[發(fā)明專利]基于混沌圖像像素識(shí)別的Duffing系統(tǒng)大周期狀態(tài)檢測(cè)方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010515638.4
• 申請(qǐng)日: 2020-06-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111881929A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊伏洲;何思瑾;梁世遠(yuǎn);沈夢(mèng)琳;彭晶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)江大學(xué)
• 主分類號(hào): G06K9/62
• 分類號(hào): G06K9/62;G06T7/11;G06K9/38;G01H17/00
• 代理公司: 武漢河山金堂專利事務(wù)所(普通合伙) 42212
• 代理人: 胡清堂;陳懿

1.一種基于混沌圖像像素識(shí)別的Duffing系統(tǒng)大周期狀態(tài)檢測(cè)方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、構(gòu)建Duffing振子弱信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)模型；

S2、選取參數(shù)值，使所述Duffing振子弱信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)處于混沌狀態(tài)到大尺度周期狀態(tài)的臨界狀態(tài)，輸入待測(cè)信號(hào)后，獲取此時(shí)系統(tǒng)的相空間狀態(tài)圖；

S3、對(duì)所述相空間狀態(tài)圖進(jìn)行預(yù)處理，去除坐標(biāo)框，通過(guò)雙矩形平移判定法獲得完全包裹住相空間狀態(tài)圖的最小矩形框，統(tǒng)計(jì)所述最小矩形框中的像素點(diǎn)總和S，在所述最小矩形框內(nèi)部取其中心點(diǎn)；

S4、以所述中心點(diǎn)為依據(jù)，將最小矩形框進(jìn)行切分，得到左右兩個(gè)部分，設(shè)置一個(gè)與所述最小矩形框成特定比例的矩形滑框，通過(guò)平移法分別在左右兩個(gè)部分中找到使所述矩形滑框內(nèi)像素點(diǎn)總和最小的框，此時(shí)所述矩形滑框中像素點(diǎn)總和分別記為S₁、S₂，計(jì)算

S5、設(shè)定臨界比例為u，當(dāng)則判定Duffing系統(tǒng)處于混沌狀態(tài)；當(dāng)則判定Duffing系統(tǒng)處于大周期狀態(tài)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于混沌圖像像素識(shí)別的Duffing系統(tǒng)大周期狀態(tài)檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟S1中，所述Duffing振子弱信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)的模型為：

其中k為阻尼系數(shù)、-ωx+ωx³為非線性恢復(fù)力、f(cos(ωt))為驅(qū)動(dòng)力幅值、s+t為輸入信號(hào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于混沌圖像像素識(shí)別的Duffing系統(tǒng)大周期狀態(tài)檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟S3具體為：

S31、通過(guò)相空間狀態(tài)圖的分辨率，將相空間狀態(tài)圖的原始圖像記為長(zhǎng)為a、寬為b的圖像，對(duì)所述圖像進(jìn)行二值化處理，在原始圖像的左上角設(shè)置一個(gè)矩形像素條，采用雙矩形平移判定法確定坐標(biāo)框的邊界，取所述坐標(biāo)框的邊界值作為新圖像的大小，得到去除坐標(biāo)框的新圖像；

S32、在所述新圖像左右兩側(cè)分別設(shè)置一個(gè)寬度為新圖像上邊界和下邊界的差值、指定長(zhǎng)度的單個(gè)像素條，逐步向相空間所處之處平移，直到檢測(cè)到像素點(diǎn)的存在為止，確定最小矩形框的左邊界和右邊界；同理，在新圖像的上側(cè)和下側(cè)分別設(shè)置一個(gè)長(zhǎng)度為新圖像左邊界和右邊界差值，指定寬度的單個(gè)像素條，逐步向相空間所處之處平移，直到檢測(cè)到像素點(diǎn)的存在為止，確定最小矩形框的上邊界和下邊界，通過(guò)邊界的確定得到能完全包裹住相位圖的最小矩形框；

S32、將最小矩形框左邊界到原始圖像左邊界的差值記為N₁，最小矩形框右邊界到原始圖像右邊界的差值記為n₁，最小矩形框上邊界到原始圖像上邊界的差值記為M₁，最小矩形框下邊界到原始圖像下邊界的差值記為m₁，同時(shí)該最小矩形框內(nèi)的像素點(diǎn)的總和，記為S，在最小矩形框內(nèi)部取其中心點(diǎn)C，此時(shí)C坐標(biāo)為(X,Y)，其中

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述基于混沌圖像像素識(shí)別的Duffing系統(tǒng)大周期狀態(tài)檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟S31中，所述采用雙矩形平移判定法確定坐標(biāo)框的邊界具體為：

原始圖像左上角設(shè)置的矩形像素條大小根據(jù)圖像分辨率調(diào)整，分別設(shè)置第一像素條和第二像素條，所述第一像素條的參數(shù)設(shè)定為待測(cè)圖形的最大寬，所述第二像素條參數(shù)設(shè)定為要檢測(cè)圖形的最小平滑判定像素長(zhǎng)度，即能區(qū)分出直線與曲線的最小像素長(zhǎng)度；

將第一像素條向右平移一個(gè)單位后，將第二像素條從上到下的平移，判斷第二像素條是否全為1，如果是，則跳出循環(huán)，判定為是平滑的，反之則繼續(xù)進(jìn)行循環(huán)，該方法為雙矩形平移判定法，通過(guò)所述雙矩形平移判定法將像素條向右逼近，得到坐標(biāo)框的上邊界，同樣用雙矩陣判定法，檢測(cè)出坐標(biāo)框的下邊界；

在圖像外右側(cè)處，設(shè)置寬度為上邊界和下邊界的差值，長(zhǎng)度適當(dāng)?shù)膯蝹€(gè)像素條，逐步向左平移，直到檢測(cè)到像素點(diǎn)的存在為止，確定坐標(biāo)框的右邊界，同理確定坐標(biāo)框的左邊界；取各邊界值作為新圖像的大小，得到一個(gè)去除坐標(biāo)框的新圖像，相空間仍在其中。