Savitsky-Golay 滤波器系数计算器

此存储库包含 Savitsky-Golay 滤波器系数计算的 python 实现。此实现基于论文General Least Squares Smoothing And Differentiation By The Convolution Method中的 Pascal 实现。我需要在 python 中访问滤波器的系数，我希望这个 repo 对某人有用。

安装

使用此计算器没有依赖性。要安装只需运行：

    pip install savgol-calculator

用法

该脚本使用起来非常简单。这是帮助消息：

    usage: savgol.py [-h] -ws WINDOW_SIZE [-o ORDER] [-s SMOOTHING] [-t OFFSET]

    Generate Savitsky-Golay filter coefficients for different parameters.

    optional arguments:
      -h, --help            show this help message and exit
      -ws WINDOW_SIZE, --window_size WINDOW_SIZE
                            Window size of the filter
      -o ORDER, --order ORDER
                            Order of the fit of the filter
      -s SMOOTHING, --smoothing SMOOTHING
                            Smoothing parameter. 0:polynomial smoothing, 1:first derivative, 2:second derivative, ...
      -t OFFSET, --offset OFFSET
                            Offset from the center point. 0:middle point, -window_size/2:last point, window_size/2 first point

例如，要获得窗口大小为 5、线性多项式拟合且没有偏移（使用中心点）的滤波器系数：

    python -m SGCC --window_size 5 --order 1 --smoothing 0 --offset 0

作为另一个例子，要获得窗口大小为 101 的滤波器系数，三次多项式拟合，使用最后一个点并计算一阶导数：

    python -m SGCC --window_size 101 --order 3 --smoothing 1 --offset -50

要获得应用程序中的系数：

from SGCC.savgol import get_coefficients

# Compute the same coefficients as the examples above
coeffs = get_coefficients(smoothing=0,order=1,window_size=5,offset=0)
coeffs = get_coefficients(smoothing=1,order=3,window_size=101,offset=-50)

该函数get_coefficients返回一个包含计算系数的列表。

配置

这是每个参数的描述，取自此处。

• 窗口大小，用于估计的点数。这里，m 是在所讨论的点的每一侧使用的点数。因此，例如，如果 m = 3，则使用所讨论的点加上两侧的三个点，因此在计算估计时总共使用了 7 个点。

• 平滑，要估计的参数，取以下值： 0 表示平滑 1 表示一阶导数（梯度） 2 表示二阶导数 等

• order，多项式拟合的阶数，具体而言：1 表示线性（直线）拟合 2 表示二次拟合 3 表示三次拟合等

• offset，距中心点的偏移量。通常在所讨论的点的两侧使用相同数量的点。但是，这在一系列读数的开始和结束时是不可能的。对于这些情况，给出了偏离中心点的系数。偏移量 t 为 0 表示该点的估计值，-1 表示前一个点，-(half_window_size) 表示第一个点，等等。

测试

要运行最少的测试，只需运行：

python -m unittest test