[發明專利]一種自適應調優的稀疏傅里葉變換方法和系統

有效

• 申請號: 201710684740.5
• 申請日: 2017-08-11
• 公開（公告）號: CN109388061B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 師圣;尤海航;楊潤楷
• 申請（專利權）人: 中國科學院計算技術研究所
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 祁建國;梁揮

1.一種自適應調優的稀疏傅里葉變換方法，其特征在于，包括：

步驟1：獲取圖像信號，并根據當前設定的維度值，通過哈希變換算法對該圖像信號的原始空域矩陣進行降維處理，得到具有該維度值的降維空域矩陣，統計該降維空域矩陣內的極大值點個數k_i-1；

步驟2：調整該維度值并執行該步驟1，獲取新的極大值點個數k_i，并根據k_i、k_i-1之間的變化比例，迭代調整該維度值，并將完成迭代調整后的該維度值對應的極大值點個數作為該圖像信號的稀疏度，根據該稀疏度對稀疏傅里葉變換算法中的粒度參數進行配置，使用配置完成后的該稀疏傅里葉變換算法得到該圖像信號的頻域值；

該步驟2包括：

迭代調整步驟，若k_i較k_i-1的變化比例小于預先設定的閾值范圍，則將k_i對應的維度值縮小；若k_i較k_i-1的變化比例大于該閾值范圍，則將k_i對應的維度值擴大；直到k_i較k_i-1的變化比例符合該閾值范圍，完成迭代調整，輸出當前k_i對應的維度值。

2.如權利要求1所述的自適應調優的稀疏傅里葉變換方法，其特征在于，該步驟1包括：

隨機頻譜置換步驟：根據隨機選取置換矩陣對該原始空域矩陣中的元素進行置換調整，得到該空域矩陣內非零元均勻分布的均勻空域矩陣；

窗函數濾波步驟：通過二維平滑高斯窗函數對該均勻空域矩陣進行濾波，得到平滑空域矩陣；

子采樣步驟，根據當前該維度值，通過等間隔地抽取元素并求和，對該平滑空域矩陣進行降維處理，得到該降維空域矩陣。

3.如權利要求1所述的自適應調優的稀疏傅里葉變換方法，其特征在于，該變化比例為：

其中r表示k_i相對于k_i-1增加或減少的該變化比例。

4.如權利要求2所述的自適應調優的稀疏傅里葉變換方法，其特征在于，步驟2中該稀疏傅里葉變換算法包括：通過估值操作消除由該隨機頻譜置換步驟和該窗函數濾波步驟引起的相位失真。

5.一種自適應調優的稀疏傅里葉變換系統，其特征在于，包括：

空域矩陣降維模塊，用于獲取圖像信號，并根據當前設定的維度值，通過哈希變換算法對該圖像信號的原始空域矩陣進行降維處理，得到具有該維度值的降維空域矩陣，統計該降維空域矩陣內的極大值點個數k_i-1；

稀疏度配置模塊，用于調整該維度值并調用該空域矩陣降維模塊，獲取新的極大值點個數k_i，并根據k_i、k_i-1之間的變化比例，迭代調整該維度值，并將完成迭代調整后的該維度值對應的極大值點個數作為該圖像信號的稀疏度，根據該稀疏度對稀疏傅里葉變換算法中的粒度參數進行配置，使用配置完成后的該稀疏傅里葉變換算法得到該圖像信號的頻域值；

迭代調整模塊，若k_i較k_i-1的變化比例小于預先設定的閾值范圍，則將k_i對應的維度值縮小；若k_i較k_i-1的變化比例大于該閾值范圍，則將k_i對應的維度值擴大；直到k_i較k_i-1的變化比例符合該閾值范圍，完成迭代調整，輸出當前k_i對應的維度值。

6.如權利要求5所述的自適應調優的稀疏傅里葉變換系統，其特征在于，該空域矩陣降維模塊包括：

隨機頻譜置換模塊，用于根據隨機選取置換矩陣對該原始空域矩陣中的元素進行置換調整，得到該空域矩陣內非零元均勻分布的均勻空域矩陣；

窗函數濾波模塊，用于通過二維平滑高斯窗函數對該均勻空域矩陣進行濾波，得到平滑空域矩陣；

子采樣模塊，用于根據當前該維度值，通過等間隔地抽取元素并求和，對該平滑空域矩陣進行降維處理，得到該降維空域矩陣。