[發明專利]一種基于小波變換和形態學濾波的電敏感區信號去噪方法

在審

• 申請號: 202011397640.2
• 申請日: 2020-12-04
• 公開（公告）號: CN112329741A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 王福海;曹宏建;王曉東
• 申請（專利權）人: 廣微(中山)智能科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王雨晴

1.一種基于小波變換和形態學濾波的電敏感區信號去噪方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1、對采集到的原始信號進行小波閾值去噪，去除高頻噪聲；

步驟2、對小波閾值降噪后的信號進行形態學濾波，去除低頻干擾；

步驟3、利用峰值搜索算法實現信號中所有峰值的定位，根據上下線閾值法進行峰值的選取；

步驟4、同時引入兩個鄰近峰值點相距不小于一個脈寬的準則，有效剔除了偽峰和重疊峰的干擾。

2.根據權利要求1所述的一種基于小波變換和形態學濾波的電敏感區信號去噪方法，其特征在于：所述步驟1的具體步驟包括：

(1)令信號原始信號y[n]＝x[n]+f[n]+p[n]+ε[n],0＜n＜N-1，對該原始信號y[n]進行小波分解，得到各級尺度系數；

其中，x[n]為包含脈沖的有用信號，f[n]為基底波動信號，p[n]為工頻及諧波干擾，ε[n]為環境中的高斯白噪聲；

(2)對小波分解后得到的各尺度系數設置閾值；

閾值選取常使用統一閾值Visushrink閾值：

其中，σ為噪聲標準差，由于其未知性，通過來估計；N為信號長度，median為中間值函數，w_j,k是原始小波系數；

(3)通過對前四層細節分量進行模平方閾值法去噪，進一步獲得干凈信號小波系數的確切估計值；

模平方閾值函數式如下：

其中，λ_j為第j層小波的統一閾值Visushrink閾值，是閾值處理后的小波系數，w_j,k是原始小波系數，sgn是符號函數，表達式是：

(4)根據干凈信號的小波系數確切估計值，進行小波逆變換，實現信號的重構，得到小波閾值去除噪聲后的信號小波閾值降噪后的信號G(t)。

3.根據權利要求1所述的一種基于小波變換和形態學濾波的電敏感區信號去噪方法，其特征在于：所述步驟2的具體步驟包括：

(1)對小波閾值降噪后的信號G(t)，采用開操作方式進行后續低頻干擾的去除；

其中，

Θ表示腐蝕算子，代表膨脹算子，代表開，·代表閉；

(2)合理設置結構元g(n)的尺寸和形狀，該結構元g(n)選用直線結構元素進行濾波；

(3)經過開操作運算后得到低頻干擾信號L(t)；

(4)用小波閾值降噪后的信號G(t)減去低頻干擾L(t)得到去除低頻干擾后的H(t)信號。