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我想解耦低分辨率光譜的發射線以得到高斯分量。此圖代表我使用的數據類型:使用python分離曲線的高斯分量
搜索了一下後,我發現的唯一的選擇是從kmpfit包(http://www.astro.rug.nl/software/kapteyn/kmpfittutorial.html#gauest)的gauest功能的應用。我已經複製了他們的例子,但我無法使它工作。
我不知道是否有人能請給我任何替代做到這一點還是如何糾正我的代碼:
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from scipy import optimize
def CurveData():
x = np.array([3963.67285156, 3964.49560547, 3965.31835938, 3966.14111328, 3966.96362305,
3967.78637695, 3968.60913086, 3969.43188477, 3970.25463867, 3971.07714844,
3971.89990234, 3972.72265625, 3973.54541016, 3974.36791992, 3975.19067383])
y = np.array([1.75001533e-16, 2.15520995e-16, 2.85030769e-16, 4.10072843e-16, 7.17558032e-16,
1.27759917e-15, 1.57074192e-15, 1.40802933e-15, 1.45038722e-15, 1.55195653e-15,
1.09280316e-15, 4.96611341e-16, 2.68777266e-16, 1.87075114e-16, 1.64335999e-16])
return x, y
def FindMaxima(xval, yval):
xval = np.asarray(xval)
yval = np.asarray(yval)
sort_idx = np.argsort(xval)
yval = yval[sort_idx]
gradient = np.diff(yval)
maxima = np.diff((gradient > 0).view(np.int8))
ListIndeces = np.concatenate((([0],) if gradient[0] < 0 else()) + (np.where(maxima == -1)[0] + 1,) + (([len(yval)-1],) if gradient[-1] > 0 else()))
X_Maxima, Y_Maxima = [], []
for index in ListIndeces:
X_Maxima.append(xval[index])
Y_Maxima.append(yval[index])
return X_Maxima, Y_Maxima
def GaussianMixture_Model(p, x, ZeroLevel):
y = 0.0
N_Comps = int(len(p)/3)
for i in range(N_Comps):
A, mu, sigma = p[i*3:(i+1)*3]
y += A * np.exp(-(x-mu)*(x-mu)/(2.0*sigma*sigma))
Output = y + ZeroLevel
return Output
def Residuals_GaussianMixture(p, x, y, ZeroLevel):
return GaussianMixture_Model(p, x, ZeroLevel) - y
Wave, Flux = CurveData()
Wave_Maxima, Flux_Maxima = FindMaxima(Wave, Flux)
EmLines_Number = len(Wave_Maxima)
ContinuumLevel = 1.64191e-16
# Define initial values
p_0 = []
for i in range(EmLines_Number):
p_0.append(Flux_Maxima[i])
p_0.append(Wave_Maxima[i])
p_0.append(2.0)
p1, conv = optimize.leastsq(Residuals_GaussianMixture, p_0[:],args=(Wave, Flux, ContinuumLevel))
Fig = plt.figure(figsize = (16, 10))
Axis1 = Fig.add_subplot(111)
Axis1.plot(Wave, Flux, label='Emission line')
Axis1.plot(Wave, GaussianMixture_Model(p1, Wave, ContinuumLevel), 'r', label='Fit with optimize.leastsq')
print p1
Axis1.plot(Wave, GaussianMixture_Model([p1[0],p1[1],p1[2]], Wave, ContinuumLevel), 'g:', label='Gaussian components')
Axis1.plot(Wave, GaussianMixture_Model([p1[3],p1[4],p1[5]], Wave, ContinuumLevel), 'g:')
Axis1.set_xlabel(r'Wavelength $(\AA)$',)
Axis1.set_ylabel('Flux' + r'$(erg\,cm^{-2} s^{-1} \AA^{-1})$')
plt.legend()
plt.show()
非常感謝您的回覆。我已經將您的解決方案(經過一些修改)添加到問題的代碼中。我還添加了一種方法來計算最大值位置。這些信息用於估計幅度和mu。你有什麼建議如何對西格瑪進行初步評估? – Delosari 2014-10-20 19:28:45
嗨!你不需要對sigma有一個很好的估計。在這種情況下,最好保持高斯函數的位置不變,適合所有其他參數,然後重新包括所有的位置,包括位置。 – sweber 2014-10-20 19:43:15
當然,我是這麼看的,但總的來說,它取決於你的數據和你選擇的具體最小化算法。對於您的數據,關於峯值的第一時刻可以很好地估計典型的線寬。 – mdurant 2014-10-20 19:45:44