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使用滑动窗口函数处理向量的 MATLAB 函数，返回向量响应矩阵

发布于 2024-12-13 13:37:41 字数 359 浏览 0 评论 0原文

假设向量 v 的大小为 1 x n，函数 fun 接受长度为 L 的向量并返回向量大小 px 1。

是否有一个 MATLAB 函数可以接受向量 v，使用函数 fun 处理长度为 L 的每个滑动窗口，并返回大小为 px n 的矩阵代码>（或<代码>px（nL））。

我知道这可以通过使用 im2col 创建窗口向量矩阵并处理每个向量来实现，但这对于长向量 v 来说需要太多内存。

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酸甜透明夹心 2024-12-20 13:37:41

funsl=@(is) fun(v(is:is+l-1));
cell2mat(arrayfun(funsl,1:length(v)-l+1,'UniformOutput',false))

我在这里所做的是定义一个匿名函数，对于固定的 v 和 l 以及起始索引参数 (is)，获取各自的v 的切片并对它应用 fun 。

然后，通过 arrayfun 将该函数应用于该起始索引的所有有用值。由于我自己目前无法说出的原因，每个应用程序都会返回一个 px 1 向量，但 arrayfun 无法将其排列成正确的矩阵，因此 UniformOutput=false 设置和围绕它的 cell2mat 调用。

编辑：为了使用将 1×5 向量转换为 4×1 向量的函数进行测试，我使用了

l=5;v=1:12; fun=@(x) cumsum(x(2:end))';

并得到了这个结果：

ans =

 2     3     4     5     6     7     8     9
 5     7     9    11    13    15    17    19
 9    12    15    18    21    24    27    30
14    18    22    26    30    34    38    42

再次注意，在 funsl v 是固定的，要将此方法应用于不同的 v，您可以创建另一个采用 v （和 l，如果您不想修复此问题）作为参数，包含上面两行并返回第二行的结果。

funsl=@(is) fun(v(is:is+l-1));
cell2mat(arrayfun(funsl,1:length(v)-l+1,'UniformOutput',false))

What I did here is define an anonymous function that, for a fixed v and l and a starting index parameter (is), gets the respective slice of v and applies fun to it.

Then this function is applied, via arrayfun, to all useful values for this starting index. For reasons I myself cannot quite name at the moment, each application returns a p x 1 vector, but arrayfun cannot arrange it into a proper matrix, thus the UniformOutput=false setting and the cell2mat call around it.

Edit: To test this with a function that turns 1-by-5 vectors into 4-by-1 vectors I used

l=5;v=1:12; fun=@(x) cumsum(x(2:end))';

and got this result:

ans =

 2     3     4     5     6     7     8     9
 5     7     9    11    13    15    17    19
 9    12    15    18    21    24    27    30
14    18    22    26    30    34    38    42

Note again that in the definition of funsl v is fixed, To apply this approach to different v you could make another function that takes v (and l, if you do not want to fix this) as parameter(s), contains the two lines above and returns the result of the second one.

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梦中楼上月下 2024-12-20 13:37:41

其他帖子中的相同解决方案也适用（有些修改）：

n = 7; L = 3;
v = rand(1,n);                        %# 1-by-n vector
M = num2cell(v(hankel(1:L,L:n)),1);   %# sliding windows of length L
fcn = @(x)[min(x);max(x);sum(x)];     %# function that takes a vector of length L
                                      %# and returns a p-by-1 vector (p=3)
%# apply function to sliding windows, result is a p-by-(n-L+1) matrix
M = cell2mat(cellfun(fcn, M, 'UniformOutput',false));

The same solution from this other post could apply (with some modifications):

n = 7; L = 3;
v = rand(1,n);                        %# 1-by-n vector
M = num2cell(v(hankel(1:L,L:n)),1);   %# sliding windows of length L
fcn = @(x)[min(x);max(x);sum(x)];     %# function that takes a vector of length L
                                      %# and returns a p-by-1 vector (p=3)
%# apply function to sliding windows, result is a p-by-(n-L+1) matrix
M = cell2mat(cellfun(fcn, M, 'UniformOutput',false));

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