Подгонка 2D суммы гауссиан, scipy.optimise.leastsq (Ответ: Используйте Curve_fit!)

Я хочу подогнать 2D сумму гауссиан к этим данным:

После неудачной попытки подбора суммы к этому изначально я взялся за выборку каждого пика отдельно (образ) и вернул результат, найдя моменты (по сути, используяэтот код).

К сожалению, это приводит к неправильному измерению положения пика из-за перекрывающегося сигнала соседних пиков. Ниже приведен график суммы отдельных подгонок. Очевидно, их вершина склоняется к центру. Мне нужно учитывать это, чтобы вернуть правильное положение пика.

У меня есть рабочий код, который отображает двумерную гауссову функцию конверта (twoD_Gaussian ()), и я анализирую это через optimize.leastsq как одномерный массив, используя numpy.ravel и соответствующую функцию ошибки, однако это приводит к бессмысленному выводу.

Я попытался вписать один пик в сумму и получить следующий ошибочный результат:

Я был бы признателен за любые советы о том, что я мог бы попытаться сделать эту работу, или альтернативные подходы, если это не подходит. Все отзывы приветствуются, конечно!

Код ниже:

from scipy.optimize import leastsq
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

def twoD_Gaussian(amp0, x0, y0, amp1=13721, x1=356, y1=247, amp2=14753, x2=291,  y2=339, sigma=40):

    x0 = float(x0)
    y0 = float(y0)
    x1 = float(x1)
    y1 = float(y1)
    x2 = float(x2)
    y2 = float(y2)

    return lambda x, y:  (amp0*np.exp(-(((x0-x)/sigma)**2+((y0-y)/sigma)**2)/2))+(
                             amp1*np.exp(-(((x1-x)/sigma)**2+((y1-y)/sigma)**2)/2))+(
                             amp2*np.exp(-(((x2-x)/sigma)**2+((y2-y)/sigma)**2)/2))

def fitgaussian2D(x, y, data, params):

    """Returns (height, x, y, width_x, width_y)
    the gaussian parameters of a 2D distribution found by a fit"""
    errorfunction = lambda p: np.ravel(twoD_Gaussian(*p)(*np.indices(np.shape(data))) - data)

    p, success = optimize.leastsq(errorfunction, params)
    return p     

# Create data indices
I = image   # Red channel of a scanned image, equivalent to the  1st image displayed in this post.
p = np.asarray(I).astype('float')
w,h = np.shape(I)
x, y = np.mgrid[0:h, 0:w]
xy = (x,y)

# scanned at 150 dpi = 5.91 dots per mm
dpmm = 5.905511811
plot_width = 40*dpmm

# create function indices
fdims = np.round(plot_width/2)  
xdims = (RC[0] - fdims, RC[0] + fdims)
ydims = (RC[1] - fdims, RC[1] + fdims)
fx = np.linspace(xdims[0], xdims[1], np.round(plot_width))
fy = np.linspace(ydims[0], ydims[1], np.round(plot_width))
fx,fy = np.meshgrid(fx,fy)

#Crop image for display
crp_data = image[xdims[0]:xdims[1], ydims[0]:ydims[1]]
z = crp_data    

# Parameters obtained from separate fits
Amplitudes = (13245, 13721, 15374)
px = (410, 356, 290)
py = (350, 247, 339)

initial_guess_sum = (Amp[0], px[0], py[0], Amp[1], px[1], py[1], Amp[2], px[2], py[2])
initial_guess_peak3 = (Amp[0], px[0], py[0]) # Try fitting single peak within sum


fitted_pars = fitgaussian2D(x, y, z, initial_guess_sum)
#fitted_pars = fitgaussian2D(x, y, z, initial_guess_peak3)

data_fitted= twoD_Gaussian(*fitted_pars)(fx,fy)
#data_fitted= twoD_Gaussian(*initial_guess_sum)(fx,fy)



fig = plt.figure(figsize=(10, 30))
ax = fig.add_subplot(111, aspect="equal")
#fig, ax = plt.subplots(1)
cb = ax.imshow(p, cmap=plt.cm.jet, origin='bottom',
    extent=(x.min(), x.max(), y.min(), y.max()))
ax.contour(fx, fy, data_fitted.reshape(fx.shape[0], fy.shape[1]), 4, colors='w')

ax.set_xlim(np.int(RC[0])-135, np.int(RC[0])+135)
ax.set_ylim(np.int(RC[1])+135, np.int(RC[1])-135)

#plt.colorbar(cb)
plt.show()

Ответы на вопрос(1)

Ваш ответ на вопрос