r语言阈值置信区间如何计算出来的,r语言阈值置信区间怎么计算

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r语言阈值置信区间如何计算出来的,r语言阈值置信区间怎么计算

本章内容给大家谈谈关于遇上r语言阈值置信区间怎么计算等问题,我们该怎么处理呢。下面这篇文章将为你提供一个解决思路,希望能帮你解决到相关问题。

什么是阈值置信区间

阈值置信区间(Threshold confidence interval)是一种常用于确定二值化(Binarization)阈值的方法。二值化是将图像中所有像素点的灰度值与阈值比较后决定其二值化结果的处理方式。阈值定得太高会导致图像信息的丢失,阈值定得太低会产生背景干扰。阈值置信区间可以帮助我们更加准确地确定阈值,避免信息丢失和背景干扰。

如何计算阈值置信区间

阈值置信区间的计算过程如下:

    将图像灰度值的像素点集合按大小排列,得到$n$个像素点。假设第$k$个像素点的灰度值为$x_k$。
  1. 设定当前阈值为$t$。将像素点集合分为2个部分:灰度大于等于$t$的部分为$G_1$,灰度小于$t$的部分为$G_2$。
  2. 设$G_1$中像素点的数量为$n_1$,$G_2$中像素点的数量为$n_2$。
  3. 计算$G_1$中像素点的平均灰度值为$m_1$,$G_2$中像素点的平均灰度值为$m_2$。
  4. 计算阈值处的加权平均灰度值为$\tau=\frac{\sum_{k=1}^n w_kx_k}{\sum_{k=1}^n w_k}$,其中$w_k$表示第$k$个像素点属于$G_1$或$G_2$的权重。
  5. 计算置信区间的范围为$[L,U]$,其中$L=\tau-1.65\sqrt{\frac{\sigma_1^2}{n_1}+\frac{\sigma_2^2}{n_2}}$,$U=\tau+1.65\sqrt{\frac{\sigma_1^2}{n_1}+\frac{\sigma_2^2}{n_2}}$。

如何使用R语言计算阈值置信区间


# 输入像素点灰度值的向量gray.scale
# 执行函数thresholding得到阈值和置信区间
thresholding <- function(gray.scale){
  # 对灰度值进行排序
  gray.scale.sort <- sort(gray.scale)
  # 初始化阈值
  t <- gray.scale.sort[1]
  # 初始化参数
  n <- length(gray.scale)
  n1 <- 1
  n2 <- n - 1
  m1 <- gray.scale.sort[1]
  m2 <- (sum(gray.scale) - gray.scale.sort[1]) / (n - 1)
  w1 <- 1
  w2 <- 1
  # 计算阈值和置信区间
  while(t <= gray.scale.sort[n]){
    t <- t + 1
    while(gray.scale.sort[n2] >= t){
      m1 <- (m1 * n1 + gray.scale.sort[n2] * w2) / (n1 + w2)
      m2 <- (m2 * n2 - gray.scale.sort[n2] * w2) / (n2 - w2)
      n1 <- n1 + w2
      n2 <- n2 - w2
      w2 <- 1
      w1 <- 1
      n2 <- n2 + 1
    }
    if(n2 == n){
      t <- gray.scale.sort[n]
      break
    }
    k <- n2 + 1
    while(k <= n && gray.scale.sort[k] < t){
      m1 <- (m1 * n1 + gray.scale.sort[k] * w1) / (n1 + w1)
      m2 <- (m2 * n2 - gray.scale.sort[k] * w1) / (n2 - w1)
      n1 <- n1 + w1
      n2 <- n2 - w1
      w1 <- w1 + 1
      k <- k + 1
    }
    if(1.65 * sqrt(m1^2 / n1 + m2^2 / n2) < t - (m1 / n1 + m2 / n2)){
      break
    }
  }
  threshold <- t
  lower.bound <- threshold - 1.65 * sqrt(m1^2 / n1 + m2^2 / n2)
  upper.bound <- threshold + 1.65 * sqrt(m1^2 / n1 + m2^2 / n2)
  return(c(threshold,lower.bound,upper.bound))
}

上述函数输入一个像素点灰度值的向量gray.scale,执行计算阈值和置信区间的过程,返回长度为3的向量,分别代表阈值和置信区间的下界和上界。使用该函数可以很方便地计算阈值置信区间。

总结

以上就是为你整理的r语言阈值置信区间怎么计算全部内容,希望文章能够帮你解决相关问题,更多请关注本站相关栏目的其它相关文章!

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