如何平滑嘈杂的矢量场为箭头图

Question

我有一个数据集，我想绘制为箭袋图。该集包含星形参数，表示为椭圆（长轴，长轴长度，短轴长度，长轴的轴承（角度）），我想绘制为具有箭头图的矢量场。数据（轴长和轴承）有噪音，我需要平滑它。虽然平滑工作对于轴长I＃很好，但是它会受到角度平滑的影响。这里的问题是任何椭圆在视觉上（并且对我来说也是如此）等效于旋转180度的椭圆和椭圆形的椭圆。角度分布在0到180的范围内。此范围大部分的平滑效果很好，除了角度接近0且接近180的角点情况。而角度接近0且接近180的两个椭圆看起来很直观类似的，他们的平均水平＆＃34;有一个90度的角度，这显然是错误的。查看平滑中断的未平滑数据（白色星星和代表这些星星的绿色箭头）的示例。要清楚，我不需要箭头的方向，在我最后的情节中，我隐藏了箭头。我只需要它的角度/方位，两个角度179.9和0.1的平均值需要180或0而不是90。 知道如何解决这个问题吗？

Answer 1

两个选项：

首先，您可以将角度转换为int并将其扩展到该int的整个范围并利用溢出。例如：

np.astype((ang-180.)/360.*65536, 'uint16')

如果您的平滑功能很简单且没有比较运算符，并且在我看来是一个讨厌的黑客，这可能会有效。

其次，将您的角度旋转任意数量，并多次平滑，选择最佳答案。

我会平滑原件，然后旋转120，平滑，旋转240，平滑。然后取消旋转，然后只保持一致的角度。当然，这会带来3倍以上的性能提升。

编辑： 第三个选项：平滑矢量分量。