Normalisering af et histogram er en afgørende proces i dataanalyse og visualisering. MATLAB, et kraftfuldt beregningsværktøj, giver forskellige funktioner til at hjælpe dig med at normalisere histogrammer effektivt. I denne artikel vil vi udforske trin-for-trin processen med at normalisere et histogram i MATLAB, så du kan få indsigt i dine data og foretage meningsfulde sammenligninger.
Hvordan normaliseres et histogram i MATLAB?
Et normaliseret histogram er et plot af frekvenserne af dataværdier, hvor frekvenserne er blevet normaliseret, så de summeres til 1. Det betyder, at det normaliserede histogram kan bruges til at sammenligne fordelingen af forskellige datasæt, selvom datasættene har forskellige størrelser , her er nogle trin til at plotte et normaliseret histogram:
Trin 1: Indlæs data og opret histogram
For at begynde skal du indlæse dine data i MATLAB og oprette et histogram ved hjælp af histogram()-funktionen. Denne funktion beregner antallet af skraldespande og lagerpladser baseret på dine data. Her er en eksempelkode:
data = % Dine data her % ;
histogram ( data ) ;
Trin 2: Hent histogramdataene
Når du har oprettet histogrammet, kan du hente bin-tal og bin-kanter ved hjælp af histcounts()-funktionen. Denne funktion returnerer tællingerne i hver beholder og de tilsvarende kanter. Gem disse værdier i separate variabler til yderligere behandling:
[ tæller, kanter ] = histtællinger ( data ) ;
Trin 3: Beregn de normaliserede værdier
For at normalisere histogrammet er det nødvendigt at dividere antallet af hver beholder med det samlede antal datapunkter. Dette sikrer, at histogrammet repræsenterer den relative frekvensfordeling snarere end det absolutte antal. Sådan kan du beregne de normaliserede værdier:
totalDataPoints = sum ( tæller ) ;normalizedValues = tæller / totalDataPoints;
Trin 4: Juster beholderkanterne
I nogle tilfælde kan det være nødvendigt at justere beholderkanterne for at justere det normaliserede histogram korrekt. For at gøre dette kan du beregne midtpunkterne mellem tilstødende beholderkanter og bruge dem som de nye beholdercentre. Her er en eksempelkode:
binCenters = ( kanter ( 1 :ende- 1 ) + kanter ( 2 :ende ) ) / 2 ;
Trin 5: Plot det normaliserede histogram
Nu hvor du har de normaliserede værdier og justerede bin-centre, kan du plotte det normaliserede histogram ved hjælp af bar()-funktionen. Indstil bin-centrene som x-akseværdierne og de normaliserede værdier som de tilsvarende y-akseværdier:
bar ( binCenters, normaliserede værdier ) ;
Her er den komplette MATLAB-kode, der normaliserer et histogram:
% Trin 1 : Opret histogrammetdata = [ 10 , tyve , 30 , 40 , halvtreds , 10 , tyve , 30 , 10 , tyve ] ;
histogram ( data ) ;
% Trin 2 : Hent histogramdata
[ tæller, kanter ] = histtællinger ( data ) ;
% Trin 3 : Få de normaliserede værdier
totalDataPoints = sum ( tæller ) ;
normalizedValues = tæller / totalDataPoints;
% Trin 4 : Rediger beholderne
binCenters = ( kanter ( 1 :ende- 1 ) + kanter ( 2 :ende ) ) / 2 ;
% Trin 5 : Plot det normaliserede histogram
bar ( binCenters, normaliserede værdier ) ;
% Trin 6 : Tilpas plottet
xlabel ( 'Bands' ) ;
ylabel ( 'Normaliseret frekvens' ) ;
titel ( 'Normaliseret histogram' ) ;
gitter på;
Jeg har tilføjet et eksempeldatasæt og brugt det til at oprette et histogram. Denne kode vil oprette et histogram, beregne de normaliserede værdier, justere beholderkanterne og plotte det normaliserede histogram.
Bemærk: Koden forudsætter, at du har installeret MATLAB billedbehandlingsværktøjskasse, som inkluderer funktionerne histogram og histcounts.
Konklusion
Normalisering af et histogram i MATLAB er en ligetil proces, der giver dig mulighed for at få indsigt i den relative frekvensfordeling af dine data. Divider antallet af hver beholder med det samlede antal datapunkter for at normalisere histogrammet.