[發明專利]一種IVMD及能量估計相結合的DSPI相位濾波方法

有效

• 申請號: 201711009315.2
• 申請日: 2017-10-25
• 公開（公告）號: CN107907542B
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發明（設計）人: 肖啟陽;李健;曾周末
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G01N21/45;G01B11/16;G01B11/02;G06T5/00;G06T5/10;G06T5/20
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李林娟

1.一種IVMD及能量估計相結合的DSPI相位濾波方法，其特征在于，所述DSPI相位濾波方法包括以下步驟：

采集DSPI相位圖，根據相位圖長度和寬度估算分解后的模態分量的個數，利用正交指標提取最佳模態數量；

根據最佳模態數量對DSPI相位圖進行變分模態分解，獲得一系列的模態函數分量，即調頻調幅成分；

計算調頻調幅成分能量，利用分解后分量的能量估算噪聲分量的能量；

分析能量對數值與模態分量個數的曲線變化圖，提取無噪聲分量，獲得濾波后的DSPI相位圖；

所述根據相位圖長度和寬度估算分解后的模態分量的個數，利用正交指標提取最佳模態數量的步驟具體為：

判斷圖片的長度M和寬度N，兩者相等的時候，利用長度或寬度可以計算出來模態分量的個數；

兩者不相等的時候，首先根據尺度估算模態數量的范圍，分別計算分解后的正交性，選取正交最小時對應的分量個數，即為最佳模態數量；

利用正交性指標提取最佳模態數量，獲取合適的模態分量。

2.根據權利要求1所述的一種IVMD及能量估計相結合的DSPI相位濾波方法，其特征在于，所述根據分解后分量的個數對DSPI相位圖進行變分模態分解，獲得一系列的模態函數分量的步驟具體為：

首先將模態分量定義為具有不同中心頻率的有限帶寬；根據不同模態的帶寬之和最小原則構造約束變分方程；

針對約束變分方程，引入增廣Lagrange函數將約束變分方程轉化為非約束變分方程；

采用乘法算子交替方向法計算增廣Lagrange函數的鞍點，即約束變分方程的最優解；

不斷更新中心頻率及模態分量，當模態分量滿足迭代停止條件時，停止更新，輸出分解后的模態分量。

3.根據權利要求1所述的一種IVMD及能量估計相結合的DSPI相位濾波方法，其特征在于，所述計算調頻調幅成分能量，利用分解后分量的能量估算噪聲分量的能量的步驟具體為：

計算DSPI相位圖經IVMD分解后調頻調幅分量的能量；

通過調頻調幅的能量估算噪聲分量的能量。

4.根據權利要求1所述的一種IVMD及能量估計相結合的DSPI相位濾波方法，其特征在于，所述分析能量對數值與模態分量個數的曲線變化圖，提取無噪聲分量，獲得濾波后的DSPI相位圖的步驟具體為：

分別計算DSPI相位圖分解后的模態分量的能量對數值以及噪聲分量的能量對數值，根據模態數量K畫出兩種能量對數值的變化情況；

兩種能量對數值隨著K的增長而線性遞減，無噪聲處估算的能量對數值會隨著K的增長發生突變，從突變開始以后的調頻調幅分量為無噪聲分量；

對無噪聲分量進行重構獲得重構DSPI相位圖，即降噪DSPI相位圖。