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曲線平滑演算法c

發布時間:2025-08-21 05:09:02

① 指數平均線:EXPMA

在技術分析的海洋中,EXPMA線就像一顆璀璨的明珠,憑借其獨特的優化特性贏得了投資者的青睞。作為均線趨勢性指標的升級版,EXPMA曲線平滑穩定,集KDJ和MACD指標的"金叉"和"死叉"功能於一身,賦予交易者更高的成功率和精準度。


精準計算,構造平滑路徑


EXPMA的計算公式背後蘊藏著奧秘:EXPMA = [C×2+XP×(N-1)]/(N+1),其中C代表當日收盤價,XP則是上一日的EXPMA值。首次計算時,XP用前一天收盤價替代。通常,我們設置兩條線:快速線(參數12)和慢速線(參數26),如EXPMA1=0.15C+0.85XP和EXPMA2=0.04C+0.96XP,靈活調整以適應不同交易策略。


運用策略,捕捉趨勢轉變


EXPMA線的應用絕非表面,單根線就能揭示多空交鋒的微妙。當股價在EXPMA上方,意味著多方優勢,突破支撐時反彈概率大;反之,若在下方,空頭壓力明顯,觸碰EXPMA可能引發回檔。而雙線組合更是趨勢的預警器:金叉象徵著多頭趨勢的強化,死叉則預示空頭降臨。


更重要的是,在股價偏離線時,短暫的超買超賣狀態往往預示著調整來臨。當股價觸及0.14EXPMA或0.04EXPMA時,是進出市場的關鍵時機,學會把握節奏,方能化風險為機遇。


時間周期與參數選擇


交易策略的靈活度源於你對時間周期和參數的定製。無論是日線、半小時線,還是更短的時間框架,EXPMA都能適應。甚至,對於長期投資者,240日EXPMA線可能就是制勝法寶,而對短線交易者,更短的周期或許能捕捉到更多瞬間機會。


盡管卓越,但仍需警惕


盡管EXPMA提供了精確的信號,但它的滯後性不可忽視。盲目跟隨 EXPMA,可能導致追漲殺跌。因此,必須結合市場動態,進行綜合判斷,以減少假信號帶來的困擾。

② OpenCV C++(五)----圖像平滑

每一幅圖像都包含某種程度的雜訊,雜訊可以理解為由一種或者多種原因造成的灰 度值的隨機變化,如由光子通量的隨機性造成的雜訊等,在大多數情況下,通過平滑技術(也常稱為濾波技術)進行抑制或者去除, 其中具備保持邊緣(Edge Preserving)作用的平滑技術得到了更多的關注。常用的平滑處理演算法包括基於二維離散卷積的高斯平滑、均值平滑,基於統計學方法的中值平滑,具備保持邊緣作用的平滑演算法的雙邊濾波、導向濾波等。

I與K的二維離散卷積的計算步驟如下。

顯然,高為H1、寬為W1的矩陣I與高為H2、寬為W2的卷積核K 的full卷積結果是一 個高為 H1+H2-1 、寬為 W1+W2-1 的矩陣,一般H2 ≤H1,W2 ≤W1。

從full卷積的計算過程可知, 如果Kflip靠近I 的邊界, 那麼就會有部分延伸到I之外而導致訪問到未定義的值, 忽略邊界,只是考慮I能完全覆蓋Kflip內的值的情況, 該過程稱為valid卷積。
當然, 只有當H2≤H1且W2≤W1時才會存在 valid卷積 。

為了使得到的卷積結果和原圖像的高、寬相等,所以通常在計算過程中給Kflip指定 一個「錨點」, 然後將「錨點」循環移至圖像矩陣的(r, c) 處, 其中0≤r< H1, 0≤c<W1,接下來對應位置的元素逐個相乘,最後對所有的積進行求和作為輸出圖像矩陣在 (r, c) 處的輸出值。這個卷積過程稱為same卷積,

大部分時候,為了更方便地指定卷積核的錨點,通常卷積核的寬、高為奇數,那麼可以簡單地令中心點為錨點的位置。same卷積是full卷積的一部分,而如果valid卷積存在,那麼valid卷積是same卷積的一部分。

對於full卷積和same卷積,矩陣I 邊界處的值由於缺乏完整的鄰接值,因此卷積運算 在這些區域需要特殊處理,方法是進行邊界擴充,有如下幾種常用方式。

利用上述不同的邊界擴充方式得到的same卷積只是在距離矩陣上、下、左、右四個邊界小於卷積核半徑的區域內值會不同,所以只要在用卷積運算進行圖像處理時,圖像的重要信息不要落在距離邊界小於卷積核半徑的區域內就行。

如果一個卷積核至少由兩個尺寸比它小的卷積核full卷積而成,並且在計算過程中在所有邊界處均進行擴充零的操作,且滿足

其中kerneli的尺寸均比Kernel小,1≤i≤n,則稱該卷積核是可分離的。

在圖像處理中經常使用這樣的卷積核,它可以分離為一維水平方向和一維垂直方向上的卷積核。

(1)full卷積性質

如果卷積核Kernel是可分離的, 且Kernel=kernel1★kernel2, 則有:

(2)same卷積性質

其中

其中,根據可分離卷積的性質,有

理解了上述高斯平滑的過程, 就可以明白OpenCV實現的高斯平滑函數:

從參數的設置可以看出, GaussianBlur 也是通過分離的高斯卷積核實現的,也可以令水平方向和垂直方向上的標准差不相同,但是一般會取相同的標准差。 當平滑窗口比較小時, 對標准差的變化不是很敏感, 得到的高斯平滑效果差別不大; 相反,當平滑窗口 較大時,對標准差的變化很敏感, 得到的高斯平滑效果差別較大 。

利用卷積核 的分離性和卷積的結合律,雖然減少了運算量,但是隨著卷積核窗口的增加,計算量仍會繼續增大,可以利用圖像的積分,實現時間復雜度為O(1)的快速均值平滑。

即任意一個位置的積分等於該位置左上角所有值的和。 利用矩陣的積分,可以計算出矩陣中任意矩形區域的和。

中值濾波最重要的能力是去除椒鹽雜訊。椒鹽雜訊是指在圖像傳輸系統中由於解碼誤差等原因,導致圖像中出現孤立的白點或者黑點。

一般來說,如果圖像中出現較亮或者較暗的物體,若其大小小於中值平滑的窗口半徑,那麼它們基本上會被濾掉,而較大的目標則幾乎會原封不動地保存下來。

中值平滑需要對鄰域中的所有像素點按灰度值排序, 一般比卷積運算要慢。

在OpenCV中同樣通過定義函數:

此外, 中值平滑只是排序統計平滑中的一種, 如果將取鄰域的中值變為取鄰域中的 最小值或者最大值, 顯然會使圖像變暗或者變亮。 這類方法就是後面要介紹的形態學 處理的基礎。

高斯平滑、均值平滑在去除圖像雜訊時,會使圖像的邊緣信息變得模糊,接下來就 介紹在圖像平滑處理過程中可以保持邊緣的平滑演算法: 雙邊濾波和導向濾波。

雙邊濾波是根據每個位置的鄰域, 對該位置構建不同的權重模板。 詳細過程如下:

其中0≤h<winH, 0≤w<winW, 且每個位置的空間距離權重模板是相同的。

其中0≤h<winH, 0≤w<winW, 顯然每個位置的相似性權重模板是不一樣的。

整個過程只在第二步計算相似性權重模板時和雙邊濾波不同, 但是對圖像平滑的效果, 特別是對紋理圖像來說, 卻有很大的不同。

擴展
循環引導濾波 是一種 迭代 的方法, 本質上是一種多次迭代的聯合雙邊濾波, 只是每次計算相似性權重 模板的依據不一樣——利用本次計算的聯合雙邊濾波結果作為下一次聯合雙邊濾波計算 相似性權重模板的依據。

導向濾波在平滑圖像的基礎上,有良好的保邊作用, 而且在細節增強等方面都有良好的表現,在執行時間上也比雙邊濾波快很多。

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