atand 结果分布的奇怪模式

Question

我有粒子轨迹，是在对图像序列（20 个粒子，3500 帧）进行跟踪后获得的。我需要得到这些粒子的速度矢量角度的分布。每帧上粒子的位置存储在矩阵tracksX 和tracksY 中，每个3500x20 双倍。这是我正在使用的代码：

speedX = diff(tracksX);
speedY = diff(tracksY);
angles = atand(speedY./speedX);
anglesh = angles(:);
figure(1); hist(anglesh,360);

但是，我在直方图上看到了一个奇怪的对称模式，在 [-0.5, 0] bin 中有一个巨大的峰值，在 [0, 0.5] bin 中有零角度。 我没有足够的代表来添加图片，所以这里有一个链接Weird distribution figure

这可能是因为 Matlab 执行了一些舍入吗？如何解决？ 粒子的运动有点随机，倾向于在 X 方向上移动，对应于 0° - 20° 的 bin，所以我非常怀疑这种模式是否会出现在初始数据中。

Answer 1

让我猜一下：位置是以像素为单位的，粒子在时间点之间不会移动很多像素？

您看到的是一堆离散化工件。

• 在 0 处达到峰值，反映静止或向右移动的像素
• 在 +/- 45 度和 90 度处的峰值反射粒子向上/向下或沿对角线移动一个像素。
• 更多的移动峰，例如2 个向右，1 个在顶部

根据您的数据，您可能能够执行一些粒子位置拟合来估计亚像素定位（尽管您应该小心正确设置它以避免像素锁定），或者您可以人为地使用更长的时间步骤（例如，在 1st-4th、2nd-5th、3rd-6th 时间点之间取差来制作直方图）使这看起来更合理。