[發明專利]一種將一維數據二維化的特征增強方法

在審

• 申請號: 201710147639.6
• 申請日: 2017-03-13
• 公開（公告）號: CN106991655A
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 陳柏;楊建成;張承濤;陳宇;陳嘉琳
• 申請（專利權）人: 無錫亞天光電科技有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及數據特征增強技術領域，具體為一種將一維數據二維化的特征增強方法。

背景技術

在利用數字射線成像系統進行特征檢測過程中，由于系統和工件本身特點的原因，在獲取的射線圖像中，某些需要識別的特征信息常常被大量的低頻背景信息掩蓋，使特征的識別增加了難度。針對上述問題，研究了一種基于經驗模式分解(Empirical Mode Decomposition,簡稱EMD)的圖像特征增強技術。EMD方法能夠更準確地剔除圖像中存在的非需特征信息，增強需要識別的特征信息，提高特征信息的識別率。

傳統的識別算法會存在信號識別的問題，尤其是環境惡劣、干擾較多的條件下，數據特征就會被模糊化，數據特征的提取、分析和判斷尤為困難。

發明內容

本發明的目的在于提供一種將一維數據二維化的特征增強方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種將一維數據二維化的特征增強方法，包括如下步驟：

S1、建立函數關系：一個n個元素的一維數組M，轉換為r行c列的二維數組N，對于一維數組中任意一個元素的下標i(0<=i<n)，其對應的二維數組下標為(i/c,i%c),只與列數c有關，而與行數r無關；

S2、下標關系轉換：將一維數組M與二維數組N的關系轉換成一維數組M的下標i與二維數組N的下標(i/c,i%c)之間的關系；

S3、數據轉換：采用C語言編程對一維數組M的下標i與二維數組N的下標(i/c,i%c)的轉化，獲得二維數組N，該二維數組N的陣列大小為X1*Y1；

S4、數據擴展：將二維數組N的陣列某一段（a，b）擴展（i/c,i%c）；灰度變換有時又被稱為圖像的對比度增強或對比度拉伸。輸入圖像中的一個像素的灰度級為Z0，經過T(Z)函數變換后輸出圖像對應的灰度級為Z1，其中要求Z0和Z1都要在圖像的灰度范圍之內。根據T(Z)形式，將灰度變換分為線性變換和非線性變換。

S5、數組變換；將N中的每一個數據依次都經過S變換到頻率-延時域數據，得到的數據為Sj(k ,n)，其中下標j 為正整數表示道數，0<j≤A，n是延遲因子，k是頻譜分量，0≤k≤B-1，0≤n≤B-1，即Sj(k ,n)是一個維數為B×B的數組；

S6、數組方差：對維數為B×B的數組計算方差，方差值與陣列中的每個值與平均值的差的絕對值進行累加然后求和，再除以該值的數量而得到的一個值；

S7、雙曲線擬合：對所得的方差值利用雙曲線擬合，選出與雙曲線規律相同的數據，并將對應雙曲線的位置值(i ,j)保存在記錄集中；保存記錄集中對應(i ,j)的右奇異向量vi ,j的值，將其他的值置零，獲得一個新的矩陣V；

S8、共軛矩陣：計算新的矩陣V的共軛轉置矩陣，并逐一對將共軛轉置矩陣的每個點進行處理，根據待處理的二維數組N中的點的坐標位置，從輸入陣列中提出相應的數據陣列。

優選的，所述一維數組M包含的元素n的不小于100。

優選的，雙曲線擬合采用最小二乘法原理求出變換后的變量，借助求解非線性方程組的方法求得所需參數得到擬合曲線。

優選的，數組方差的計算中采用matlab進行計算，方差計算后的值精確到0.01。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明與常規的數據特征增強方法相比，經過曲線擬合、數據擴展的一系列方法，實現數據特征的增強，大大提高數據特征的清晰度，方便了數據特征的提取、分析和判斷，減少失誤，降低誤差，非常實用，且算法精簡，執行效率快速。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

實施例1

一種將一維數據二維化的特征增強方法，包括如下步驟：

S1、建立函數關系：一個n個元素的一維數組M，轉換為r行c列的二維數組N，對于一維數組中任意一個元素的下標i(0<=i<n)，其對應的二維數組下標為(i/c,i%c),只與列數c有關，而與行數r無關；

S2、下標關系轉換：將一維數組M與二維數組N的關系轉換成一維數組M的下標i與二維數組N的下標(i/c,i%c)之間的關系；