number of result elements.
ny = numel(1:ss:(nx - ws + 1));

% Initialize output.
y = zeros(ny, 1);

% Calculate output.
jj = 1;
for ii = 1:ss:(nx - ws + 1)
  ww = x(ii:(ii + ws - 1));
  [~, yLoop(jj)] = min(ww);
  yLoop(jj) = yLoop(jj) + ii - 1;
  jj = jj + 1;
end

% Output.
y

存储在y 中的最小值的索引是相对于原始输入x。

ws = 5 和 ss = 1 的输出：

编辑

我添加了一个使用索引的版本，这对于大型输入来说速度更快。

% Input.
x = round(rand(20000, 1) * 100);

% Window size.
ws = 5;

% Step size.
ss = 1;

% Number of elements.
nx = numel(x);

% --- Solution using loop --- %

% Number of result elements.
ny = numel(1:ss:(nx - ws + 1));

% Initialize output (loop).
yLoop = zeros(ny, 1);

tic
% Calculate output.
jj = 1;
for ii = 1:ss:(nx - ws + 1)
  ww = x(ii:(ii + ws - 1));
  [~, yLoop(jj)] = min(ww);
  yLoop(jj) = yLoop(jj) + ii - 1;
  jj = jj + 1;
end
tLoop = toc;

% Output (loop).
yLoop;

% --- Solution using indexing --- %

tic
% Calculate indices.
ind = 1:ss:(nx - ws + 1);
ind = repmat(ind, ws, 1) + ([0:(ws - 1)].' * ones(1, numel(ind)));

% Calculate output (indexing).
[~, yIndexing] = min(x(ind));
yIndexing = (yIndexing + (0:ss:(ss * (size(ind, 2) - 1)))).';
tIndexing = toc;

% Compare loop and indexing version.
fprintf("yLoop == yIndexing: %d\n", sum(yLoop == yIndexing) == ny);
fprintf("yLoop time: %f s\n", tLoop);
fprintf("yIndeing time: %f s\n", tIndexing);

对于n = 20000、ws = 5 和ss = 1，我们得到以下时间：

yLoop time: 0.672510 s
yIndeing time: 0.004466 s

【讨论】：

谢谢您，先生，但是当我留下来时，我想获得那些最小值的索引，我使用了 find(y(jj)) 但我想我仍然不知道如何正确使用它，因为它给了我全部 1
啊，对不起，我错过了！将尽快提供更新的解决方案。
更新了我的解决方案 - 再次抱歉最初的不完整答案！
@AmineChadi 现在，两个版本 - 循环和索引 - 应该都能正常工作。

【解决方案2】：

让

data = [6 7 7 3 6 1 3 7 2 1 0 8]; % example data
N = 4; % block size

对于不相交的块，只需重塑一个矩阵，使每个块变成一列，然后计算每列的arg min：

[~, indices] = min(reshape(data,N,[]), [], 1);

给予

indices =
     4     2     3

对于滑动块，创建一个索引矩阵，然后沿每列计算 arg min：

[~, indices] = min(data(bsxfun(@plus, 1:numel(data)-N+1, (0:N-1).')), [], 1);

给予

indices =
     4     3     4     3     2     1     4     4     3

【讨论】：