在序列中查找零岛

Question

在序列中查找零岛想象一下你有一个很长的序列。找出序列全部为零的区间(或者更准确地说，序列降到近零值)的最有效的方法是什么？abs(X)<eps):为了简单起见，让我们假设以下顺序：sig = [1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0];我试图获得以下信息：startIndex   EndIndex    Duration3            6           412           12          114           16          325           26          230           30          1然后使用这些信息，我们发现持续时间>=的时间间隔为某些指定的值(例如3)，并返回所有这些区间中的值的索引组合：indices = [3 4 5 6 14 15 16];最后一部分与前一个问题有关：MATLAB：从开始/结束索引列表中创建向量化数组到目前为止，这就是我所拥有的：sig = [1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0];len = length(sig);thresh = 3;%# align the signal with itself successively shifted by one%# v will thus contain 1 in the starting locations of the zero intervalv = true(1,len-thresh+1);for i=1:thresh    v = v & ( sig(i:len-thresh+i) == 0 );end%# extend the 1's till the end of the intervalsfor i=1:thresh-1    v(find(v)+1) = true;end%# get the final indicesv = find(v);我希望对代码进行矢量化/优化，但我对其他解决方案持开放态度。我必须强调，空间和时间效率是非常重要的，因为我正在处理大量的长生物信号。

Answer 1

以下是我将采取的步骤，以矢量化的方式解决您的问题，从给定的向量开始。sig:

• 首先，对向量进行阈值化，得到一个向量。tsig指零和一(信号绝对值降到接近于零的零点，其他地方的零点)：

  tsig = (abs(sig) >= eps);  %# Using eps as the threshold

• 接下来，使用函数查找每个零字符串的起始索引、结束索引和持续时间。差夫和找到，发现:

  dsig = diff([1 tsig 1]);startIndex = find(dsig < 0);endIndex = find(dsig > 0)-1;duration = endIndex-startIndex+1;

• 然后，查找持续时间大于或等于某个值的零字符串(如示例中的3)：

  stringIndex = (duration >= 3);startIndex = startIndex(stringIndex);endIndex = endIndex(stringIndex);

• 最后，使用从我对链接问题的回答中找出的方法若要生成最后一组索引，请执行以下操作：

  indices = zeros(1,max(endIndex)+1);indices(startIndex) = 1;indices(endIndex+1) = indices(endIndex+1)-1;indices = find(cumsum(indices));

Answer 2

您可以通过查找长度为零的字符串，将其作为字符串搜索任务来解决。thresh(STRFIND函数非常快)

startIndex = strfind(sig, zeros(1,thresh));

请注意，较长的子字符串将在多个位置被标记，但当我们从间隔开始添加中间位置时，最终将连接到一起。startIndex到此为止start+thresh-1.

indices = unique( bsxfun(@plus, startIndex', 0:thresh-1) )';

请注意，您始终可以将最后一步与CUMSUM/Find解决方案从关联问题.

Answer 3

function indice=sigvec(sig,thresh)
    %extend sig head and tail to avoid 0 head and 0 tail

    exsig=[1,sig,1];
    %convolution sig with extend sig
    cvexsig=conv(exsig,ones(1,thresh));
    tempsig=double(cvexsig==0);

    indice=find(conv(tempsig,ones(1,thresh)))-thresh;