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数据预处理

数据预处理
数据预处理

数据预处理(data preprocessing)是指在主要的处理以前对数据进行的一些处理。如对大部分地球物理面积性观测数据在进行转换或增强处理之前,首先将不规则分布的测网经过插值转换为规则网的处理,以利于计算机的运算。另外,对于一些剖面测量数据,如地震资料预处理有垂直叠加、重排、加道头、编辑、重新取样、多路编辑等

数据挖掘中的数据预处理

现实世界中数据大体上都是不完整,不一致的脏数据,无法直接进行数据挖掘,或挖掘结果差强人意。为了提前数据挖掘的质量产生了数据预处理技术。数据预处理有多种方法:数据清理,数据集成,数据变换,数据归约等。这些数据处理技术在数据挖掘之前使用,大大提高了数据挖掘模式的质量,降低实际挖掘所需要的时间。

数据清理

用来自多个联机事务处理 (OLTP) 系统的数据生成数据仓库的进程的

一部分。该进程必须解决不正确的拼写、两个系统之间冲突的拼写规则和冲突的数据(如对于相同的部分具有两个编号)之类的错误。

编码或把资料录入时的错误,会威胁到测量的效度。数据清理主要解决数据文件建立中的人为误差,以及数据文件中一些对统计分析结果影响较大的特殊数值。常用的数据清理方法包括可编码式清理和联列式清理。

数据清理例程通过填写缺失的值、光滑噪声数据、识别或删除离群点并解决不一致性来“清理”数据。主要是达到如下目标:格式标准化,异常数据清除,错误纠正,重复数据的清除。

数据集成

数据集成是把不同来源、格式、特点性质的数据在逻辑上或物理上有机地集中,从而为企业提供全面的数据共享。在企业数据集成领域,已经有了很多成熟的框架可以利用。目前通常采用联邦式、基于中间件模型和数据仓库等方法来构造集成的系统,这些技术在不同的着重点和应用上解决数据共享和为企业提供决策支持。

数据集成例程将多个数据源中的数据结合起来并统一存储,建立数据仓库的过程实际上就是数据集成。

数据变换

通过平滑聚集,数据概化,规范化等方式将数据转换成适用于数据挖掘的形式。

数据归约

数据挖掘时往往数据量非常大,在少量数据上进行挖掘分析需要很长的时间,数据归约技术可以用来得到数据集的归约表示,它小得多,但仍然接近于保持原数据的完整性,并结果与归约前结果相同或几乎相同。目前,数据预处理是目前数据挖掘一个热门的研究方面,毕竟这是由数据预处理的产生背景所决定的--现实世界中的数据几乎都脏数据。

一、数据归约基本知识:

对于小型或中型数据集,一般的数据预处理步骤已经足够。但对真正大型数据集来讲,在应用数据挖掘技术以前,更可能采取一个中间的、额外的步骤-数据归约。本步骤中简化数据的主题是维归约,主要问题是是否可在没有牺牲成果质量的前提下,丢弃这些已准备和预处理的数据,能否在适量的时间和空间里检查已准备的数据和已建立的子集。

对数据的描述,特征的挑选,归约或转换是决定数据挖掘方案质量的最重要问题。在实践中,特征的数量可达到数百,如果我们只需要上百条样本用于分析,就需要进行维归约,以挖掘出可靠的模型;另一方面,高维度引起的数据超负,会使一些数据挖掘算法不实用,唯一的方法也就是进行维归约。预处理数据集的3个主要维度通常以平面文件的形式出现:列(特征),行(样本)和特征的值,数据归约过程也就是三个基本操作:删除列,删除行,减少列中的值。

在进行数据挖掘准备时进行标准数据归约操作,我们需要知道从这些操作中我们会得到和失去什么,全面的比较和分析涉及到如下几个方面的参数:(1)计算时间:较简单的数据,即经过数据归约后的结果,可减少数据挖掘消耗的时间。

(2)预测/描述精度:估量了数据归纳和概括为模型的好坏。

(3)数据挖掘模型的描述:简单的描述通常来自数据归约,这样模型能得到更好理解。

数据归约算法特征:

(1)可测性

(2)可识别性

(3)单调性

(4)一致性

(5)收益增减

(6)中断性

(7)优先权

二、数据归约方法:

1、特征归约:

用相应特征检索数据通常不只为数据挖掘目的而收集,单独处理相关特征可以更有效,我们希望选择与数据挖掘应用相关的数据,以达到用最小的测量和处理量获得最好的性能。特征归约处理的效果:

(1)更少的数据,提高挖掘效率

(2)更高的数据挖掘处理精度

(3)简单的数据挖掘处理结果

(4)更少的特征。

和生成归约后的特征集有关的标准任务有两个:

(1)特征选择:基于应用领域的知识和挖掘目标,分析者可以选择初始数据集中的一个特征子集。特征排列算法,最小子集算法

(2)特征构成:特征构成依赖于应用知识。

特征选择的目标是要找出特征的一个子集,此子集在数据挖掘的性能上比得上整个特征集。特征选择的一种可行技术是基于平均值和方差的比较,此方法的主要缺点是特征的分布未知。最优方法的近似:

(1)只对有前景的特征子集进行检查

(2)用计算简单的距离度量替换误差度量

(3)只根据大量数据的子集选择特征。

引言

空间数据挖掘是指从空间数据库中提取隐含的但为人所感兴趣的空间规则、概要关系或摘要数据特征等。其原始数据具有数据结构不一致、数据存在重复或冗余、部分数据属性的缺失或不确定、海最数据和高维度的特点。数据预处理是空间数据挖掘前的数据准备工作,一方面保证挖掘数据的正确性和有效性,另一方面通过对数据格式和内容的调整,使数据更符合挖掘的需要。其同的在于把一些与数据分析、挖掘无关的项清除掉,为了给挖掘算法提供更高质量的数据。目前进行的关于数据挖掘的研究工作,大多着眼于数据挖掘算法的探讨,而忽视了对数据预处理的研究。但是一些比较成熟的算法对要处理的数据集合一般都有一定的要求,比如数据的完整性要好、数据的冗余少、属性之间的相关性小。然而,实际系统中的数据一般都具有不完整、冗余性和模糊性,很少能直接满足数据挖掘算法的要求。另外,海量的实际数据中无意义的成分很多,严重影响了数据挖掘算法的执行效率,而且由于其中的噪声干扰还会造成挖掘结果的偏差。因此,对不理想的原始数据进行有效的归纳分析和预处理,已经成为空间数据挖掘系统实现过程中必须面对的问题。目前国内外数据挖掘系统,都侧重于挖掘算法的实现,数据的预处理软件相对较少,功能有限,更没有通用的软件。

1 空间数据挖掘的数据预处理工作流程

1.1 数据集成阶段

数据集成阶段主要以人机交互的方式进行。

1)消除原始高维空间数据结构的不一致,统一其数据结构;2)将数据分为时间型数据、空间型数据和时空混合型数据三类;3)将这三类数据导入数据库,在数据库中分别管理。

1.2 数据清理阶段

对原始数据中的缺失数据、重复数据、异常数据进行处理,提高数据质量。包括三个步骤:1)填补空缺值纪录。以空缺值纪录所在纪录行的前一条纪录的该属性值和后一条纪录的该属性值的平均值来填补该空缺值。2)去除莺复纪录。在数据库中对同类别数据进行对比分析,基于距离的识别算法,即在误差一定的情况下研究两个字符串是否等值。3)异常点检测。在大规模空间数据集中,通常存在着不遵循空间数据模型的普遍行为的样本。这砦样本和其他残余部分数据有很大不问或不一致,叫作异常点(Outlier)。异常点可能是由测量误差造成的,也可能是数据固有的可变性的结果。针对时间序列数据,采取基于移动窗口和标准羞理论的方法实现对异常点的检测;针对空间数据,采取基于移动曲面拟合法的方法实现对异常点的检测;针对多维数据,采取聚类分析法实现埘异常点的检测。经验证,当对检测出来的异常点判定为测餐误差时,剔除后确实能提高数据挖掘算法的效率和准确度。当对检测出来的异常点判定为正常点时,重点分析该点确实能发现其隐含着重要的信息。

1.3 数据转换阶段

数据转换对数据挖掘模犁和输入数据集的要求有较强的依赖,针对不同的数据挖掘模型需要进行不同类型的数据转换。数据转换阶段主要包含两类数据转换工具:

1)数据标准化。

数据标准化包含标准差标准化、极筹标准化和极差正规化。 a.标准差标准化。所谓标准差标准化是将各个纪录值减去纪录值的平均值,再除以纪录值的标准差,即:

其中,xia为平均值,其表达式为:

设Si是标准差,有:

经过标准差标准化处理的所有纪录值的平均值为O,标准差为1。

b.极差标准化。对纪录值进行极差标准化变换是将各个纪录值减去纪录值的平均值,再除以纪录值的极差,即:

经过极差标准化处理后的每个观测值的极筹都等于1。

c.极差正规化。对纪录值进行极差正规化变换是将各个纪录值减去纪录值的极小值,再除以纪录值的极差,即:

经过极差正规化处理后的每个观测值都在0~1之间。

2)数据差值。

针对时间序列数据,采取s(t+1)-s(t)的相对改动来优化s(t+1)。

3)数据比值。

针对时间序列数据,采取s(t+1)/s(t)的相对改动来优化s(t+1)。

1.4 数据约简或分区阶段

数据约简或分区阶段主要包括维度约简、数值约简和数据分区三部分,这三部分在这一阶段的实施不固定先后顺序,相互间不具备依赖性。每个部分在实行前要先从数据库中提取要处理的数据集合。

1)维度约简。对于高维度的空间数据,采用主成分分析法实现对数据集合的众多变镀的约简。

2)数值约简。对于时序数据,采用一种改进的快速傅立叶变换约简方法来实现对时序数据的有效约简。

3)数据分区。数据分区是以时间信息、空间信息为参考轴,不仅实现了对包含时间数据、空间数据、时空混合型数据的大规模数据集的分块,同时避免了空数据块的产生,还能根据数据挖掘模型对输入数据集的要求,分离出目标数据集。

2 工程实例应用

选取江苏省地区(116°18’N~121°57’N,30°45’E~35。°20’E),根据江苏省地震前兆台网的观测信息,选取地震台的数据和江苏省地区的地震目录(见表1)。

表1 前兆数据来源

该工作流程实现了面向空间数据挖掘的数据预处理模块。结合该工程实例验证了:1)上文中提到的毛种异常点检测方法的有效性;2)采用主成分分析法可以实现在对原始数据信息损失小于15%的前提下,对数据集合的有效降维;3)采用此种改进的快速傅立叶变换约简方法,可以在原始信息损失小于5%的情况下,约简后数据量可以不大于原始数据的10%,实现了对时序数据的有效约简。

3 结语

由于高维空间数据的规模巨大、数据类型和存取方法复杂,所以面向空间数据挖掘的数据预处理是一个很有挑战的课题。本文提出了一种面向空间数据挖掘的数据预处理工作流程,结合具体的工程实例发现,具有一定的推广价值。此外,面向空间数据挖掘的数据预处理是空间数据挖掘众多研究问题之一。其中,针对时空混合型数据的异常点检测来自多个数据源的数据的集成,高维空间数据的可视化等专题还有待进一步的研究。

大数据处理流程的主要环节

大数据处理流程的主要环节 大数据处理流程主要包括数据收集、数据预处理、数据存储、数据处理与分析、数据展示/数据可视化、数据应用等环节,其中数据质量贯穿于整个大数据流程,每一个数据处理环节都会对大数据质量产生影响作用。通常,一个好的大数据产品要有大量的数据规模、快速的数据处理、精确的数据分析与预测、优秀的可视化图表以及简练易懂的结果解释,本节将基于以上环节分别分析不同阶段对大数据质量的影响及其关键影响因素。 一、数据收集 在数据收集过程中,数据源会影响大数据质量的真实性、完整性数据收集、一致性、准确性和安全性。对于Web数据,多采用网络爬虫方式进行收集,这需要对爬虫软件进行时间设置以保障收集到的数据时效性质量。比如可以利用八爪鱼爬虫软件的增值API设置,灵活控制采集任务的启动和停止。 二、数据预处理 大数据采集过程中通常有一个或多个数据源,这些数据源包括同构或异构的数据库、文件系统、服务接口等,易受到噪声数据、数据值缺失、数据冲突等影响,因此需首先对收集到的

大数据集合进行预处理,以保证大数据分析与预测结果的准确性与价值性。 大数据的预处理环节主要包括数据清理、数据集成、数据归约与数据转换等内容,可以大大提高大数据的总体质量,是大数据过程质量的体现。数据清理技术包括对数据的不一致检测、噪声数据的识别、数据过滤与修正等方面,有利于提高大数据的一致性、准确性、真实性和可用性等方面的质量; 数据集成则是将多个数据源的数据进行集成,从而形成集中、统一的数据库、数据立方体等,这一过程有利于提高大数据的完整性、一致性、安全性和可用性等方面质量; 数据归约是在不损害分析结果准确性的前提下降低数据集规模,使之简化,包括维归约、数据归约、数据抽样等技术,这一过程有利于提高大数据的价值密度,即提高大数据存储的价值性。 数据转换处理包括基于规则或元数据的转换、基于模型与学习的转换等技术,可通过转换实现数据统一,这一过程有利于提高大数据的一致性和可用性。 总之,数据预处理环节有利于提高大数据的一致性、准确性、真实性、可用性、完整性、安全性和价值性等方面质量,而大数据预处理中的相关技术是影响大数据过程质量的关键因素

MRI数据预处理流程资料讲解

数据处理基本流程 由于MRI是断层扫描,耗费时间较长,患者在进行MRI扫描的时候不可避免的会头部挪动,导致照射出来的图像不能一一映射;不同人的头颅,脑部大小,形状都会有所差异,获得的MRI图像也千差万别,无法对其进行对比。所以我们就必须用一种算法将所有的MRI图像进行空间转换到一个比较标准的空间(目前使用较多的是被神经学家广泛认可的Talairach坐标系)将各个解剖结构一一对应后,再与标准化图谱或者不同个体之间相互比较(目前使用的是Talairach-Tournoux图谱) 本文使用的是SPM软件和MRIcro软件处理图像数据,将MRI图像进 行数据分析。 数据分析的基本流程: (1)数据预处理:○1图像格式转换○2slice timing获取时间校正○3realign头动校正○4Coregister不同成像方法间的图像融合○5nomalize 不同被试之间的图像标准化(归一化)○6smooth空间平滑《2 3 4统称图像的空间变换》 (2)模型构建与参数估计:○:1建立统计模型○2将数据应用于统计模型○3进行参数统计得到单个被试的结果,多个被试的组分析 数据预处理 SPM是一款以MATLAB为平台的软件,所以使用SPM前一定要安装MATLAB。打开MATLAB软件,界面如下:

1.图像格式转换。 在进行数据预处理第一步要先将图像格式转换成SPM可以识别的ANALYZE格式。转换之前先将原始数据放在MATLAB下面的mri image文件夹下,将路径设置成D:\MATLAB\work\mri image\ 设置过程如下: 点击红色方块所指的按钮,在弹出的窗口中选择工作路径,按确定按钮即可。 设置完工作路径后,利用如下方法,将SPM2及其所有子文件夹添加到MATLAB的搜索途径中(1.点击file按钮,在下拉菜单选择set path2.在弹出的路径设置窗口点击"Add Folder"浏览并选择目标文件夹,eg:D:\spm2\3.点击save按钮4.点击close按钮,完成添加) 在打开SPM之前,应先确定默认变量的设置是否准确,具体做法如下:1.在matlab命令窗口输入“edit spm_defaults"打开spm_defaults.m文件2.查看defaults.analyze.flip条目,确认defaults.analyze.fip值是否为1,若不是,改成1 打开SPM:在matlab命令窗口输入“spm"回车后出现下面窗口,按黄色长方形覆盖的按钮,方可打开SPM软件(或者直接输入spm fmri即可打开)

ENVI预处理

本小节包括以下内容: ? ? ●数据预处理一般流程介绍 ? ? ●预处理常见名词解释 ? ? ●ENVI中的数据预处理 1、数据预处理一般流程 数据预处理的过程包括几何精校正、配准、图像镶嵌与裁剪、去云及阴影处理和光谱归一化几个环节,具体流程图如图所示。 图1数据预处理一般流程 各个行业应用会有所不同,比如在精细农业方面,在大气校正方面要求会高点,因为它需要反演;在测绘方面,对几何校正的精度要求会很高。 2、数据预处理的各个流程介绍 (一)几何精校正与影像配准 引起影像几何变形一般分为两大类:系统性和非系统性。系统性一般有传感器本身引起的,有规律可循和可预测性,可以用传感器模型来校正;非系统性几何变形是不规律的,它可以是传感器平台本身的高度、姿态等不稳定,也可以是地球曲率及空气折射的变化以及地形的变化等。 在做几何校正前,先要知道几个概念: 地理编码:把图像矫正到一种统一标准的坐标系。 地理参照:借助一组控制点,对一幅图像进行地理坐标的校正。 图像配准:同一区域里一幅图像(基准图像)对另一幅图像校准影像几何精校正,一般步骤如下, (1)GCP(地面控制点)的选取 这是几何校正中最重要的一步。可以从地形图(DRG)为参考进行控制选

点,也可以野外GPS测量获得,或者从校正好的影像中获取。选取得控制点有以下特征: 1、GCP在图像上有明显的、清晰的点位标志,如道路交叉点、河流交叉点等; 2、地面控制点上的地物不随时间而变化。 GCP均匀分布在整幅影像内,且要有一定的数量保证,不同纠正模型对控制点个数的需求不相同。卫星提供的辅助数据可建立严密的物理模型,该模型只需9个控制点即可;对于有理多项式模型,一般每景要求不少于30个控制点,困难地区适当增加点位;几何多项式模型将根据地形情况确定,它要求控制点个数多于上述几种模型,通常每景要求在30-50个左右,尤其对于山区应适当增加控制点。 (2)建立几何校正模型 地面点确定之后,要在图像与图像或地图上分别读出各个控制点在图像上的像元坐标(x,y)及其参考图像或地图上的坐标(X,Y),这叫需要选择一个合理的坐标变换函数式(即数据校正模型),然后用公式计算每个地面控制点的均方根误差(RMS) 根据公式计算出每个控制点几何校正的精度,计算出累积的总体均方差误差,也叫残余误差,一般控制在一个像元之内,即RMS<1。 (3)图像重采样 重新定位后的像元在原图像中分布是不均匀的,即输出图像像元点在输入图像中的行列号不是或不全是正数关系。因此需要根据输出图像上的各像元在输入图像中的位置,对原始图像按一定规则重新采样,进行亮度值的插值计算,建立新的图像矩阵。常用的内插方法包括: 1、最邻近法是将最邻近的像元值赋予新像元。该方法的优点是输出图像仍然保持原来的像元值,简单,处理速度快。但这种方法最大可产生半个像元的位置偏移,可能造成输出图像中某些地物的不连贯。 2、双线性内插法是使用邻近4个点的像元值,按照其距内插点的距离赋予不同的权重,进行线性内插。该方法具有平均化的滤波效果,边缘受到平滑作用,而产生一个比较连贯的输出图像,其缺点是破坏了原来的像元值。 3、三次卷积内插法较为复杂,它使用内插点周围的16个像元值,用三次卷积函数进行内插。这种方法对边缘有所增强,并具有均衡化和清晰化的效果,当它仍然破坏了原来的像元值,且计算量大。 一般认为最邻近法有利于保持原始图像中的灰级,但对图像中的几何结构损坏较大。后两种方法虽然对像元值有所近似,但也在很大程度上保留图像原有的几何结构,如道路网、水系、地物边界等。 (二)数字图像镶嵌与裁剪 镶嵌 当研究区超出单幅遥感图像所覆盖的范围时,通常需要将两幅或多幅图像拼接起来形成一幅或一系列覆盖全区的较大的图像。 在进行图像的镶嵌时,需要确定一幅参考影像,参考图像将作为输出镶嵌图像的基准,决定镶嵌图像的对比度匹配、以及输出图像的像元大小和数据类型等。镶嵌得两幅或多幅图像选择相同或相近的成像时间,使得图像的色调保持一致。但接边色调相差太大时,可以利用直方图均衡、色彩平滑等使得接边尽量一致,但

Matlab笔记——数据预处理——剔除异常值及平滑处理

012. 数据预处理(1)——剔除异常值及平滑处理测量数据在其采集与传输过程中,由于环境干扰或人为因素有可能造成个别数据不切合实际或丢失,这种数据称为异常值。为了恢复数据的客观真实性以便将来得到更好的分析结果,有必要先对原始数据(1)剔除异常值; 另外,无论是人工观测的数据还是由数据采集系统获取的数据,都不可避免叠加上“噪声”干扰(反映在曲线图形上就是一些“毛刺和尖峰”)。为了提高数据的质量,必须对数据进行(2)平滑处理(去噪声干扰); (一)剔除异常值。 注:若是有空缺值,或导入Matlab数据显示为“NaN”(非数),需要①忽略整条空缺值数据,或者②填上空缺值。 填空缺值的方法,通常有两种:A. 使用样本平均值填充;B. 使用判定树或贝叶斯分类等方法推导最可能的值填充(略)。 一、基本思想: 规定一个置信水平,确定一个置信限度,凡是超过该限度的误差,就认为它是异常值,从而予以剔除。

二、常用方法:拉依达方法、肖维勒方法、一阶差分法。 注意:这些方法都是假设数据依正态分布为前提的。 1. 拉依达方法(非等置信概率) 如果某测量值与平均值之差大于标准偏差的三倍,则予以剔除。 3x i x x S -> 其中,11 n i i x x n ==∑为样本均值,1 2 211()1n x i i S x x n =?? ??? =--∑为样本的标准偏差。 注:适合大样本数据,建议测量次数≥50次。 代码实例(略)。 2. 肖维勒方法(等置信概率) 在 n 次测量结果中,如果某误差可能出现的次数小于半次时,就予以剔除。 这实质上是规定了置信概率为1-1/2n ,根据这一置信概率,可计算出肖维勒系数,也可从表中查出,当要求不很严格时,还可按下列近似公式计算:

数据挖掘过程中的预处理阶段

数据挖掘过程中的预处理阶段 整个数据挖掘过程中,数据预处理要花费60%左右的时间,而后的挖掘工作仅占总工作量的10%左右[1]。经过预处理的数据,不但可以节约大量的空间和时间,而且得到的挖掘结果能更好地起到决策和预测作用。 一般的,数据预处理分为4个步骤,本文把对初始数据源的选择作为数据预处理过程中的一个步骤,即共分为5个步骤。因为,如果在数据获得初期就有一定的指导,则可以减少数据获取的盲目性以及不必要噪声的引入且对后期的工作也可节约大量的时间和空间。整个预处理过程见下图: 1 初始源数据的获取 研究发现,通过对挖掘的错误结果去寻找原因,多半是由数据源的质量引起的。因此,原始数据的获取,从源头尽量减少错误和误差,尤其是减少人为误差,尤为重要。首先应了解任务所涉及到的原始数据的属性和数据结构及所代表的意义,确定所需要的数据项和数据提取原则,使用合适的手段和严格的操作规范来完成相关数据的获取,由于这一步骤涉及较多相关专业知识,可以结合专家和用户论证的方式尽量获取有较高含金量(预测能力)的变量因子。获取过程中若涉及到多源数据的抽取,由于运行的软硬件平台不同,对这些异质异构数据库要注意数据源的连接和数据格式的转换。若涉及到数据的保密,则在处理时应多注意此类相关数据的操作且对相关数据作备注说明以备查用。

2 数据清理 数据清理 数据清理是数据准备过程中最花费时间、最乏味,但也是最重要的步骤。该步骤可以有效减少学习过程中可能出现相互矛盾情况的问题。初始获得的数据主要有以下几种情况需要处理: 1)含噪声数据。处理此类数据,目前最广泛的是应用数据平滑技术。1999年,Pyle系统归纳了利用数据平滑技术处理噪声数据的方法,主要有:①分箱技术,检测周围相应属性值进行局部数据平滑。②利用聚类技术,根据要求选择包括模糊聚类分析或灰色聚类分析技术检测孤立点数据,并进行修正,还可结合使用灰色数学或粗糙集等数学方法进行相应检测。③利用回归函数或时间序列分析的方法进行修正。④计算机和人工相结合的方式等。 对此类数据,尤其对于孤立点或异常数据,是不可以随便以删除方式进行处理的。很可能孤立点的数据正是实验要找出的异常数据。因此,对于孤立点应先进入数据库,而不进行任何处理。当然,如果结合专业知识分析,确信无用则可进行删除处理。 2)错误数据。对有些带有错误的数据元组,结合数据所反映的实际问题进行分析进行更改或删除或忽略。同时也可以结合模糊数学的隶属函数寻找约束函数,根据前一段历史趋势数据对当前数据进行修正。 3)缺失数据。①若数据属于时间局部性的缺失,则可采用近阶段数据的线性插值法进行补缺;若时间段较长,则应该采用该时间段的历史数据恢复丢失数据。若属于数据的空间缺损则用其周围数据点的信息来代替,且对相关数据作备注说明,以备查用。②使用一个全局常量或属性的平均值填充空缺值。③使用回归的方法或使用基于推导的贝叶斯方法或判定树等来对数据的部分属性进行修复④忽略元组。 4)冗余数据。包括属性冗余和属性数据的冗余。若通过因子分析或经验等方法确信部分属性的相关数据足以对信息进行挖掘和决策,可通过用相关数学方法找出具有最大影响属性因子的属性数据即可,其余属性则可删除。若某属性的部分数据足以反映该问题的信息,则其余的可删除。若经过分析,这部分冗余数据可能还有他用则先保留并作备注说明。

大数据预处理代码

第一个例子: import matplotlib.pyplot as plt import numpy as np from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.decomposition import PCA from sklearn.pipeline import make_pipeline from sklearn.preprocessing import FunctionTransformer def _generate_vector(shift=0.5, noise=15): return np.arange(1000) + (np.random.rand(1000) - shift) * noise def generate_dataset(): """ This dataset is two lines with a slope ~ 1, where one has a y offset of ~100 """ return np.vstack(( np.vstack(( _generate_vector(), _generate_vector() + 100, )).T, np.vstack(( _generate_vector(), _generate_vector(), )).T, )), np.hstack((np.zeros(1000), np.ones(1000))) def all_but_first_column(X): return X[:, 1:] def drop_first_component(X, y): """ Create a pipeline with PCA and the column selector and use it to transform the dataset. """ pipeline = make_pipeline( PCA(), FunctionTransformer(all_but_first_column), ) X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y) pipeline.fit(X_train, y_train) return pipeline.transform(X_test), y_test if __name__ == '__main__':

气象数据处理流程

气象数据处理流程 1.数据下载 1.1. 登录中国气象科学数据共享服务网 1.2. 注册用户 1.3. 1.4. 辐射度、1.5. 2. 2.1. 2.2. 2.2.1. 为方便插值数据设置分辨率(1公里)减少投影变换次数,先将站点坐标转为大地坐标 并添加X、Y列存储大地坐标值后将各项数据按照站点字段年月日合成总数据库 (注意:数据库存储为DBF3格式,个字段均为数值型坐标需设置小数位数) 为填补插值后北部和东部数据的空缺采用最邻近法将漠河北部、富锦东部补齐2点数据。 2.2.2.利用VBA程序 Sub we() i = 6

For j = 1 To 30 Windows("chengle.dbf").Activate Rows("1:1").Select Selection.AutoFilter Selection.AutoFilter Field:=5, Criteria1:=i Selection.AutoFilter Field:=6, Criteria1:=j Cells.Select Selection.Copy Workbooks.Add ActiveSheet.Paste Windows("chengle.dbf").Activate ", Title = " 3. 利用 3.1. 3.2. 选择分析→回归→非线性回归 3.3. 将辐射值设为因变量 将经度(X)和纬度(Y)作为自变量,采用二次趋势面模型(f=b0+b1*x+b2*y+b3*x2+b4*x*y+b5*y2)进行回归,回归方法采用强迫引入法。 如图,在模型表达式中输入模型方程。 在参数中设置参数初始值

大数据采集技术和预处理技术

现如今,很多人都听说过大数据,这是一个新兴的技术,渐渐地改变了我们的生活,正是由 于这个原因,越来越多的人都开始关注大数据。在这篇文章中我们将会为大家介绍两种大数 据技术,分别是大数据采集技术和大数据预处理技术,有兴趣的小伙伴快快学起来吧。 首先我们给大家介绍一下大数据的采集技术,一般来说,数据是指通过RFID射频数据、传 感器数据、社交网络交互数据及移动互联网数据等方式获得的各种类型的结构化、半结构化 及非结构化的海量数据,是大数据知识服务模型的根本。重点突破高速数据解析、转换与装 载等大数据整合技术设计质量评估模型,开发数据质量技术。当然,还需要突破分布式高速 高可靠数据爬取或采集、高速数据全映像等大数据收集技术。这就是大数据采集的来源。 通常来说,大数据的采集一般分为两种,第一就是大数据智能感知层,在这一层中,主要包 括数据传感体系、网络通信体系、传感适配体系、智能识别体系及软硬件资源接入系统,实 现对结构化、半结构化、非结构化的海量数据的智能化识别、定位、跟踪、接入、传输、信 号转换、监控、初步处理和管理等。必须着重攻克针对大数据源的智能识别、感知、适配、 传输、接入等技术。第二就是基础支撑层。在这一层中提供大数据服务平台所需的虚拟服务器,结构化、半结构化及非结构化数据的数据库及物联网络资源等基础支撑环境。重点攻克 分布式虚拟存储技术,大数据获取、存储、组织、分析和决策操作的可视化接口技术,大数 据的网络传输与压缩技术,大数据隐私保护技术等。 下面我们给大家介绍一下大数据预处理技术。大数据预处理技术就是完成对已接收数据的辨析、抽取、清洗等操作。其中抽取就是因获取的数据可能具有多种结构和类型,数据抽取过 程可以帮助我们将这些复杂的数据转化为单一的或者便于处理的构型,以达到快速分析处理 的目的。而清洗则是由于对于大数并不全是有价值的,有些数据并不是我们所关心的内容, 而另一些数据则是完全错误的干扰项,因此要对数据通过过滤去除噪声从而提取出有效数据。在这篇文章中我们给大家介绍了关于大数据的采集技术和预处理技术,相信大家看了这篇文 章以后已经知道了大数据的相关知识,希望这篇文章能够更好地帮助大家。

脑电数据预处理步骤讲解学习

脑电数据预处理步骤

1)脑电预览。首先要观察被试脑电基本特征,然后剔除原始信号中一些典型的干扰噪声、肌肉运动等所产生的十分明显的波形漂移数据。 2)眼电去除。使用伪迹校正(correction)的方法,即从采集的 EEG 信号中减去受眼电(EOG)伪迹影响的部分。首先寻找眼电的最大绝对值,用最大值的百分数来定义 EOG 伪迹。接着构建平均伪迹,将超过 EOG 最大值某个百分比(如10%)的眼电导联电位识别为 EOG 脉冲,对识别的 EOG 脉冲进行平均,由协方差估计公式(2-1)计算平均 EOG 脉冲和其它电极之间的 EEG 的传递系数 b: b=cov(EOG, EEG)/var(EOG) (2-1) 其中 cov 表示协方差(covariance),var 表示方差(variance)。 最后根据公式(2-2)对受眼动影响的电极在产生眼动的时间段的波形进行校正,点对点地用 EEG 减去 EOG: corrected EEG=original EEG-b×EOG (2-2) 实验中设置最小眨眼次数为 20 次,眨眼持续时间 400ms。 3)事件提取与脑电分段。ERP 是基于事件(刺激)的诱发脑电,所以不同刺激诱发的 ERP 应该分别处理。在听觉认知实验中,多种类型的刺激会重复呈现,而把同种刺激诱发的脑电数据提取出来的过程叫做事件提取。这样,连续的脑电数据就会根据刺激事件为标准划分为若干段等长数据。以实验刺激出现的起始点为 0 时刻点,根据实验出现的事件对应的事件码,将脑电数据划分成许多个数据段,每段为刺激前 100ms 到刺激后 600ms。对每个试次(一个刺激以及相应的一段加工过程)提取一段同样长度的数据段。 4)基线校正。此步骤用于消除自发脑电活动导致的脑电噪声,以 0 时刻点前的数据作为基线,假设 0 时刻点前的脑电信号代表接收刺激时的自发脑电,用 0时刻点后的数据减去 0 时刻点前的各点数据的平均值,可以消除部分的自发脑

数据采集和数据预处理

数据采集和数据预处理 3.2.1 数据采集 数据采集功能主要用于实现对DSM分析研究中所需的电力供需、相关政策法规等原始数据、信息的多种途径采集。数据采集为使用者提供定时数据采集、随机采集、终端主动上报数据等多种数据采集模式,支持手工输入、电子表格自动导入等多种导入方式,且能够对所采集的数据进行维护,包括添加、修改、删除等,并能进行自动定期备份。在需求侧管理专业化采集中,` 采集的数据根据结构特点,可以分为结构化数据和非结构化数据,其中,结构化数据包括生产报表、经营报表等具有关系特征的数据;非结构化数据,主要包括互联网网页( HTML)、格式文档( Word、PDF)、文本文件(Text)等文字性资料。这些数据目前可以通过关系数据库和专用的数据挖掘软件进行挖掘采集。特别是非结构化数据,如DSM相关的经济动态、政策法规、行业动态、企业动态等信息对DSM分析研究十分重要,综合运用定点采集、元搜索、主题搜索等搜索技术,对互联网和企业内网等数据源中符合要求的信息资料进行搜集,保证有价值信息发现和提供的及时性和有效性。DSM信息数据采集系统中数据采集类型如图2所示。在数据采集模块中,针对不同的数据源,设计针对性的采集模块,分别进行采集工作,主要有网络信息采集模块、关系数据库信息采集模块、文件系统资源采集模块和其他信息源数据的采集模块。 (1)网络信息采集模块。网络信息采集模块的主要功能是实时监控和采集目标网站的内容,对采集到的信息进行过滤和自动分类处理,对目标网站的信息进行实时监控,并把最新的网页及时采集到本地,形成目标站点网页的全部信息集合,完整记录每个网页的详细信息,包括网页名称、大小、日期、标题、文字内容及网页中的图片和表格信息等。 (2)关系数据库采集模块。该模块可以实现搜索引擎数据库与关系型数据库(包括Oracle、Sybase、DB2、SQL Server、MySQL等)之间的数据迁移、数据共享以及两者之间的双向数据迁移。可按照预设任务进行自动化的信息采集处理。 ( 3)文件系统资源采集模块。该模块可以实现对文件系统中各种文件资源(包括网页、XML文件、电子邮件、Office文件、PDF文件、图片、音视频多媒体文件、图表、公文、研究报告等)进行批量处理和信息抽取。 ( 4)其他信息源数据的采集。根据数据源接入方式,利用相应的采集工具进行信息获取、过滤等。 3.2.2 数据预处理 数据预处理的本质属于数据的“深度采集”,是信息数据的智能分析处理。利用网页内容分析、自动分类、自动聚类、自动排重、自动摘要/主题词抽取等智能化处理技术,对采集到的海量数据信息进行挖掘整合,最终按照统一规范的组织形式存储到DSM数据仓库,供图1 系统体系结构分析研究使用。数据预处理的工作质量很大程度上决定最终服务数据的质量,是DSM类项目(如,DSM项目全过程管理、有序用电方案评价等)深度分析的重要基础。在数据智能分析处理中,主要包括:1)自动分类,用于对采集内容的自动分类;2)自动摘要,用于对采集内容的自动摘要;3)自动排重,用于对采集内容的重复性判定。 ************************************** 电力数据采集与传输是电力系统分析和处理的一个重要环节。从采集被测点的各种信息,如母线电压,线路电压、电流、有功、无功,变压器的分接头位置,线路上的断路器、隔离开关及其它设备状态、报警、总有功功率、事件顺序等,对电力系统运行管理具有重要作用[ 1]。********************************** 电力信息的数据采集与集成 电力作为传统[业,其下属分系统众多,因而数据的种类也相当繁杂。数据类型包括工程

ENVI对SAR数据的预处理过程(详细版)资料

E N V I对S A R数据的预处理过程(详细版)

一、数据的导入: (1) 在 Toolbox 中,选择 SARscape ->Basic->Import Data->Standard Formats- >ALOS PALSAR。 (2) 在打开的面板中,数据类型(Data Type):JAXA-FBD Level 1.1。 注:这些信息可以从数据文件名中推导而来。 (3) 单击 Leader/Param file,选择 d1300816-005-ALPSRP246750820-H1.1__A\LED-ALPSRP246750820-H1.1__A文件。 (4) 点击 Data list,选择 d1300816-005-ALPSRP246750820-H1.1__A\IMG-HH-ALPSRP246750820- H1.1__A文件 (4) 单击 Output file,选择输出路径。 注:软件会在输入文件名的基础上增加几个标识字母,如这里增加“_SLC”(5) 单击 Start 执行,最后输出结果是 ENVI 的slc文件,sml格式的元数据文件,hdr格式的头文件等。 (6) 可在 ENVI 中打开导入生成的以slc为后缀的 SAR 图像文件。

二、多视 单视复数(SLC)SAR 图像产品包含很多的斑点噪声,为了得到最高空间分辨率的 SAR图像,SAR 信号处理器使用完整的合成孔径和所有的信号数据。多视处理是在图像的距离向和方位向上的分辨率做了平均,目的是为了抑制 SAR 图像的斑点噪声。多视的图像提高了辐射分辨率,降低了空间分辨率。 (1) 在 Toolbox 中,选择 SARscape->Basic ->Multilooking。 (2) 单击 Input file 按钮,选择一景 SLC 数据(前面导入生成的 ALOS PALSAR 数据)。 注意:文件选择框的文件类型默认是*_slc,就是文件名以_slc 结尾的文件,如不是,可选择*.*。 (3) 设置:方位向视数(Azimuth Looks):5,距离向视数(Range Looks):1 注:详细的计算方法如下所述。另外,单击 Look 按钮可以估算视数。

图像预处理流程

图像预处理流程: 系统功能的实现方法 系统功能的实现主要依靠图像处理技术,按照上面的流程一一实现,每一部分的具体步骤如下: 1原始图像:由数码相机或其它扫描装置拍摄到的图像; 2预处理:对采集到的图像进行灰度化、图像增强,滤波、二值化等处理以克服图像干扰; 3字轮定位:用图像剪切的方法获取仪表字轮; 4字符分割:利用字符轮廓凹凸检测定位分割方法得到单个的字符; 5字符识别:利用模板匹配的方法与数据库中的字符进行匹配从而确认出字符,得到最后的仪表示数。 2.3.1 MATLA B简介 MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,主要包括MATLAB 和Simulink两大部分。 MATLAB是矩阵实验室(Matrix Laboratory)的简称,和Mathematica、Maple 并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。 MATLAB的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN等语言完相同的事情简捷得多,并且mathwork也吸收了像Maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C,FORTRAN,C++ ,JAVA的支持。可以

直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用,此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序,用户可以直接进行下载就可以用。 2.3.2 MATLAB的优势和特点 1、MATLAB的优势 (1)友好的工作平台和编程环境 MATLAB由一系列工具组成。这些工具方便用户使用MATLAB的函数和文件,其中许多工具采用的是图形用户界面。包括MATLAB桌面和命令窗口、历史命令窗口、编辑器和调试器、路径搜索和用于用户浏览帮助、工作空间、文件的浏览器。随着MATLAB的商业化以及软件本身的不断升级,MATLAB的用户界面也越来越精致,更加接近Windows的标准界面,人机交互性更强,操作更简单。而且新版本的MATLAB提供了完整的联机查询、帮助系统,极大的方便了用户的使用。简单的编程环境提供了比较完备的调试系统,程序不必经过编译就可以直接运行,而且能够及时地报告出现的错误及进行出错原因分析。 (2)简单易用的程序语言 MATLAB是一种高级的矩阵/阵列语言,它包含控制语句、函数、数据结构、输入和输出和面向对象编程特点。用户可以在命令窗口中将输入语句与执行命令同步,也可以先编写好一个较大的复杂的应用程序(M文件)后再一起运行。新版本的MATLAB语言是基于最为流行的C++语言基础上的,因此语法特征与C++语言极为相似,而且更加简单,更加符合科技人员对数学表达式的书写格式。使之更利于非计算机专业的科技人员使用。而且这种语言可移植性好、可拓展性极强,这也是MATLAB能够深入到科学研究及工程计算各个领域的重要原因。 (3)强大的科学计算机数据处理能力 MATLAB是一个包含大量计算算法的集合。其拥有600多个工程中要用到的数学运算函数,可以方便的实现用户所需的各种计算功能。函数中所使用的算法都是科研和工程计算中的最新研究成果,而前经过了各种优化和容错处理。在通常情况下,可以用它来代替底层编程语言,如C和C++ 。在计算要求相同的情况下,使用MATLAB的编程工作量会大大减少。MATLAB的这些函数集包括从最简单最基本的函数到诸如矩阵,特征向量、快速傅立叶变换的复杂函数。函数所能解决的问题其大致包括矩阵运算和线性方程组的求解、微分方程及偏微分方程的组的求解、符号运算、

遥感实习2卫星数据的预处理流程

数据预处理的一般过程包括几何校正、图像镶嵌与裁剪、辐射定标与大气校正等环节。

图1 数据预处理一般流程 通常我们直接从数据提供商获取未定标的DN 图像,然后定标为辐射亮度图像,对辐射率亮度图像进行大气校正得到地表反射率图像。 一、辐射定标与大气校正 1、辐射定标Radiometric calibration :将记录的原始DN 值转换为大气外层表面反射率(或称为辐射亮度值)。 目的:消除传感器本身的误差,确定传感器入口处的准确辐射值 方法:实验室定标、机上/星上定标、场地定标 不同的传感器,其辐射定标公式不同。L=gain*DN+Bias 在ENVI 中,定标模块:Basic Tools>Preprocessing>Calibration Utilities>模块 2、大气校正Atmospheric correction :将辐射亮度或者表面反射率转换为地表实际反射率 目的:消除大气散射、吸收、反射引起的误差。 分类:统计型和物理型 目前遥感图像的大气校正方法按照校正后的结果可以分为2种: 1) 绝对大气校正方法:将遥感图像的DN(Digital Number)值转换为地表反射率、地表辐射率、地表温度等的方法。包括:基于辐射传输模型、基于简化辐射传输模型的黑暗像元法、基于统计学模型的反射率反演 2) 相对大气校正方法:校正后得到的图像,相同的DN 值表示相同的地物反射率,其结果不考虑地物的实际反射率。包括:基于统计的不变目标法、直方图匹配法等。 方法的选择问题,一般而言: 1) 如果是精细定量研究,那么选择基于辐射传输模型的大气校正方法。 2) 如果是做动态监测,那么可选择相对大气校正或者较简单的方法。 3) 如果参数缺少,没办法了只能选择较简单的方法了。 在ENVI 中,Basic tools>preprocessing>calibration utilities>FLAASH 二、数字图像镶嵌与裁剪 1、镶嵌 当研究区超出单幅遥感图像所覆盖的范围时,通常需要将两幅或多幅图像拼接起来形成一幅或一系列覆盖全区的较大的图像。 在进行图像的镶嵌时,需要确定一幅参考影像,参考图像将作为输出镶嵌图像的基准,决定镶嵌图像的对比度匹配、以及输出图像的像元大小和数据类型等。镶嵌得两幅或多幅图像选择相同或相近的成像时间,使得图像的色调保持一致。但接边色调相差太大时,可以利 Digital Numbers Radiance TOA Reflectance Geometric correction Step 1 Step 2 Surface Reflectance Step 3 Step 4 Analysis

大数据分析和处理的方法步骤

大数据处理数据时代理念的三大转变:要全体不要抽样,要效率不要绝对精确,要相关不要因果。具体的大数据处理方法其实有很多,但是根据长时间的实践,天互数据总结了一个基本的大数据处理流程,并且这个流程应该能够对大家理顺大数据的处理有所帮助。整个处理流程可以概括为四步,分别是采集、导入和预处理、统计和分析,以及挖掘。 采集 大数据的采集是指利用多个数据库来接收发自客户端的数据,并且用户可以通过这些数据库来进行简单的查询和处理工作。比如,电商会使用传统的关系型数据库MySQL和Oracle等来存储每一笔事务数据,除此之外,Redis和MongoDB 这样的NoSQL数据库也常用于数据的采集。 在大数据的采集过程中,其主要特点和挑战是并发数高,因为同时有可能会有成千上万的用户来进行访问和操作,比如火车票售票网站和淘宝,它们并发的访问量在峰值时达到上百万,所以需要在采集端部署大量数据库才能支撑。并且如何在这些数据库之间进行负载均衡和分片的确是需要深入的思考和设计。 统计/分析 统计与分析主要利用分布式数据库,或者分布式计算集群来对存储于其内的海量数据进行普通的分析和分类汇总等,以满足大多数常见的分析需求,在这方面,一些实时性需求会用到EMC的GreenPlum、Oracle的Exadata,以及基于MySQL 的列式存储Infobright等,而一些批处理,或者基于半结构化数据的需求可以使用Hadoop。统计与分析这部分的主要特点和挑战是分析涉及的数据量大,其对系统资源,特别是I/O会有极大的占用。 导入/预处理 虽然采集端本身会有很多数据库,但是如果要对这些海量数据进行有效的分析,还是应该将这些来自前端的数据导入到一个集中的大型分布式数据库,或者分布式存储集群,并且可以在导入基础上做一些简单的清洗和预处理工作。也有一些用户会在导入时使用来自Twitter的Storm来对数据进行流式计算,来满足

数据挖掘实验一数据预处理

实验一、数据预处理 学院计算机科学与软件学院 ?实验目的: (1)熟悉 VC++编程工具和完全数据立方体构建、联机分析处理算法。 (2)浏览拟被处理的的数据,发现各维属性可能的噪声、缺失值、不一致 性等,针对存在的问题拟出采用的数据清理、数据变换、数据集成的具体算法。(3)用 VC++编程工具编写程序,实现数据清理、数据变换、数据集成等功 能。 (4)调试整个程序获得清洁的、一致的、集成的数据,选择适于全局优化 的参数。 ?实验原理: 1 、数据预处理 现实世界中的数据库极易受噪音数据、遗漏数据和不一致性数据的侵扰,为 提高数据质量进而提高挖掘结果的质量,产生了大量数据预处理技术。数据预处理有多种方法:数据清理,数据集成,数据变换,数据归约等。这些数据处理技术在数据挖掘之前使用,大大提高了数据挖掘模式的质量,降低实际挖掘所需要的时间。 2 、数据清理 数据清理例程通过填写遗漏的值,平滑噪音数据,识别、删除离群点,并解 决不一致来“清理”数据。 3 、数据集成数据集成 数据集成将数据由多个源合并成一致的数据存储,如数据仓库或数据立方 体。 4 、数据变换 通过平滑聚集,数据概化,规范化等方式将数据转换成适用于数据挖掘的形式。 5 、数据归约 使用数据归约可以得到数据集的压缩表示,它小得多,但能产生同样(或几 乎同样的)分析结果。常用的数据归约策略有数据聚集、维归约、数据压缩和数字归约等。 三、实验内容: 1 、主要代码及注释 头文件 #include #include #include #include using namespace std;

CT数据预处理流程

CT图像数据预处理流程 图像格式转换 如果现有的待处理数据均不是SPM可以识别的Analyze格式,则需要转换成Analyze 格式。切记待转换的所有断层文件的大小一致(eg:均为258KB) 可以用MRIcro软件进行格式转换:(1)单击下图第三个选项(2)按第二个图中的数据选项依次填好(除文件数量不同之外)(3)单击select选项选择所要转换的文件夹,确定即可 头动校正:意义:realignment of functional time-series. ○1点击按钮窗口中的Realign下拉菜单中的Realign按钮(将同一被试者不同采样时间点上的3D脑图像对齐 ○2number subjects[要处理的被试个数eg:1] ○3number sessions,subj1[第一个被试者的试验次数eg:1] ○4images,subj1,sess 1[选择文件夹中所有文件],点done ○5

which option?[coregister&reslice] ○6create what?【*All images+mean image] 结果SPM 将更新文件,并文件夹中生成一个头动参数文件(),还在文件夹中生成hdr/mat 文件跟hdr/mat文件。(如果第一个被试者有n次实验,则头动校正结果为:在每个文件夹中SPM 均更新文件,并分别生成一个头动参数文件(),还在文件夹中生成hdr/mat 文件,并在图像窗口中显示n个试验的的头动曲线图,如下) 该图像为文件结果

此图为文件结果 此图为文件Coregister《图像融合(配准)》【头动校正仅对同一被试的同一种成像方法(或成像模态)有效,对于同一被试的不同成像方法所的图像,由于它们之间没有足够的可比性,就需要用图像融合的方法来做空间校正】 关键的步骤:点击按钮窗口中的Coregister ○1.number of subjects/session[1] ○2which Option[coregister only]

MRI数据预处理流程

MRI数据处理基本流程 由于MRI是断层扫描,耗费时间较长,患者在进行MRI扫描的时候不可避免的会头部挪动,导致照射出来的图像不能一一映射;不同人的头颅,脑部大小,形状都会有所差异,获得的MRI图像也千差万别,无法对其进行对比。所以我们就必须用一种算法将所有的MRI图像进行空间转换到一个比较标准的空间(目前使用较多的是被神经学家广泛认可的Talairach坐标系)将各个解剖结构一一对应后,再与标准化图谱或者不同个体之间相互比较(目前使用的是Talairach-Tournoux图谱) 本文使用的是SPM软件和MRIcro软件处理图像数据,将MRI图像进 行数据分析。 数据分析的基本流程: (1)数据预处理:○1图像格式转换○2slice timing获取时间校正○3realign头动校正○4Coregister不同成像方法间的图像融合○5nomalize 不同被试之间的图像标准化(归一化)○6smooth空间平滑《2 3 4统称图像的空间变换》 (2)模型构建与参数估计:○:1建立统计模型○2将数据应用于统计模型○3进行参数统计得到单个被试的结果,多个被试的组分析 数据预处理 SPM是一款以MATLAB为平台的软件,所以使用SPM前一定要安装MATLAB。打开MATLAB软件,界面如下:

1.图像格式转换。 在进行数据预处理第一步要先将图像格式转换成SPM可以识别的ANALYZE格式。转换之前先将原始数据放在MATLAB下面的mri image文件夹下,将路径设置成D:\MATLAB\work\mri image\ 设置过程如下: 点击红色方块所指的按钮,在弹出的窗口中选择工作路径,按确定按钮即可。 设置完工作路径后,利用如下方法,将SPM2及其所有子文件夹添加到MATLAB的搜索途径中(1.点击file按钮,在下拉菜单选择set path2.在弹出的路径设置窗口点击"Add Folder"浏览并选择目标文件夹,eg:D:\spm2\3.点击save按钮4.点击close按钮,完成添加) 在打开SPM之前,应先确定默认变量的设置是否准确,具体做法如下:1.在matlab命令窗口输入“edit spm_defaults"打开spm_defaults.m文件2.查看defaults.analyze.flip条目,确认defaults.analyze.fip值是否为1,若不是,改成1 打开SPM:在matlab命令窗口输入“spm"回车后出现下面窗口,按黄色长方形覆盖的按钮,方可打开SPM软件(或者直接输入spm fmri即可打开)

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