[發明專利]一種基于邊緣檢測的時頻譜曲線提取方法

有效

• 申請號: 201410521214.3
• 申請日: 2014-10-07
• 公開（公告）號: CN104268883B
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 田坤;李晉;白啟帆;范騰;皮亦鳴;曹宗杰;閔銳;范錄宏
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06T7/13
• 分類號: G06T7/13
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙)51232
• 代理人: 葛啟函

1.一種基于邊緣檢測的時頻譜曲線提取方法，其特征在于按照以下步驟進行：

步驟1：計算信號的時頻分布X×Y維矩陣W_s(n,f_m)中各元素的k次方，得到一個新的X×Y維矩陣W(x,y)＝W_s(n,f_m)^k，其中n表示時間點序列，f_m表示頻率點序列，x，y分別表示新矩陣W_X×Y的行和列；

步驟2，對步驟1中的矩陣W(x,y)使用Roberts算子進行邊緣檢測：

G(x,y)=|W(x,y)-W(x+1,y+1)|2-|W(x+1,y)-W(x,y+1)|2]]>

得到時頻譜分布W_s(n,f_m)的梯度幅值G_X×Y，選取梯度幅值G_X×Y的平均值做為閾值，與G_X×Y進行比較，將G_X×Y化為二值邊緣矩陣：

H(x,y)=0G(x,y)<Tg1G(x,y)≥Tg]]>

得到只含有0和1的二值邊緣矩陣H_X×Y；

步驟3，對步驟2中的邊緣矩陣H_X×Y處理，計算邊緣矩陣H_X×Y中每列的邊緣點個數X為矩陣H_X×Y的行數，每列為1的點為邊緣點，為0的不是邊緣點，逐個選出r(y)為奇數的列，再記錄這些列中第一個邊緣點的位置，將二值邊緣矩陣H_X×Y這些位置元素置0，即刪去矩陣中這個邊緣點，將每列都檢索完畢之后，可以保證矩陣H_X×Y中每列含有的邊緣點均為偶數，再按照列優先順序進行排序，即矩陣中各元素根據其在矩陣H_X×Y中行數和列數按照如下公式排序((列數-1)×X+行數)，將矩陣H_X×Y中每個邊緣點排序后的位置記錄在向量d_N中,其中N為邊緣點的總個數，最后將邊緣矩陣H_X×Y邊緣點兩兩合并，得到矩陣Z_X×Y；

步驟4，根據已有的曲線模型y＝f(x,T,θ,A,…)，其中T為曲線周期，θ為曲線的相位，A為曲線幅度，建立I×J維參數空間(T,θ)，I，J分別為參數空間中周期時間點數和相位角度點數，將參數空間中每個點帶入曲線模型中對Z_X×Y中的所有曲線點進行計算，即對每個參數空間點(T_i,θ_j)帶入曲線模型中，再將Z_X×Y中所有邊緣點位置的行和列帶入參數點的模型中，若邊緣點行和列(x,y)滿足帶入參數的模型，則累加器∑g(T,θ)累加在參數空間(T,θ)的每個點上加1，如此取遍所有參數空間的點，每次均對Z_X×Y中邊緣點進行計算，最后得出各參數點的累加結果，找出參數累加器g中局部最大值點，局部最大值的個數為曲線的條數，各局部最大點在累加器中對應的周期值和相位值即為各條曲線的周期T和相位θ的具體數值，即得到曲線的條數以及各條時頻譜曲線的參數。

2.按照權利要求1所述一種基于邊緣檢測的時頻譜曲線提取方法，其特征在于：所述步驟3中將邊緣矩陣H_X×Y邊緣點兩兩合并，得到矩陣Z_X×Y的具體方法為：

將X×Y維0矩陣Z_X×Y中的元素按照之前列優先排序，將位置為的元素置1，即標記為邊緣點：

其中，N為矩陣H_X×Y中邊緣點的總數，矩陣Z_X×Y其它位置元素為0，得到時頻譜的曲線矩陣Z_X×Y。