平稳小波变换

摘要： 常规去噪方法众多,但每种方法都受某种假设或条件限制。另外,常规去噪方法中一些优化问题具有多个局部极值,导致算法可能收敛到局部最优解而非全局最优解。为此,提出了一种基于平稳小波变换与深度残差网络的地震随机噪声压制方法。采用残差网络(ResNet)的拓扑结构,结合平稳小波变换压制地震数据噪声。残差模块有效避免了网络过深引起的梯度消失或计算消耗但损失函数趋于饱和的问题。另外,小波变换是一种高效的特征提取方法,可获得信号低频和不同方向高频特征信息,分区域学习信号或噪声的特征。首先,对Train400数据集中的每幅图片旋转不同角度以增加训练集数据量,经过旋转变换后加入高斯噪声。然后,对每幅图片进行1级平稳Haar小波分解,得到训练数据集;通过训练提取信号中噪声的小波变换高、低频信息,在此基础上通过直连通道,从含噪数据的小波分解中减去学习到的噪声的小波分解,得到去噪信号的小波分解。最后,通过逆平稳小波变换得到去噪信号。合成信号和实际地震数据去噪试验表明,所提方法能较好地压制地震随机噪声,去噪信号的信噪比、峰值信噪比均较高。

摘要： 为了消除行波波速和故障行波波头识别困难的问题,提出了一种基于平稳小波变换的双端行波测距方法。与离散小波变换相比,在奇异点检测方面更加有效,同时可以有效抑制噪声干扰,进一步增强对行波波头的识别能力。再结合不受波速影响的测距算法,使得测距结果更加精确。通过用MATLAB进行大量的仿真发现,方法的故障定位精度高,具有很好的稳定性和适用性。

摘要： 为有效解决不可感知性、鲁棒性和有效载荷的权衡问题,以及水印信息的高安全性问题,提出一种基于秘密共享和平稳小波变换(SWT)的音频水印算法。利用Shamir的秘密共享方案对水印信息处理得到n份秘密信息,其中n-1份安全存储在区块链中,剩余一份嵌入在根据水印信息特征产生出的哈希码选定的浊音帧中。在频域内,通过SWT和Schur分解(SD)修正浊音帧的离散余弦变换(DCT)系数,将水印自适应地嵌入到从SD获得的正交矩阵的第一列元素中。实验结果表明,该算法具有较高的不可感知性,在低通滤波、重采样、重量化、MP3压缩和随机裁剪等各种信号处理攻击下具有很强的鲁棒性,有效载荷达到1.39 kbps。

摘要： 为了解决密间隔电位检测技术对管道防腐层微小破损点检测效果不佳的问题,应用有限元方法建立管道杂散电流模型,提取管道防腐层发生微小破损的断电电位信号。提出基于平稳小波变换(Stationary Wavelet Transform,SWT)的断电电位信号分析方法,将信号通过平稳小波分解得到细节系数,细节系数中包含的防腐层微小破损点信息清晰可见。利用软阈值规则对细节系数进行去噪,加强了对破损点信息的识别效果。结果表明:SWT细节系数能够有效表征管道防腐层微小破损点信息从而进行精准定位,且防腐层破损点轴向、周向位置变化,破损面积大小及采样点与破损点位置间距变化都会影响细节系数峰值。该方法检测精度高,可为管道防腐层微小破损点定位提供有效分析手段。

摘要： 针对中压配电网区段定位方法所存在的由系统中性点接地方式、故障点距离和过渡电阻大小等环境因素,以及电流互感器极性未知或智能电表错误安装等人为因素所导致的定位不准确问题,提出一种平稳小波极性校验下基于孪生神经网络的故障区段定位方法。首先,分析了零序电流暂态特征,指出了传统线性相关法存在的定位缺陷;其次,使用平稳小波变换解决信号同步和设备反接的问题;最后引入孪生神经网络对故障点上下游信号进行相似性匹配,经训练该模型可以准确定位故障区段。通过仿真验证,该方法具有较强的抗干扰能力,对于定位盲区也有较高的识别率。

摘要： 射线计算机断层扫描(CT)在医学显像方面性能优异,但是CT成像也会产生辐射等问题,而且CT成像质量与辐射剂量呈正相关的关系,因此提高低剂量CT(LDCT)图像的质量是医学和工学学科共同关注的课题。通过两阶段的残差卷积神经网络(TS-RCNN)来降低噪声和增强细节,可以有效提高LDCT图像质量,与其他方法相比,此方法在均方误差(MSE)、结构相似度(SSIM)、峰值信噪比(PSNR)方面都取得了良好的结果,在纹理特征和结构特征的实验比较中同样展现了良好的性能。

摘要： 为实现北斗卫星定位系统(BDS)对大跨桥梁基础变位的连续监测和最终沉降量预测,需要消除卫星信号采集过程中的各种误差影响.本文提出通过平稳小波变换消除卫星信号中的多径误差;并将随机噪声简化成高斯白噪声模型,结合自相关函数噪声判定准测和经验模态分解降噪方法,降低信号中的随机噪声成分.为满足大跨桥塔沉降观测精度需求,采用双曲线模型定义北斗卫星监测数据和精密水准方法测量的桥塔沉降数据;以施工过程数据和模型化沉降数据作为输入层,通过BP神经网络建立不同数据间的非线性映射关系,实现北斗卫星实时测量数据的纠偏处理.最后,以某在建超千米公铁两用斜拉桥基础承台建立的北斗卫星沉降测点采集数据为例,根据3倍中位差原则去除北斗卫星采集数据的坏点,采用线性插值补偿丢失数据,通过本文方法降噪和纠偏后得到大跨桥梁基础承台沉降实时数据.与精密水准测量结果比较,本文方法具有亚毫米精度,满足大型桥塔结构沉降的连续观测和最终沉降量预测要求.

摘要： 视网膜血管是眼科疾病与心血管疾病诊断中极为可靠的生物标志物,视网膜血管自动分割对于诊断和监测多种疾病都至关重要。本文提出了一种新的方法,将平稳小波变换(Stationary Wavelet Transform,SWT)提供的多尺度分析与多尺度条件随机场(Multi-scale Conditional Random Field,MCRF)相结合,检测视网膜血管结构的宽度和方向的变化。我们使用旋转不变性作为联合检测的基础,用于数据扩充和预测,从而得到在训练中学习到的信息,实现细化分割。该方法在DRIVE数据库上进行了评估,ROC曲线面积为0.9796,准确率为0.9569,相比于目前其他算法各性能指标有所提高。

摘要： 由于SAR图像相干斑噪声是非高斯分布的,无法直接采用光学成像系统的去噪技术处理,因此,目前还没有真正的理想算法广泛适用于SAR图像去噪.在分析目前流行的空频域去噪方法优缺点的基础上,提出了1种小波域SAR图像去噪方法.为了克服离散小波变换缺乏平移不变性及方向选择性受限的缺点,该方法利用平稳小波将图像分解为低频逼近信号和高频细节信号;对于噪声信息较少的逼近信号,利用增强Lee滤波去噪;对细节信号,根据相干斑噪声在小波域的方向能量特性进行自适应的阈值滤波;最后重建去噪后的SAR图像.实验表明,该方法去噪能力强,同时边缘保持较好.

摘要： 变形是重力坝安全状况的最直接反映,应用合理的变形预测模型可以对重力坝工作性态进行准确的监控及预警.利用Hampel滤波剔除原始变形信号粗差,通过平稳小波变换(SWT)获取变形信号多尺度分量,对比分析了不同阈值函数及阈值确定方法的去噪效果.针对预处理后数据及原始数据,分别采用逐步回归分析、BP神经网络和支持向量回归(SVR)建立变形预测模型,对比分析了各模型的预测效果.结果表明:SVR模型预测效果最好;经过预处理后的数据建模预测效果优于原始数据.

摘要： 提出了一种基于移动附加质量块的板类结构缺陷检测方法.该方法将附加质量块顺序放置于被测板类结构表面,因为附加质量块在不同位置对板结构的模态参数的影响不同,所以在不同位置得到的结构固有频率将随着位置而发生变化.通过分别将各阶频率按测量位置进行组合即可得到结构的频率曲面.当板类结构不存在缺陷时,其频率曲面为光滑的曲面.而当结构某个位置存在缺陷时,该位置的刚度和柔度将发生变化,从而导致附加质量块在该位置时结构频率曲面会出现微小突变或不连续现象.但是,当板类结构缺陷较为微小时,很难直接从结构振型和频率曲面中识别和定位缺陷.该研究通过使用平稳小波变换(SWT)从振型和频率曲面中提取微弱的缺陷信息以实现缺陷的定位,为板类结构的微小缺陷检测提供了一种有效的方法.

摘要： 时域地空电磁信号易受到天电噪声、飞行载体发动机电磁噪声的影响,导致实测数据的信噪比降低,成像结果出现假异常,干扰对大地电性结构的准确识别.因此,研究时域地空电磁噪声抑制方法,提高电磁数据成像质量是必要的.本文基于平稳小波变换对时域地空电磁数据进行分解，并采用衰减斜率法识别细节分量中的电磁噪声，对相应采样点上的细节分量处理后，最终通过平稳小波逆变换实现电磁噪声抑制的目的。

摘要： 针对目前车辆GPS/DR组合导航系统难以建立精确的数学模型以及在GPS信号被遮挡时无法完成DR"零点更新"的问题,提出了基于平稳小波变换和ADLINE网络的数据融合算法来解决该问题。在GPS有效时,首先对来自GPS、DR的位置数据采用平稳小波变换软阈值去噪法进行去噪,相互进行比较得到DR相对GPS的位置误差,然后采用ADLINE网络建立DR位置误差预测模型.在GPS失效时,利用已建立的预测模型预测DR位置误差来修复DR位置数据,实现车辆精确的实时导航定位.仿真表明,该算法对车辆组合导航系统是有效的.

摘要： 本文在仔细分析天气雷达回波图像特征的基础上，提出一种基于中值滤波与平稳小波变换相结合的方法实现了回波图像去噪；该方法是根据回波图中混有的脉冲噪声及高斯噪声的不同特性，结合中值滤渡的特点，在空域内去除脉冲噪声，然后在小波域内对高频子带进行软阈值降噪处理去除高斯噪声。该算法的实验结果显示，不仅能滤除回波图像中的混合噪声，而且能较好地保留图像的边缘细节，其滤波效果明显好于正交小波阈值去噪方法。

摘要： 本文针对小波空间适应法在用于TOKAMAK铯谱信号以及ECG信号去噪中的缺陷,提出一种利用平稳小波变换来消除信号加性噪声的方法.对受噪声污染的信号进行多层平稳小波变换,逐层估计平稳小波变换细节信号中噪声的均方差σj,选取各层阈值σj√21nn(n为细节信号长度),对平稳小波变换的各层细节信号进行分别阈值处理,然后进行小波逆变换重建信号,来实现对信号消噪和恢复的目的.试验表明,这种方法可以很好的抑制小波空间适应法消噪出现的Gibbs现象,较好地保持了铯谱信号和ECG信号的几何特征.

摘要： 编织纤维增强复合材料是一种由纤维编织预成型件浸入树脂构成的新型复合材料，为提高线性调频红外热波无损检测技术的成像质量与探测能力,提出了基于平稳小波变换的特征图像增强算法.建立了线性调频调制激光激励的红外热波无损检测系统,采用基于分数阶傅里叶变换的线性调频锁相算法提取热波信号的特征信息,构造表征缺陷的检测特征图像.采用平稳小波变换对特征图像进行高低频特征分解,合理设计平稳小波变换重构增强算法,研究表明该算法提高了特征图像的缺陷信噪比,实现了对线性调频红外热波无损检测技术探测性能的提升.

摘要： 采用基于小波能量分布的方法对合成孔径雷达(SyntheticApertureRadar,SAR)图像进行无监督分割.从SAR图像的特点出发,首先对其进行对数变换把乘性噪声转化为加性噪声,然后对图像进行平稳小波分解,对于分解后的各分量分解,以像素为中心构成子图像,根据这些子图形成能量分布比例特征,最后对这些分量进行自动模糊C-均值(FCM)分类以得到最终的分割图像.实验证明,本算法不但可以较好的分割出SAR图像中不同的纹理区域,而且可以保持良好区域细节。

摘要： 采用基于小波能量分布的方法对合成孔径雷达(SyntheticApertureRadar,SAR)图像进行无监督分割.从SAR图像的特点出发,首先对其进行对数变换把乘性噪声转化为加性噪声,然后对图像进行平稳小波分解,对于分解后的各分量分解,以像素为中心构成子图像,根据这些子图形成能量分布比例特征,最后对这些分量进行自动模糊C-均值(FCM)分类以得到最终的分割图像.实验证明,本算法不但可以较好的分割出SAR图像中不同的纹理区域,而且可以保持良好区域细节。

摘要： 采用基于小波能量分布的方法对合成孔径雷达(SyntheticApertureRadar,SAR)图像进行无监督分割.从SAR图像的特点出发,首先对其进行对数变换把乘性噪声转化为加性噪声,然后对图像进行平稳小波分解,对于分解后的各分量分解,以像素为中心构成子图像,根据这些子图形成能量分布比例特征,最后对这些分量进行自动模糊C-均值(FCM)分类以得到最终的分割图像.实验证明,本算法不但可以较好的分割出SAR图像中不同的纹理区域,而且可以保持良好区域细节。

摘要： 采用基于小波能量分布的方法对合成孔径雷达(SyntheticApertureRadar,SAR)图像进行无监督分割.从SAR图像的特点出发,首先对其进行对数变换把乘性噪声转化为加性噪声,然后对图像进行平稳小波分解,对于分解后的各分量分解,以像素为中心构成子图像,根据这些子图形成能量分布比例特征,最后对这些分量进行自动模糊C-均值(FCM)分类以得到最终的分割图像.实验证明,本算法不但可以较好的分割出SAR图像中不同的纹理区域,而且可以保持良好区域细节。

摘要： 一种基于小波变换的非平稳排气噪声信号阶次定量提取方法，包括：1)通过转速脉冲信号计算转速曲线，并获得对应的时间序列；2)采用三次样条曲线对转速曲线进行平滑处理，获得光滑的转速曲线；3)建立用于相关变换计算的标准加窗小波函数；4)采用加窗小波函数对非平稳排气噪声信号进行时域相关变换，获取各阶次的时域波动信号；5)对时域阶次波动信号进行声压级变换，获取各阶次声压级曲线。本发明可克服频谱泄漏、阶次混叠等问题；简化阶次提取的过程；实现更加精准的声品质分析；各阶次分量的时域波动信号可进行自由组合，同时可转换为阶次声压级，从而为排气噪声品质的研究以及不同结构消声效果定量对比分析奠定基础。

摘要： 本发明提供一种基于迭代平稳离散小波变换的水声信号处理方法和装置。方法包括：将水声信号的离散信号样本作为待处理的含噪信号，利用平稳离散小波变换对含噪信号进行多尺度小波分解，得到含噪信号在不同频带下的小波系数；对小波系数进行特征分析，根据小波系数在分解尺度增加过程中所产生的特征变化选择阈值系数；先根据阈值系数对小波系数进行滤波处理，再对小波系数进行重构，得到去噪信号；计算去噪信号的信噪比以及两次迭代间信号的信噪比的差额；若差额小于预先设置的信噪比差额门限，则将该次去噪信号作为去噪完成的水声信号输出，否则，继续执行小波分解与重构。该方案能够有效去除水声信号中的噪声，适用于包含复杂背景噪声的海洋环境。

摘要： 一种基于小波变换非平稳信号的奇异性分析系统，包括接线端子、前级滤波电路、放大电路、后极高通滤波电路、A/D转换电路、数字信号处理器和短信发送模块，短信发送模块通过GSM网络将电路故障信号发送至短信接收模块，短信接收模块将接收的内容传输至解码模块进行解码，还原后的电力故障信号被接收终端接收，数字信号处理器包括分析处理软件并对接线端子输入的电力故障信号进行高次谐波检测和奇异点检测从而判断电力故障的类型，该分析仪利用小波变换处理电力故障信号，更好地分析非平稳信号的奇异性，同时通过GSM网络进行通讯，将得到的电力故障信号及时发送至远程控制中心，减少了电缆敷设的环节，节约大量的资源。

摘要： 本发明涉及一种基于平稳小波变换的超分辨率重建方法，包括：构造训练集；(2)生成特征块，方法如下：对中分辨率图，采用平稳小波变换提取一阶二阶小波特征，记为低分辨率图像特征矩阵FL；对高分辨率图像，使用高频滤波器提取其全部高频信息，记为高分辨率图像特征矩阵FH；对高低分辨率特征矩阵，均采用的滑动窗口，做重叠取块操作，记为高分辨率特征块PH、低分辨率特征块PL；按照特征块的中心像素位置将低分辨率特征块和高分辨率特征块匹配，得到高低分辨率特征块配对。训练字典对；重建。

摘要： 本发明公开了一种基于离散平稳小波变换的半球面和圆锥面模型的辨识方法，首先，利用三维扫描仪获取被测曲面的点云数据；然后，利用格网化方法得出该被测曲面的高程图像和图像中各行和各列像素的高程序列；再利用离散平稳小波变换对所得高程序列进行处理，得到对应的小波细节系数序列；进而，根据高程序列以及小波细节系数序列之间的对应关系，推导出被测曲面理想的数学表达式；根据估计出的理想数学表达式，计算出被测曲面理想的高程序列及对应的小波细节系数；最后对实测数据高程序列对应的小波细节系数序列和被测曲面理想数学表达式所对应的小波细节系数序列进行分析，实现对被测模型的辨识。

摘要： 本发明公开了一种基于自适应门限平稳小波变换的时序数据异常值处理方法。主要解决现有技术异常值误检概率较大且效率低的问题。其方案为：从要处理异常值的时序数据中获取待处理的含异常值时序数据f(n)，并进行m层平稳小波变换，得到各层小波重构细节系数Dj(n)及第m层重构近似系数序列Am(n)；对各层重构细节系数求和得到重构细节系数和序列D(n)；计算D(n)中每个元素对应的异常值检测门限；根据该门限判断D(n)中各元素，得到检测后的重构细节系数和序列D′(n)；将D′(n)与Am(n)相加，得到异常值处理后的数据f′(n)。本发明能准确检测并处理大量时序数据中的异常值，可用于时序数据中异常数据清洗。

摘要： 本发明公开了一种基于Spc‑shrink平稳小波变换GIS设备噪声抑制方法，主要解决现有小波噪声抑制方法中噪声阈值水平无法有效地针对不同信号波形进行自适应求解的问题。该方法包括如下步骤：(S1)对检测到的局部放电信号进行离散平稳小波变换；(S2)采用统计过程控制的阈值规则估计方法及软阈值函数对离散平稳小波变换后的小波近似系数进行阈值化处理；(S3)对阈值化处理后的近似系数使用离散平稳小波的逆变换得到滤除噪声后的信号，从而实现小波阈值收缩降噪。本发明相比传统小波方法，Spc阈值规则基于统计过程理论，能够根据信号的统计特征自适应得到噪声的阈值水平，有着较强的噪声抑制能力，降噪后的信号失真程度低。

摘要： 本发明涉及一种基于平稳小波变换的管道防腐层微小破损点定位方法，包括以下步骤：步骤S1:获取若干点位的待测管道断电电位信号；步骤S2:对得到的断电电位信号进行平稳小波变换处理，得到包含破损信息的细节系数；步骤S3:对包含破损信息的细节系数进行软阈值去噪处理，得到新的系数；步骤S4:通过系数获取管道防腐层破损点信息，并应对该点进行标记，并以该点为中心重新规划测量区间；步骤S5:循环步骤S2‑S4,确定防腐层破损点位置。本发明能够有效表征管道防腐层的微小破损点信息，当破损点和参比电极测量点存在间距时，同样能够识别出测量点附近的破损点信号。

摘要： 本发明公开了一种基于平稳小波变换和对称分量法的电缆早期故障检测方法，通过离散平稳小波变换，重构得到电压基频分量和电流基频分量，并计算零序电流均方根值，根据零序电流均方根值的阈值，得到初步的故障判断，再经过计算零序电压均方根值，通过0.1倍的额定相电压，初步排除配电网中三相对称故障、电容器投切、大型电动机启动和负荷投切干扰，再限定故障持续时间，进一步排除其他干扰，最终准确得到早期故障。

摘要： 本发明公开了基于平稳小波变换和Canny算子去除医学散斑噪声的方法，属于医学图像技术领域。本发明将Canny边缘检测技术应用于低频子带来调整强边缘附近的去噪策略。采用自适应邻域收缩算法对平稳小波变换分解后的图像的高频子带小波系数进行阈值分割。巧妙的把边缘检测和自适应邻域收缩相结合，有效地保留了边缘，消除了噪音。将该方法与常用的综合散斑图像和临床超声图像去噪方法进行了比较。实验结果表明，在大多数情况下，我们提出的方法在峰值信噪比、边缘保持因子和二维互相关等方面比比较器的算法有更好的性能，并且在较高的噪声水平下，这些指标始终优于比较器的算法。