减少样条插补中的振荡

问题描述

我正在尝试使用https://www.theothercompany.com/api/v1/things函数对一组点进行插值,但是在该组的范围内却出现了通常的大波动,您知道解决此问题的任何方法吗?

我的代码如下:

UnivariateSpline

结果:

screenshot

解决方法

使高阶多项式适合嘈杂的数据往往可以做到这一点。没有此问题的插值方法是(唯一)分段三次多项式,对于每对连续点i,i+1

  • 通过x_i,y_i
  • 通过x_{i+1},y_{i+1}
  • x_i处,坡度为(y_{i+1} - y_{i-1}) / (x_{i+1} - x_{i-1})
  • x_{i+1}处,坡度为(y_{i+2} - y_i) / (x_{i+2} - x_i)

因此,每个点的切线与从上一个点到下一个点的直线段平行。这迫使导数与原始数据“有些相似”,因此它不会剧烈振荡。

如果我没记错的话,这是Catmull-Rom样条,是cubic Hermite spline的特殊情况。也许this question可以帮助您以科学的方式实现它,或者找到自己喜欢的另一种插值方法。