python matplotlib怎么在一张图上画多条曲线?Python处理多个csv文件生成叠加曲线图——综合示例:平滑处理图注图例图题范围缩放

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1 问题描述

当我们使用PyTorch可视化工具-Tensorboard打开训练曲线时,有时希望多条曲线放在一张图像显示、对比。

当我们写论文时,希望多条曲线放在一张图像对比、显示。
直接截图放文档里,可比性差,而且原来的坐标轴的数字太小不能修改,导致看不清。

这是我们需要,将数据导出,用python matplotlib处理多个csv文件,在一张图上画多条曲线

2 下载曲线数据

将曲线数据用表格的形式下载,然后用python自己绘制曲线图;
下载格式 .csv

数据下载好后,重命名

3 用python简单的 绘制曲线

from matplotlib import pyplot as plt
import csv
import glob
from os.path import basename
import numpy as np

files = sorted(glob.glob("D:/python/pltt/train_thres_error/*.csv"))    #读取目录下所有以.csv结尾的文件,这里可以添加绝对路径
for file in files:
    filename = basename(file).rsplit('.', 1)[0]         #用.来分割文件名,取前半部分,例如XX.csv,取XX                                                
    print('\\r'+ filename + "  ", flush = True)                                                             
    with open(file) as f:                                                                                
        csvreader = csv.reader(f, delimiter = ",", quotechar='"')                                       
        for line in range(1):  #1代表从文件第2行开始读取
            next (csvreader)  
        print("lines: ",line) #打印行数

        x = []                                                                                    
        y = []    #横纵坐标分别建立了两个list
        for row in csvreader:
            x.append(float(row[1]))   #读取第23列数据                                                            
            y.append(float(row[2]))   #读取数据,放入list                                                             

        # 可视化图线
        plt.plot(x, y)  

plt.show()   


可以看到上面的曲线震荡的很厉害,不利于观察整体趋势,需要滤波处理;
tensorboard显示的曲线是经过平滑处理过的(其灰黑色的背景就平滑处理前的波形);

4 滤波平滑处理

Savitzky-Golay 滤波器讲解

#Savitzky-Golay 滤波器实现曲线平滑
'''
 scipy.signal.savgol_filter(y, window_length, polyorder)
     y--为要滤波的信号
     window_length--即窗口长度取值为奇数且不能超过len(x)。它越大,则平滑效果越明显;越小,则更贴近原始曲线。
     polyorder--为多项式拟合的阶数。它越小,则平滑效果越明显;越大,则更贴近原始曲线。
 '''

详细实现

from matplotlib import pyplot as plt
import csv
import glob
from os.path import basename
import numpy as np

# 使用Savitzky-Golay 滤波器后得到平滑图线
from scipy.signal import savgol_filter

files = sorted(glob.glob("D:/python/pltt/train_thres_error/*.csv"))    #读取目录下所有以.csv结尾的文件,这里可以添加绝对路径
for file in files:
    filename = basename(file).rsplit('.', 1)[0]         #用.来分割文件名,取前半部分,例如XX.csv,取XX                                                
    print('\\r'+ filename + "  ", flush = True)                                                             
    with open(file) as f:                                                                                
        csvreader = csv.reader(f, delimiter = ",", quotechar='"')                                       
        for line in range(1):  #1代表从文件第2行开始读取
            next (csvreader)  
        print("lines: ",line) #打印行数

        x = []                                                                                    
        y = []    #横纵坐标分别建立了两个list
        for row in csvreader:
            x.append(float(row[1]))   #读取第23列数据                                                            
            y.append(float(row[2]))   #读取数据,放入list                                                             

        #Savitzky-Golay 滤波器实现曲线平滑
        '''
        scipy.signal.savgol_filter(y, window_length, polyorder)
            y--为要滤波的信号
            window_length--即窗口长度取值为奇数且不能超过len(x)。它越大,则平滑效果越明显;越小,则更贴近原始曲线。
            polyorder--为多项式拟合的阶数。它越小,则平滑效果越明显;越大,则更贴近原始曲线。
        '''
        y = savgol_filter(y, 99, 3, mode= 'nearest')
        # 可视化图线
        plt.plot(x, y)
plt.show()                                                                                               
  

5 设置图题、图例、字体、网格、保存曲线图

from matplotlib import pyplot as plt
import csv
import glob
from os.path import basename
from scipy.interpolate import make_interp_spline
import numpy as np
 
# 使用Savitzky-Golay 滤波器后得到平滑图线
from scipy.signal import savgol_filter

#dpi参数指定绘图对象的分辨率,即每英寸多少个像素 ;figsize:指定figure的宽和高,单位为英寸 
fig=plt.figure(dpi = 80, figsize=(15,8))
                       
#plt.title("Train_thres_error",fontsize = 16)
plt.xlabel("Iterations", fontsize = 25)    #横坐标
plt.ylabel("Train_thres_error (mm)", fontsize = 25)        #纵坐标
files = sorted(glob.glob("D:/python/pltt/train_thres_error/*.csv"))    #读取目录下所有以.csv结尾的文件,这里可以添加绝对路径
for file in files:
    filename = basename(file).rsplit('.', 1)[0]         #用.来分割文件名,取前半部分,例如XX.csv,取XX                                                
    print('\\r'+ filename + "  ", flush = True)                                                             
    with open(file) as f:                                                                                
        csvreader = csv.reader(f, delimiter = ",", quotechar='"')                                       
        for line in range(1):  #1代表从文件第2行开始读取
            next (csvreader)  
        print("lines: ",line) #打印行数

        x = []                                                                                    
        y = []    #横纵坐标分别建立了两个list
        for row in csvreader:
            x.append(float(row[1]))   #读取第23列数据                                                            
            y.append(float(row[2]))   #读取数据,放入list                                                             
        
        # plt.xlim((0,90000)) #横轴范围
        # plt.ylim((0,0.9))   #纵轴范围
        plt.tick_params(labelsize=20)#设置坐标刻度值的字体大小
        
        #Savitzky-Golay 滤波器实现曲线平滑
        '''
        scipy.signal.savgol_filter(y, window_length, polyorder)
            y--为要滤波的信号
            window_length--即窗口长度取值为奇数且不能超过len(x)。它越大,则平滑效果越明显;越小,则更贴近原始曲线。
            polyorder--为多项式拟合的阶数。它越小,则平滑效果越明显;越大,则更贴近原始曲线。
        '''
        y = savgol_filter(y, 55, 3, mode= 'nearest')
        # 可视化图线
        plt.plot(x, y, label = '%s' % filename,linewidth=2.0)
        #plt.legend()函数的作用是给图像加图例。
        plt.legend(frameon=True,loc="upper right",fontsize=25) #分别为图例有边框、图例放在右上角、图例大小
        #plt.grid()#添加网格
    
        plt.savefig('D:/python/pltt/Train_thres_error' + '.png',dpi = 80)   #保存了绘制的图像     
        print("Done processing " + str(len(files)) + " files.")  
plt.grid()#添加网格 

plt.show()         

6 补充

6.1 python 曲线平滑处理——方法总结-详解

python 曲线平滑处理——方法总结(Savitzky-Golay 滤波器、make_interp_spline插值法和convolve滑动平均滤波)

6.2 Tensorboard可视化训练曲线导出数据用Python绘制

Tensorboard可视化训练曲线导出数据用Python绘制

6.3 PyTorch可视化工具-Tensorboard在线查看训练曲线、网络结构图等

Tensorboard在线查看训练曲线、网络结构图等

6.4 PyTorch常用小工具-Tensorboard、Summary、Profiler

PyTorch常用小工具-Tensorboard、Summary、Profiler

7 源码下载、曲线数据下载

在一张图上绘制多条曲线?Python处理多个csv文件生成叠加曲线图-综合示例 下载

python在一张图上画多个线条

python 在一张图上画多个roc ptyon在一张图上添加图例 python将多个roc曲线画到一张图上


说明

我写了一个画图函数,这个函数可以画很多图在一个图上: 可以自由的确定画图个数

调用

  ## 定义方法
mothed1='xgb'
mothed2='svm'
mothed3='rf'

name = 'mouse'
## 定义数据
.....
plt_roc(name,(mothed1,y_predicted1, y_test1), (mothed2,y_predicted2, y_test2),(mothed3,y_predicted3, y_test3))

# name 是title 也就是标题
# (motehd 图例名字,y_predicted 预测的正scores, y_test 也就是ytrue),

plt_roc画图函数代码

from sklearn import metrics
import pylab as plt
import numpy as np
def ks(name,*args):
    Font = {'size': 18, 'family': 'Times New Roman'}
    color_list = ['r','k','b','y','c','g','m']  ## 颜色限制 !!!
    plt.figure(figsize=(6, 6))

    print(int(len(args[0])/2))
    for i in range(0,len(args)):
        print(i)
        label = args[i][2]
        y_predicted = args[i][1]
        fpr1, tpr1, thres1 = metrics.roc_curve(label, y_predicted)
        roc_auc = metrics.auc(fpr1, tpr1)
        print(roc_auc)
        label = args[i][0] + '=' + '%0.3f' % roc_auc
        plt.plot(fpr1, tpr1, 'b', label=label, color=color_list[i])


    plt.legend(loc='lower right', prop=Font) # 图例
    plt.plot([0, 1], [0, 1], 'r--')
    plt.xlim([0, 1])
    plt.ylim([0, 1])
    plt.ylabel('True Positive Rate', Font)
    plt.xlabel('False Positive Rate', Font)
    plt.tick_params(labelsize=15)
    plt.title(name.upper())
    plt.show()
    return 0

结果:

暂时先不发图

以上是关于python matplotlib怎么在一张图上画多条曲线?Python处理多个csv文件生成叠加曲线图——综合示例:平滑处理图注图例图题范围缩放的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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python 将多个数据图绘制到一张图上

EXCEL如何将多组数据画在一张图上,图例成分组效果(见附图)

ggplot2每组仅包含一个观察值-在一张图上绘制两条线[重复]