[发明专利]一种基于子带编码的振动信号感知哈希方法及系统在审
申请号: | 201910792378.2 | 申请日: | 2019-08-26 |
公开(公告)号: | CN110503050A | 公开(公告)日: | 2019-11-26 |
发明(设计)人: | 刘海宁;李发家;杨奉钦;宋方臻;刘成良 | 申请(专利权)人: | 济南大学 |
主分类号: | G06K9/00 | 分类号: | G06K9/00;G01H17/00 |
代理公司: | 37221 济南圣达知识产权代理有限公司 | 代理人: | 李琳<国际申请>=<国际公布>=<进入国 |
地址: | 250022 山东*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 振动信号 感知哈希 二维离散余弦变换 设备状态识别 数据传输量 小波包分解 存储空间 大数据量 计算效率 监测过程 监测效率 减少振动 距离测度 数据维度 特征提取 网络阻塞 振动监测 子带编码 符号化 映射 子带 聚合 带宽 近似 弱化 分类 | ||
1.一种基于子带编码的振动信号感知哈希方法,其特征在于,
步骤一:基于小波包变换将振动信号进行j层分解,得到2j个子带的小波包系数;
步骤二:在第i个子带内,用小波包系数重构子带信号;
步骤三:将重构的子带信号分割成若干个等长时间序列,构建二维矩阵;
步骤四:对所构建的二维矩阵进行二维离散余弦变换,得到二维离散余弦变换系数矩阵;
步骤五:从二维离散余弦变换系数矩阵中计算统计参数实现特征提取,构造子带特征向量;
步骤六:重复步骤二至步骤五,并将所有2j个子带特征向量级联,构造特征向量;
步骤七:将特征向量进行符号化聚合近似,得到振动信号的感知哈希码;
步骤八:采集不同的振动信号,基于振动信号的感知哈希码之间的距离测度完成对振动信号的分类。
2.如权利要求1所述的一种基于子带编码的振动信号感知哈希方法,其特征在于,
所述步骤五中的统计参数包括但不限于在第i个子带中,二维离散余弦变换系数矩阵元素值绝对值和以及均方值。
3.如权利要求1所述的一种基于子带编码的振动信号感知哈希方法,其特征在于,
所述步骤七包括:
对特征向量进行归一化处理,得到归一化特征向量;
将归一化特征向量等分为若干段,并分别计算各段均值,得到归一化特征向量的分段聚合近似;
基于高斯分布假设,用p-1个断点将分段聚合近似的数值范围划分为p个等概率区间;
分别用p个字母表示分段聚合近似的p个等概率区间,将各段均值用字母进行表示,得到感知哈希码。
4.如权利要求1所述的一种基于子带编码的振动信号感知哈希方法,其特征在于,
所述步骤八中,基于振动信号的感知哈希码之间的距离测度可以用于包括但不限于最近邻算法的分类方法实现对振动信号的分类。
5.一种基于子带编码的振动信号感知哈希系统,其特征在于,
小波包分解模块,被配置为基于小波包变换将振动信号进行j层分解,得到2j个子带的小波包系数;
重构子带信号模块,被配置为在第i个子带内,用小波包系数重构子带信号;
子带信号分割模块,被配置为将重构的子带信号分割成若干个等长时间序列,构建二维矩阵;
二维离散余弦变换模块,被配置为对所构建的二维矩阵进行二维离散余弦变换,得到二维离散余弦变换系数矩阵;
特征提取模块,被配置为从二维离散余弦变换系数矩阵中计算统计参数实现特征提取,构造子带特征向量;
迭代计算模块,被配置为迭代计算,构造子带特征向量,并将所有2j个子带特征向量级联,构造特征向量;
符号化聚合近似模块,被配置为将特征向量进行符号化聚合近似,得到振动信号的感知哈希码;
分类模块,被配置为采集不同的振动信号,基于振动信号的感知哈希码之间的距离测度完成对振动信号的分类。
6.如权利要求5所述的一种基于子带编码的振动信号感知哈希系统,其特征在于,
所述符号化聚合近似模块还包括:
对特征向量进行归一化处理,得到归一化特征向量;
将归一化特征向量等分为若干段,并分别计算各段均值,得到归一化特征向量的分段聚合近似;
基于高斯分布假设,用p-1个断点将分段聚合近似的数值范围划分为p个等概率区间;
分别用p个字母表示分段聚合近似的p个等概率区间,将各段均值用字母进行表示,得到感知哈希码。
7.一种电子设备,其特征是,包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令,所述计算机指令被处理器运行时,完成权利要求1-4任一项方法所述的步骤。
8.一种计算机可读存储介质,其特征是,用于存储计算机指令,所述计算机指令被处理器执行时,完成权利要求1-4任一项方法所述的步骤。
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