指数将x值插值到特定范围

时间:2018-02-20 16:02:26

标签: python numpy scipy interpolation linear-algebra

我有以下问题。我有一个x值的数组。现在,他们应该通过指数函数转换为新的数字范围。该函数需要是数组友好的,因此输入可以是整个数组。我需要一个函数,你可以改变应该改变的范围和它们应该铸造的数字的范围。此外,如果x值超出范围,则需要填充值,就像scipy interp1d那样。我这样试过:

def exponentialInter(x,border1,border2,interV1,interV2,fillValue):

    #x is the x Value array

    x = x.astype(np.float)
    mask1 = x<border1
    mask2 = x>border2
    mask3= np.ma.mask_or(mask1,mask2)
    x[mask3] = np.nan

    y = np.exp(np.log(interV1)+np.log(interV2/interV1)*((x-border1) / (border2-border1)))
    y = np.nan_to_num(y)

    return y 

对于产生正指数函数的范围,这是没有问题的,例如0到5之间的所有数字都应该被转换为2到20之间的数字:

print(exponentialInter(np.array([0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]),0,5,2,20,0))

[ 2.          3.16978638  5.02377286  7.96214341 12.61914689 20.
  0.          0.          0.          0.          0.        ]

但是,如果x值应该转换为的范围数为负数或导致负范围指数函数(例如范围),则会出现严重问题:

interV1 = -1, interV2 =-15
interV1 = 1, interV2 =-17
interV1 = -20, interV2 = 20
interV1 = 20, interV2 = 2

我如何更改我的方法,它适用于那些情况?

1 个答案:

答案 0 :(得分:0)

指数函数不能产生负数。您可以选择多种可能性,但简单的一种方法是将间隔应用于间隔,因此始终从1开始,然后在结束时撤消移位。当interV1 > interV2你可以否定这两个数字然后应用这个转移,稍后撤消。所以最后它可能是这样的:

def exponentialInter(x, border1, border2, interV1, interV2, fillValue):
    factor = 1 if interV1 <= interV2 else -1
    interV1 *= factor
    interV2 *= factor
    shift = 1 - interV1
    interV1 += shift
    interV2 += shift

    # Computation ...

    return (y - shift) * factor