如何在光譜圖中應用連續去除

Question

我必須在圖表上應用連續去除，並且我使用了 scipy 凸包 function 來找到凸包，現在我必須應用連續去除。

這是代碼-

import pandas as pd
import numpy as np
from scipy.spatial import ConvexHull
import matplotlib.pyplot as plt

data=open('15C80D4_00002.txt')
d=pd.read_table(data, sep=r'\t',header=None, names=['Wvl', 'Reflectance'],skiprows=1, 
engine='python')

x=d.iloc[:,:1]
a1=np.array(x)

y=d.iloc[:,1:]
b1=np.array(y)

points=np.concatenate((a1,b1), axis=1)


fig = plt.figure()
ax = fig.subplots()

hull = ConvexHull(points)
for simplex in hull.simplices:
    ax.plot(points[simplex,0], points[simplex,1], 'k-')

在繪制圖表時，我得到凸包圖

1. 我不想要底線，只想要上半部分
2. 我希望圖表類似於這張圖片，連續刪除后圖表應該在同一軸上

如何才能做到這一點？

Answer 1

如果連續體移除簡單地等同於移除（插值）凸包，那么下面的代碼應該可以解決問題。 基本思想是我們添加兩個點，一個在線的每一端，它們的 y 值比任何其他點都低，因此可以保證形成凸包的“下”部分。
在凸包計算之后，我們簡單地再次刪除它們，並留下凸包的“上部”部分。 從那里您只需在給定的 x 坐標處插入船體以獲得相應的 y' 值，然后從原始 y 值中減去該值。

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

from scipy.spatial import ConvexHull
from scipy.interpolate import interp1d

def continuum_removal(points, show=False):
    x, y = points.T
    augmented = np.concatenate([points, [(x[0], np.min(y)-1), (x[-1], np.min(y)-1)]], axis=0)
    hull = ConvexHull(augmented)
    continuum_points = points[np.sort([v for v in hull.vertices if v < len(points)])]
    continuum_function = interp1d(*continuum_points.T)
    yprime = y - continuum_function(x)

    if show:
        fig, axes = plt.subplots(2, 1, sharex=True)
        axes[0].plot(x, y, label='Data')
        axes[0].plot(*continuum_points.T, label='Continuum')
        axes[0].legend()
        axes[1].plot(x, yprime, label='Data - Continuum')
        axes[1].legend()

    return np.c_[x, yprime]

x = np.linspace(0, 1, 100)
y = np.random.randn(len(x))
points = np.c_[x, y]
new_points = continuum_removal(points, show=True)

plt.show()