mittelung einer matrix, aber nur über die zeilen

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himb666

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Verfasst am: 04.03.2014, 17:24 Titel: mittelung einer matrix, aber nur über die zeilen

Hallo liebe community,

ich habe eine 89x36 große Matrix, wobei in den zeilen (89) die Entfernung und in den spalten (36) die Höhe der Druck-Werte steht. Diese Matrix möchte ich jetzt Mitteln, jedoch nur über die Entfernung und anschließend mit den Finiten Differenzen eine neue Variable bestimmen.

Probiert hab ich das mal so:

Code:

%Mittelung über die Entfernung
p_mean= filter(ones(1,12)/12,1,p);

% finite Differenz
for i = 1:size(p_mean,1)-1;
for m = 1:size(p_mean,2);
r1 = i;
r2 = (i+1);
dp(i,m) = (p_mean(r2,m)-p_mean(r1,m))/(2*(r2-r1));
end
end

Funktion ohne Link?

Der Code läuft soweit ohne Fehlermeldung durch, nur bin ich mir ziemlich unsicher, ob das so stimmt (ich arbeite noch nicht so lange mit Matlab und bin überhaupt ganz überrascht, dass es ohne Fehler durchläuft.)

Da ich ja nur über die Entfernung mitteln möchte, habe ich mich entschieden, einen 1D Filter zur Mittelung zu verwenden. Mittelt Matlab jetzt die Entfernung für jede einzelne Höhe, also wenn ich jetzt sage p(:,2) gibt mir ja Matlab alle Werte auf der Höhe 2 aus, sind das dann schon die gemittelten Entfernungs-Werte?

Bei der berechnung der finiten Differenzen hab ich die gleiche Frage. Ich möchte dp ebenfalls für jede höhe berechnen, also dass ich am Ende wieder mit zB. dp(:, Cool

wählen kann, welche höhe ich mir anschauen will.

Vielleicht kann mal einer von euch über den code drüber schauen, und mir ev. Tipps geben, falls ich das falsch verstehe. wär voll nett Smile

Schönen Tag noch.

Andreas Goser

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Verfasst am: 04.03.2014, 17:57 Titel:

Wenn ich nur die Überschrift und den ersten Satz lese, dann glaube ich die Frage zu verstehen. Dann lautet meine Antwort:

Code:

a=rand(4,5)
mean(a,1)
mean(a,2)

Funktion ohne Link?

So kann man mitteln und mal in die eine und mal in die anderer Richtung.

Die Zusatzinformationen verwirren ich aber Wink

Andreas

Nras

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Verfasst am: 04.03.2014, 18:07 Titel:

Hallo,

das, was du mit der filter()-funktion machst, ist ein Moving Average Filter über deine Zeilen. Die erste Zeile von p_mean hängt dann von den Werten der ersten Zeile von p ab. Wenn du das haben möchtest, dann ist das grundsätzlich schon mal richtig. Falls du das über die Spalten haben möchtest, dann kannst du die Dimension noch zusätzlich angeben

Code:

p_mean= filter(ones(1,12)/12,1,p,[],2);

Funktion ohne Link?

Aber Achtung, mit filter() wird Zeropadding gemacht. Das heißt der erste Wert, der ausgesuckt wird, ist das Mittel aus 11 Nullen und dem ersten Wert in der Zeile (respektive Spalte). Das ist vielleicht nicht wirklich das, was du willst. Schau dir beispielsweise das hier an:

Code:

plot(p(:,1),'k-'), hold on
plot(p_mean(:,1),'r-')

Funktion ohne Link?

Je nach Werten für p wirst du eventuell überrascht sein.

Zitat:

..., also wenn ich jetzt sage p(:,2) gibt mir ja Matlab alle Werte auf der Höhe 2 aus, sind das dann schon die gemittelten Entfernungs-Werte?

Nein, in p stehen weiterhin deine usprünglichen Daten, die mit dem gleitenden Mittel erstellten Daten stehen in p_mean.

Ansonsten ist mir nicht ganz klar, was du möchtest.
Viele Grüße,
Nras.

EDIT:
Die For-Schleifen solltest du dir auch sparen können:

Code:

dp = (p_mean(2:end,:) - p_mean(1:end-1,:))/2

Funktion ohne Link?

Gast


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Verfasst am: 04.03.2014, 18:45 Titel:

Hallo Nras,

danke für deine Antwort.

Okay, versteh ich das richtig. p_mean(:,1) enthält dann die gemittelten Werte von p(:,1), p_mean(:,2) die gemittelten Werte von p(:,2) usw. ?

Das war mir gar nicht bewusst, wenn ich die filter() funktion anwende, gibts eine möglichkeit das Zeropadding irgendwie zu umgehen?

Für die finiten Differenzen möchte ich, die gemittelten druck-werte für die Berechnung dp herangezogen werden und das auch wieder so, dass dp aus p_mean(:,1) berechnet wird, dann aus p_mean(:,2) usw. Da bin ich mir nicht sicher, ob ich die zweite for-schleifen über die spalten richtig gesetzt habe.

lg.

Andreas Goser

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Verfasst am: 04.03.2014, 19:44 Titel:

Zitat:

Okay, versteh ich das richtig. p_mean(:,1) enthält dann die gemittelten Werte von p(:,1), p_mean(:,2) die gemittelten Werte von p(:,2) usw. ?

Nein. Das eine mittelt über die Spalten, das andere über die Zeilen.

Andreas

Gast


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Verfasst am: 05.03.2014, 19:20 Titel:

Hallo,

das mit der Mittelung versteh ich jetzt. Wie kann ich das angesprochene Zeropadding vermeiden? Gibts da eine andere Möglichkeit ein gleitendes Mittel zu machen?

LG.

Nras

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Verfasst am: 06.03.2014, 10:22 Titel:

Hallo,

also wenn du über 12 Werte mitteln willst, muss irgendwie klar sein, was am Rand passieren soll. Bei filter() ist y(n) = mean(x(n-12+1:n)). Das macht am linken Rand Probleme, da man dort nicht 11 Nachbarn zur Linken verfügbar hat. Das wird dann mit Nullen aufgefüllt (Zeropadding).
Das gibt beispielsweise für einen moving average Filter mit Fensterbreite 5:

Code:

y(1) = mean([0,0,0,0,x(1)]);
y(2) = mean([0,0,0,x(1),x(2)]); usw.

Funktion ohne Link?

Eine Alternative ist, sich soetwas selbst zu schreiben und dann am Rand die Fensterbreite zu verkleinern. Sozusagen wäre dann

Code:

y(1) = mean(x(1));
y(2) = mean(x(1:2));
y(3) = mean(x(1:3));
y(4) = mean(x(1:4));
y(5) = mean(x(1:5));
y(6) = mean(x(2:6));
y(7) = mean(x(3:7));

Funktion ohne Link?

und so weiter...
Das kann man auch effektiver programmieren, aber um das auf die Schnelle selbst zu erstellen, sollte das schon mal ein hilfreiches Muster sein.

Viele Grüße,
Nras.


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