[发明专利]一种红外线探测轴温的神经网络识别技术

权利要求书

1.一种红外线探测轴温的神经网络识别技术，从波形文件中读出波形数据，每一个波形读入为一个int型的全局数组，在窗口中绘制轴温波形的图形，为了观察方便，一次绘出两个波形，即一根车轴的左右两个轴的轴温波形，在绘图的同时，把波形数组输入神经网络，进行网络前向计算，对轴温波形进行分类，对干扰情况的波形进行处理，恢复出正常的波形，由于实际判别波形数据的时候，轴温波形的前１０与后１０个点对最终的影响不大，再画出波形的时候应当忽略这些点的影响，其中对于探头故障和满电压的情况不予以处理，直接上报故障。

2.波形数据文件的后缀名为data，该文件以16进制表示波形数据，一个文件包含了一节列车的4根轴每根左右两端共8个轴温波形的数据，按顺序排列，在CNewrailwayView类的声明中，用CFile构造一个名为source的对象来处理波形文件，同在CNewrailwayView类的声明中，新建一个名为OnFileOpen()的成员函数，在这个函数中打开了从对话框中选到的文件，并把头两个波形数据读入数组data1[32]与data2[32]中，之后再把此数组分别传给newrailwayView.cpp文件中的全局数组arrayleft[32]与arrayright[32]，OnFileOpen()一次只能读取两个波形，还需要把剩余的波形都读出来，这就还需要在CNewrailwayView类中添加一个OnNextData()的成员函数，该函数的作用是每次调用的时候，将下两个波形读出，并判断是否达到文件尾部，判断的条件是：从文件中读取的数据是否小于32，如果小于的话就关闭文件，关闭该波形文件后弹出读文件的对话框，创建OnDraw()为画轴温波形的函数，在这个函数中利用CPen创建了一个画笔对象newPen,来在窗口中画出轴温波形，轴温数据的范围是0-4096，而画图的时候，画布为计算机屏幕，这就需要把轴温波形作等比例缩小来画到屏幕上，经试验后，确定把原轴温数据除40作为画图时使用的数据，一个波形的绘制需要两个部分：一是画波形的曲线，另一部分是波形的曲线下包含的栅条部分。

3.利用BP神经网络的权值和阈值就可以进行网络的前向计算，即给轴温波形分类，从MATLAB中将网络的权值和阈值数据提出，加上归一化时用到的数据存为6个文本文件：netInputweight.txt, netOutputweight.txt, netBais_hidden.txt, netBais_output.txt(网络的权值和阈值数据)， maxp.txt, minp.txt(归一化时用到的样本数据上限和下限)，首先从上述文本文件中读入网络的权值、阈值和归一化时的参数，分别存为相应的参数二维数组或一维数组，由画图时从波形文件中读取的数据和第(1)步中的网络参数进行神经网络的前向计算，波形数组先经过归一化，之后与输入层到隐层的连接权相乘，同时各个神经元还要加上该神经元的阈值，这样就得到了隐层的输出，之后，隐层的输出与隐层到输出层的连接权相乘，同时加上输出层的阈值，即得到输出结果，网络前向计算得到输出结果后，用一次循环判断输出数组中哪个元素最大，找到这个最大的下标，就是该波形的分类结果。

4.把以上两步结合起来，在一个窗口上画出波形并进行分类，利用全局数组arrayleft[32]与arrayright[32]作为桥梁，可以同时实现这样的功能，从arrayleft[32]与arrayright[32]读出轴温数据，在窗口中画出这两个轴温波形，对轴温波形分类，在画好的轴温波形下面，利用TextOut()函数将轴温波形的类别输出，利用上面分类好的结果，对波形进行重画，按照要求，不考虑波形的前10个点与后10个点，并把有干扰的波形中的干扰部分去掉，一般在波形中出现的干扰点，都会超出本类别轴温的上限，这样只要把该点重新赋值为本类别的最大值即可。