请用C++写一份完整的Savitzky-Golay filter算法


以下是一个简单的 C++ 实现的 Savitzky-Golay filter 算法示例代码: ```cpp #include <iostream> #include <vector> // 计算卷积 std::vector<double> convolve(const std::vector<double>& data, const std::vector<double>& kernel) { int nData = data.size(); int nKernel = kernel.size(); int nOutput = nData - nKernel + 1; std::vector<double> output(nOutput); for (int i = 0; i < nOutput; ++i) { double sum = 0; for (int j = 0; j < nKernel; ++j) { sum += data[i + j] * kernel[j]; } output[i] = sum; } return output; } // Savitzky-Golay 滤波函数 std::vector<double> savitzkyGolayFilter(const std::vector<double>& data, int windowSize, int polynomialOrder) { // 生成多项式系数 std::vector<std::vector<double>> coefficients(polynomialOrder + 1, std::vector<double>(windowSize)); for (int i = 0; i <= polynomialOrder; ++i) { for (int j = 0; j < windowSize; ++j) { coefficients[i][j] = std::pow(j - (windowSize - 1) / 2.0, i); } } // 求解线性方程组得到卷积核 std::vector<double> kernel(windowSize); std::vector<std::vector<double>> A(windowSize, std::vector<double>(polynomialOrder + 1)); std::vector<double> B(windowSize); for (int i = 0; i < windowSize; ++i) { for (int j = 0; j <= polynomialOrder; ++j) { A[i][j] = coefficients[j][i]; } B[i] = 1; } // 高斯消元求解 for (int i = 0; i < windowSize; ++i) { double maxElement = std::abs(A[i][i]); int maxRow = i; for (int k = i + 1; k < windowSize; ++k) { if (std::abs(A[k][i]) > maxElement) { maxElement = std::abs(A[k][i]); maxRow = k; } } if (maxRow!= i) { std::swap(A[i], A[maxRow]); std::swap(B[i], B[maxRow]); } for (int j = i + 1; j < windowSize; ++j) { double factor = A[j][i] / A[i][i]; for (int k = i; k <= polynomialOrder; ++k) { A[j][k] -= factor * A[i][k]; } B[j] -= factor * B[i]; } } for (int i = windowSize - 1; i >= 0; --i) { kernel[i] = B[i] / A[i][i]; for (int j = i - 1; j >= 0; --j) { B[j] -= A[j][i] * kernel[i]; } } return convolve(data, kernel); } int main() { std::vector<double> data = {1.2, 2.3, 3.4, 4.5, 5.6, 6.7, 7.8, 8.9, 9.0}; int windowSize = 5; int polynomialOrder = 2; std::vector<double> filteredData = savitzkyGolayFilter(data, windowSize, polynomialOrder); for (const auto& value : filteredData) { std::cout << value << " "; } std::cout << std::endl; return 0; } ``` 额外注意的逻辑点: 1. 确保输入数据的长度足够进行滤波操作。 2. 窗口大小和多项式阶数的选择要根据具体问题和数据特点进行调整。 3. 代码中的数值计算可能存在精度问题,需要根据实际需求进行处理。 [2025-04-17 10:49:33 | AI写代码神器 | 1006点数解答]
- 采用 savitzky-golay 滤波方法对光谱曲线进行平滑滤波处理,消除毛刺噪声。对平滑处理后的光谱曲线进行一阶求导,根据一阶导数计算红边位置、红边幅值和红边面积。 红边位置 rep 为680~760nm波长范围内光谱一阶导数最大值对应的波长。 红边幅值为680~760nm波长范围内光谱一阶导数的最大值: dr=max┬(680≤λ≤760)〖ρ_λ^' 〗 式中,dr为红边幅值;ρ_λ^'为光谱一阶导数;λ为波长。 红边面积为680~760mm波长范围内光谱一阶导数的积分: sdr=∫_680^760▒〖ρ_λ^' dλ〗 式中,sdr为红边面积; ρ_λ^'为光谱一阶导数; λ为波长。 要求:计算所给光谱曲线的红边位置、红边幅值和红边面积。 提示: (1)savitzky-golay 滤波: result = savgol( nleft, nright, order, degree [, /double] ) 返回一个savitzky-golay平滑滤波器的系数,然后可以作为convol函数的卷积核,本实验中使用result = savgol( 5, 5, 0, 2 ) ((927点数解答 | 2024-11-13 13:10:27)538
- 采用 savitzky-golay 滤波方法对光谱曲线进行平滑滤波处理,使用verilog语言,使用二阶,7点的savitzky-golay 滤波器,输入数据是8bit,输出数据也是8bit,均为无符号数,计算过程也是无符号数 (404点数解答 | 2025-05-14 16:28:03)120
- savitzky-golay 实现的具体过程(319点数解答 | 2024-12-20 14:16:01)157
- 帮我做一款我的世界基岩版,c++完整 (182点数解答 | 2025-02-22 15:53:11)145
- VERILOG 写一个二次多项式 Savitzky-Golay滤波 (829点数解答 | 2025-07-29 09:52:39)67
- 请用“book”写几段示例英语日常用语句子,带翻译(229点数解答 | 2024-03-23 14:52:33)238
- 请用“applaud”写几段示例英语日常用语句子,统一格式输出:英文放第一行,翻译放第二行。(150点数解答 | 2024-03-23 15:23:55)202
- 请用“applaud”写几段示例英语日常用语句子,统一格式输出:英语句子放第一行,句子对应的翻译放第二行。(20点数解答 | 2024-03-23 15:24:42)204
- 请用“applaud”写几段示例英语日常用语句子,统一格式输出:英文放第一行,翻译放第二行。(215点数解答 | 2024-03-23 15:33:10)216
- 2 状态图 车辆行驶过程中有以下几种状态,如:启动、怠速、加速、减速、匀速、停止,请用 uml 状态图画出各种状态之间的转换关系。 使用环境为vsode下的plantuml(163点数解答 | 2024-08-13 13:57:14)358
- 车辆行驶过程中有以下几种状态,如:启动、怠速、加速、减速、匀速、停止,请用 uml 状态图画出各种状态之间的转换关系。(828点数解答 | 2024-08-14 23:18:48)359
- 车辆行驶过程中有以下几种状态,如:启动、怠速、加速、减速、匀速、停止,请用 uml 状态图画出各种状态之间的转换关系。(574点数解答 | 2024-08-14 23:19:19)318