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基于连续小波变换与无人机高光谱影像预测互花米草土壤有机碳含量 认领 引用
1
作者 何建男 宋利杰 +2 位作者 张永彬 王健 满卫东 《华北理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2026年第1期98-106,共9页
基于无人机获取的互花米草冠层高光谱影像和实测土壤有机碳(SOC)含量数据,使用数学变换和小波变换对高光谱进行变换处理,对不同尺度的小波基函数进行优选,使用竞争性自适应重加权算法(CARS)对不同变换处理后的特征光谱予以筛选,极端梯... 基于无人机获取的互花米草冠层高光谱影像和实测土壤有机碳(SOC)含量数据,使用数学变换和小波变换对高光谱进行变换处理,对不同尺度的小波基函数进行优选,使用竞争性自适应重加权算法(CARS)对不同变换处理后的特征光谱予以筛选,极端梯度提升(XGBoost)算法来构建土壤有机碳含量的高光谱预测模型。结果表明,小波变换最优分解尺度为coif5(L3),db4(L2),gaus4(L2),Haar(L2),mexh(L1),morl(L3),sym8(L3)。相比于数学变换,小波变换后的光谱效果预测性能更佳。其中,gaus4小波基函数构建的SOC预测模型表现出了最高的精度,测试集R2为0.479,RMSE为5.451,MAE为4.230,泛化能力相对较强。 展开更多
关键词 连续小波变换 土壤有机碳 极端梯度提升 竞争性自适应重加权算法
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电梯异常振动的连续小波变换分析 认领 引用
2
作者 陈建勋 陈达安 《特种设备学报》 2026年第2期40-44,共5页
振动测量与分析是进行电梯隐患或故障排查、运行舒适度评估的重要手段。介绍了可进行信号时频分析的连续小波变换(Continuous Wavelet Transform,CWT)及其逆变换计算方法、电梯轿厢三轴振动数据采集方法。将CWT计算出的小波变换系数绘... 振动测量与分析是进行电梯隐患或故障排查、运行舒适度评估的重要手段。介绍了可进行信号时频分析的连续小波变换(Continuous Wavelet Transform,CWT)及其逆变换计算方法、电梯轿厢三轴振动数据采集方法。将CWT计算出的小波变换系数绘制出二维云图,对轿厢垂直振动和水平振动不符合标准要求的2台电引驱动电梯进行了时频分析。结果表明,通过CWT可直观判断出电梯异常振动的加速度随频率和时间的变化规律,实现了电梯曳引系统和导向系统等异常振动源和隐患位置的快速定位。 展开更多
关键词 电梯 振动 连续小波变换 时频分析 加速度传感器
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基于连续小波变换的马铃薯冠层含水率高光谱估测与验证 认领 引用
3
作者 赵静涛 刘柯楠 +3 位作者 蔡耀辉 冯全 杨森 郭发旭 《中国农业科技导报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2026年第6期127-136,共10页
获取叶片含水率(leaf water content,LWC)对于了解作物水分状况和水分管理具有重要意义。为探索基于无人机高光谱影像数据快速、准确获取马铃薯LWC的方法,利用低空无人机搭载高光谱成像仪采集田块尺度马铃薯冠层光谱数据,通过连续小波变... 获取叶片含水率(leaf water content,LWC)对于了解作物水分状况和水分管理具有重要意义。为探索基于无人机高光谱影像数据快速、准确获取马铃薯LWC的方法,利用低空无人机搭载高光谱成像仪采集田块尺度马铃薯冠层光谱数据,通过连续小波变换(continuous wavelet transform,CWT)对原始光谱反射率进行步长为2的幂次方处理,从小波系数与LWC相关性层面筛选小波变换尺度,并采用竞争自适应重加权(competitive adaptive reweighed sampling,CARS)和基于模型的特征(model based features,MF)方法对光谱数据进行特征筛选,最后结合偏最小二乘回归(partial least square regress,PLSR)、随机森林(radom forest,RF)、极端梯度提升(extreme gradient boosting,XGBoost)估算LWC。结果表明,CWT可增强冠层光谱与LWC的相关性。在全波段变量中,LWC最佳尺度小波特征模型决定系数(R2)相较于原始光谱分别提升0.19、0.14和0.32。在CARS优选变量中,特征小波系数模型的效果不理想(R2<0.54),基于原始光谱构建的PLSR模型精度较好,验证集的R2和均方根误差分别为0.70和0.732,具有粗略估算LWC的能力。在MF优选的变量集中,各模型精度均有提升,其中基于2~4尺度小波系数构建的XGBoost模型精度最高,验证集的R2和均方根误差分别为0.81和0.541。因此,通过CWT结合MF方法选取的特征进行LWC监测具有更好的估算精度,为马铃薯水分的精细化管理提供有效手段。 展开更多
关键词 马铃薯 叶片含水率 高光谱反演 连续小波变换 基于模型的特征
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基于互相关和连续小波变换的同震电离层TEC扰动差异分析 认领 引用
4
作者 李琛瑶 胡耀垓 +1 位作者 姜春华 赵正予 《地震学报》 CSCD 北大核心 2026年第3期535-558,共24页
地震发生时,地壳垂直运动释放的能量会通过声波或重力波等形式传播至电离层高度,引发同震电离层扰动(CID)。全球导航卫星系统总电子含量(GNSS-TEC)观测是研究地震电离层效应的重要手段之一。受震级、震源机制等地震参数,以及震中地形、... 地震发生时,地壳垂直运动释放的能量会通过声波或重力波等形式传播至电离层高度,引发同震电离层扰动(CID)。全球导航卫星系统总电子含量(GNSS-TEC)观测是研究地震电离层效应的重要手段之一。受震级、震源机制等地震参数,以及震中地形、太阳活动、地磁活动、大气风场等非地震因素的影响,同震电离层效应的TEC扰动(CID-TEC)在扰动模式、形态和时频特性等方面表现出显著的差异性和多样性。在观测数据稀疏的情形下,CID-TEC的准确归类至关重要。本文基于CID-TEC的差异化特征,提出一种基于互相关和连续小波变换的CID-TEC差异分析方法,即通过互相关分析量化不同扰动之间的差异程度,结合小波变换分析刻画CID-TEC的时频特性,实现对CID-TEC的差异分析和扰动归类,并通过三个震例分析加以验证。结果显示:同种传播模式下CID-TEC间的互相关系数远大于不同传播模式下CID-TEC间的互相关系数,表明互相关分析能够定量表征不同CID-TEC之间的差异化程度,定性判断是否属于同类传播模式;连续小波变换提供的时频特征信息能够进一步刻画CID-TEC在时域、频域上的能量分布特征,进而确定激发CID-TEC的声重波频率范围。并将该方法应用于2023年7月16日美国阿拉斯加MW7.2地震的同震电离层扰动研究,在CID-TEC差异分析和归类基础上,剔除由于部分CIDTEC时空(震中距)重叠导致的虚假传播模式,确定了三种声波传播模式及相应的扰动传播速度,分别为741.85,690.29和680.38 m/s,同时判定出了CID-TEC可能的优势传播方向。 展开更多
关键词 同震电离层扰动 CID-TEC 互相关分析 连续小波变换 差异分析
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基于连续小波变换的土壤有机质含量估测 认领 引用
5
作者 吴斗庆 郭辉 《黑龙江工程学院学报》 CAS 2026年第2期43-51,共9页
采煤活动导致采煤区土壤结构破坏及有机质分布发生变化,因此,对采煤拉张裂隙区土壤有机质含量的精准估测具有重要意义。以安徽省淮北市朱庄煤矿3522工作面拉张裂隙区为对象,采集90份土壤样本,测定其光谱反射率与有机质含量数据。首先对... 采煤活动导致采煤区土壤结构破坏及有机质分布发生变化,因此,对采煤拉张裂隙区土壤有机质含量的精准估测具有重要意义。以安徽省淮北市朱庄煤矿3522工作面拉张裂隙区为对象,采集90份土壤样本,测定其光谱反射率与有机质含量数据。首先对原始光谱信号进行Savitzky-Golay平滑和一阶导数处理,然后通过小波熵选取Gaussian4(Gaus4)、Morlet和Mexican hat(Mexh)3种小波基函数,对光谱数据进行多尺度连续小波变换,结合皮尔逊相关分析与遗传算法筛选特征波段。最后,采用偏最小二乘回归、Lasso回归与随机森林回归构建土壤有机质含量估测模型。结果表明:经过连续小波变换处理后土壤光谱与有机质之间的相关性有所增强,其中,Morlet小波提取的特征波段数最多;经遗传算法优化后,未使用连续小波变换特征波段数量为901个,而Morlet、Mexh和Gaus4的特征波段数分别减至301个、162个和179个,有效降低数据维度;Morlet-GA-Lasso模型在训练集和验证集的决定系数均为0.76,均方根误差分别为0.49 g·kg-1和0.42 g·kg-1,测试集相对分析误差为2.06,表明该模型在采煤裂隙区具有较强的适应性和估测能力。 展开更多
关键词 连续小波变换 土壤有机质 遗传算法 随机森林回归 偏最小二乘回归
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基于连续小波变换的CNN—SVM农机滚动轴承故障诊断 认领 引用 被引量：12
6
作者 沈伟杰 肖茂华 +1 位作者 宋新民 项腾飞 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第4期254-264,共11页
针对农用机械滚动轴承故障诊断中轴承振动信号非线性、非平稳特性以及故障特征表征不明显的问题,提出一种基于连续小波变换(CWT)、卷积神经网络(CNN)和支持向量机(SVM)的滚动轴承故障诊断方法(CWT—CNN—SVM)。首先,利用CWT对滚动轴承... 针对农用机械滚动轴承故障诊断中轴承振动信号非线性、非平稳特性以及故障特征表征不明显的问题,提出一种基于连续小波变换(CWT)、卷积神经网络(CNN)和支持向量机(SVM)的滚动轴承故障诊断方法(CWT—CNN—SVM)。首先,利用CWT对滚动轴承振动信号进行多尺度时频分析,为后续故障诊断提供更详细的特征;然后,将提取到的时频图作为输入,利用CNN深层次学习故障特征信息;最后,采用SVM对输出结果进行分类,以实现精确的故障类型识别。与BPNN、SVM、CWT—CNN以及CWT—ResNet等方法比较,试验结果表明,CWT—CNN—SVM故障诊断准确率最高,单次准确率达到100%,5次重复试验准确率为99.62%。CWT—CNN—SVM在处理复杂的滚动轴承故障诊断问题时,不仅诊断准确,同时展现出深度学习与故障诊断相结合的优势,能进一步提升小数据集的性能。所提出的CWT—CNN—SVM方法对于提升农机滚动轴承故障诊断性能,具有一定的理论价值和实际应用前景。 展开更多
关键词 故障诊断 农机 滚动轴承 连续小波变换 卷积神经网络 支持向量机
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基于改进连续小波变换增强非凸正则项稀疏分解的滚动轴承变转速故障冲击特征提取方法 认领 引用 被引量：5
7
作者 张春林 吴允恒 +3 位作者 蔡克燊 冯亚东 万方义 张安 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2025年第1期172-186,共15页
针对变转速工况下滚动轴承非周期性故障冲击特征信号高保真提取问题,提出改进Morlet连续小波变换增强的非凸正则项稀疏分解方法。通过引入波形调节因子构造的改进Morlet小波基函数具有振荡属性可调的特性,能够匹配具有不同波形特征的故... 针对变转速工况下滚动轴承非周期性故障冲击特征信号高保真提取问题,提出改进Morlet连续小波变换增强的非凸正则项稀疏分解方法。通过引入波形调节因子构造的改进Morlet小波基函数具有振荡属性可调的特性,能够匹配具有不同波形特征的故障冲击信号。将定转速下采用的包络谐噪比引入变转速工况,提出角度域包络谐噪比指标,实现对波形调节因子及阈值参数的优化。在此基础上,将改进Morlet连续小波变换与广义最小最大非凸正则项相结合形成稀疏分解模型;相较于离散小波变换,改进Morlet连续小波变换更容易将非周期性冲击型故障信号映射到时频稀疏域,进而通过稀疏模型求解实现非周期性故障冲击信号的提取。通过仿真信号及实验数据对该方法的有效性进行了验证,并与传统阈值降噪、频带滤波、基于品质因子可调小波稀疏分解等方法进行了比较。结果表明,所提方法能够有效提取出变转速工况下滚动轴承非周期性故障冲击特征信号。 展开更多
关键词 轴承变转速工况 非周期性故障冲击 改进Morlet连续小波变换 非凸正则项稀疏分解 角度域包络谐噪比
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基于连续小波变换和反向传播神经网络的水稻SPAD值估测 认领 引用 被引量：2
8
作者 胡文瑞 高倩文 +1 位作者 阳会兵 高志强 《山东农业科学》 北大核心 2025年第4期154-162,共9页
为构建水稻叶片SPAD值的高光谱精确估算模型,本试验以“晶两优华占”为供试材料,设置3个施肥处理,于全生育期内连续定期测定高光谱反射率与SPAD值数据,利用植被指数和连续小波变换(CWT)提取光谱的敏感信息,再利用传统的线性和非线性拟... 为构建水稻叶片SPAD值的高光谱精确估算模型,本试验以“晶两优华占”为供试材料,设置3个施肥处理,于全生育期内连续定期测定高光谱反射率与SPAD值数据,利用植被指数和连续小波变换(CWT)提取光谱的敏感信息,再利用传统的线性和非线性拟合以及反向传播神经网络(BPNN)算法建立水稻叶片SPAD值的估测模型,并利用决定系数(R2)、均方根误差(RMSE)和相对分析误差(RPD)对模型的估测效果进行比较分析。结果表明:基于传统方法(线性函数、对数函数、指数函数、二次函数拟合),以9个常用植被指数为自变量构建的SPAD值反演单变量模型精度较低(RPD<1.4);选用6种母小波函数进行CWT,可以有效提高叶片高光谱反射率与SPAD值之间的相关性,以各母小波函数的最佳小波系数为自变量构建单变量模型,精度明显提高,可以达到SPAD值的粗略评估水平(RPD在1.523~1.581之间)。基于BPNN算法构建的水稻叶片SPAD值估测模型精度较单变量模型明显提高,RPD均在1.823~2.342,其中以bior3.3、gaus4作为母小波函数构建的BPNN模型具有良好的预测能力,RPD分别为2.342、2.178,但以gaus4作为母小波函数构建的BPNN模型存在过拟合现象。综合来看,用bior3.3作为母小波函数分解得到的前10个最佳小波系数构建的BPNN模型精度最高,R2、RMSE分别为0.818、1.441,可以对水稻叶片SPAD值进行良好的预测。本研究证明了CWT可以有效提取水稻叶片光谱特征中的敏感信息,建立的bior3.3-BPNN模型可用于其SPAD值的监测,这可为后续水稻全生育期叶片叶绿素含量的快速无损监测提供参考,并为水稻生长发育动态的实时监测提供技术支持。 展开更多
关键词 水稻 SPAD值 高光谱 植被指数 连续小波变换 反向传播神经网络
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基于近红外光谱的连续小波变换与卷积注意力模块建立秦艽的定性分析模型 认领 引用
9
作者 周玉 李四海 +1 位作者 李坤鹏 王泽朋 《理化检验（化学分册）》 CAS CSCD 北大核心 2025年第4期436-442,共7页
针对近红外光谱的处理研究大多聚焦于对原始的一维光谱信号直接进行卷积特征抽取,为了更加全面地挖掘光谱数据中的信息,提高分类模型的建模效果,提出了连续小波变换与卷积注意力模块建立秦艽定性分析模型的方法。采用连续小波变换将一... 针对近红外光谱的处理研究大多聚焦于对原始的一维光谱信号直接进行卷积特征抽取,为了更加全面地挖掘光谱数据中的信息,提高分类模型的建模效果,提出了连续小波变换与卷积注意力模块建立秦艽定性分析模型的方法。采用连续小波变换将一维的信号转换为二维图像表现形式,以得到的小波时频图作为光谱特征,建立具有注意力机制的秦艽近红外光谱的卷积神经网络定性分析模型Att-GoogleNet,并通过翻转、对比度增强以及加入高斯噪声来扩充数据集实现数据增强,提高模型的泛化能力。结果表明:对207个秦艽样品的产地进行分析,Att-GooogleNet模型的分类准确率为99.6%,准确率、精确率、召回率、特异度、F1分数均优于传统机器学习模型。 展开更多
关键词 近红外光谱 连续小波变换 卷积神经网络 注意力机制 模型 秦艽
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基于连续小波变换的乘用车筒式减振器异响分析与验证 认领 引用 被引量：1
10
作者 任涛 李国华 +3 位作者 李皓龙 周渝 杜隆骥 陈双喜 《机械》 2025年第7期41-47,63,共7页
针对某车型减振器经过坑洼路面异响的问题,采用主观评价试验和台架试验两种方式进行异响研究。制定主观评价打分规则鉴别减振器是否异响,再通过台架试验结果对比验证该方案的科学性。减振器活塞杆的振动能直接反应出减振器总成的耦合振... 针对某车型减振器经过坑洼路面异响的问题,采用主观评价试验和台架试验两种方式进行异响研究。制定主观评价打分规则鉴别减振器是否异响,再通过台架试验结果对比验证该方案的科学性。减振器活塞杆的振动能直接反应出减振器总成的耦合振动,经台架扫频后通过LMSSCADAS数据采集系统采集活塞杆顶端加速度信号并进行时频分析,对比分析出在500~700Hz频段内,异响减振器的振动能量是正常减振器振动能量的1.5~2倍,得出活塞杆异常振动是导致减振器异响的主要原因。再进行减振器拆解反复验证,发现是由于铆钉的铆接工艺导致减振器活塞杆异常振动,经过对铆接工艺的优化,减振器的异响状态得到了显著改善。该研究对解决减振器异响噪声方面提供了参考。 展开更多
关键词 时频分析 筒式减振器 连续小波变换 异响鉴别
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基于分数阶微分与连续小波变换的冻结黑土含水率高光谱估算模型 认领 引用
11
作者 李泽昕 黄立超 +3 位作者 王勇 章泽炜 陈俊英 栗现文 《节水灌溉》 北大核心 2025年第9期95-104,110,共10页
高光谱技术有助于非接触、高效地反演冻土含水率,但冻结状态下的土壤对光谱反射特性有显著影响,因此采用更有效的光谱数据处理分析方法对提高冻结土壤质量含水率反演的精度至关重要。以黑龙江鹤山农场典型季节性冻土区黑土为研究对象,... 高光谱技术有助于非接触、高效地反演冻土含水率,但冻结状态下的土壤对光谱反射特性有显著影响,因此采用更有效的光谱数据处理分析方法对提高冻结土壤质量含水率反演的精度至关重要。以黑龙江鹤山农场典型季节性冻土区黑土为研究对象,获取高光谱反射率和土壤含水率数据,将原始光谱反射率进行0~1阶(步长为0.2阶)的分数阶微分(FOD)与4~1024尺度(以4的幂次方增加)的连续小波变换(CWT),通过变量投影重要性分析(VIP)提取特征波段后,综合应用偏最小二乘回归(PLSR)、支持向量机(SVM)、随机森林(RF)与极限学习机(ELM)四类算法构建土壤含水量预测模型。结果表明:低梯度分数阶微分与连续小波变换预处理方法建模效果更佳,决定系数在不同分数阶与尺度上呈现单峰分布;不同模型反演精度差异较大,其中SVM模型反演精度较高,ELM模型次之,PLSR和RF模型最差。冻结状态下,经4、16尺度的连续小波变换,采用SVM模型反演的土壤含水率精度最高(R2P均大于0.59,均方根误差分别为0.291与0.299);未冻结状态下的模型精度优于冻结状态,其中基于0.2、0.4、0.6及0.8阶微分处理后构建的SVM模型表现最佳(R2P均大于0.83,相对分析误差均大于3.6)。研究构建的小尺度CWT-VIP-SVM模型,可为季节性冻结黑土含水率的高光谱监测提供一定的技术支撑。 展开更多
关键词 冻结土壤 土壤含水率 连续小波变换 分数阶微分 高光谱遥感
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基于连续小波变换的双层套管井固井质量评价方法 认领 引用
12
作者 丁嘉倩 刘海涛 +1 位作者 孙建孟 陈雪莲 《测井技术》 CAS 2025年第6期845-856,共12页
准确评价固井质量对油气田开发的安全性与高效性起着关键作用。针对传统方法在双层套管井条件下的局限性,提出一种基于连续小波变换的双层套管井固井质量评价方法。本文系统阐述连续小波变换的基础理论,以Morlet小波为基函数,对实际测... 准确评价固井质量对油气田开发的安全性与高效性起着关键作用。针对传统方法在双层套管井条件下的局限性,提出一种基于连续小波变换的双层套管井固井质量评价方法。本文系统阐述连续小波变换的基础理论,以Morlet小波为基函数,对实际测井数据进行时频变换与深度剖析,提取首波到时、幅值等多维度特征参量,明确了特征参数阈值与判断逻辑,构建了多尺度时频分析框架及套管—水泥环—地层多界面胶结状态的量化识别准则,并结合数值模拟与单双层测井数据开展对比验证。研究结果表明:①该研究区分了各界面胶结良好及一至四界面胶结不良的状态,明确了不同胶结状态下的时频特征差异,如胶结良好时,频段8~12 kHz存在明显地层波,一界面胶结不良时,时间窗口0.30~0.45 ms、频段15~30 kHz处能量阈值高于500;②在A井35~220 m井段应用中,识别出二、三界面胶结不良占比显著高于其他界面,110~150 m井段集中出现三界面胶结不良,65~70 m及72~82 m井段出现连续二界面胶结不良,195~220 m井段出现连续四界面胶结不良;③相较于传统方法,本文方法对复杂地层的适应性显著提升,可精准区分传统方法难以判断的二、三界面胶结质量,解决传统方法分辨率下降及多界面协同评价不足的问题;④通过模拟数据与实际数据对比,验证了定量关系模型的可靠性,双层套管四界面胶结不良评价结果与单层套管对应良好。结论认为,基于连续小波变换的量化评价方法为双层套管井固井质量评价提供了有效新途径,显著提升了评价的准确性与可靠性,推动了油气勘探开发中相关评价技术的发展。 展开更多
关键词 固井质量评价 连续小波变换 双层套管井 时频分析 胶结界面 特征参数 量化准则 定量评价
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基于数学变换和连续小波变换的苹果园土壤总氮含量高光谱反演 认领 引用
13
作者 熊超群 荀咪 +2 位作者 李健 安淼 李国田 《湖北农业科学》 2025年第11期165-170,共6页
为快速测定苹果园土壤总氮(TN)含量,实现精准施肥,以山东省果树研究所天平湖基地苹果园的土壤为研究对象,测定其光谱反射率(R)并进行数学变换(倒数、对数、平方根及一阶微分等)、连续小波变换(Continuous wavelet transform,CWT)及数学... 为快速测定苹果园土壤总氮(TN)含量,实现精准施肥,以山东省果树研究所天平湖基地苹果园的土壤为研究对象,测定其光谱反射率(R)并进行数学变换(倒数、对数、平方根及一阶微分等)、连续小波变换(Continuous wavelet transform,CWT)及数学变换结合CWT处理,采用Pearson相关分析法进行特征提取,基于支持向量回归(Support vector regression,SVR)构建土壤TN含量的高光谱反演模型。结果表明,原始光谱数据经CWT处理后,在2~1~210尺度内,小波系数与土壤TN含量的相关性呈先升高后降低的趋势,中等尺度能有效抑制噪声干扰并增强光谱与TN的相关性,效果显著。数学变换、CWT均能有效挖掘光谱的细节特征,CWT的效果总体上优于数学变换。数学变换结合CWT能显著提升模型反演精度,其中,1/R-CWT-28模型的反演效果最优(R2=0.73,RMSE=0.12 g/kg,RPD=1.85)。该模型预测的土壤TN含量与实测值的拟合曲线更接近1∶1线,模型预测精度较高。综上,高光谱技术可以作为苹果园土壤TN含量的无损检测手段,数学变换结合CWT构建的高光谱反演模型可以更加精准地预测土壤TN含量。 展开更多
关键词 数学变换 连续小波变换(CWT) 苹果园 土壤 总氮含量 高光谱 反演
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基于连续小波变换和深度学习的不可靠观测系统的供热管网渗漏识别 认领 引用
14
作者 叶昭呈 李梦诗 季天瑶 《工业安全与环保》 2025年第10期32-38,共7页
为了应对不可靠观测系统中典型的传感器数据丢失问题,利用长短期记忆网络(LSTM)对采样终端的温度信号丢包进行补偿,构建了结合基于连续小波变换(CWT)和卷积神经网络(CNN)的渗漏识别框架,加强了渗漏特征提取能力,实现了渗漏管道的识别,... 为了应对不可靠观测系统中典型的传感器数据丢失问题,利用长短期记忆网络(LSTM)对采样终端的温度信号丢包进行补偿,构建了结合基于连续小波变换(CWT)和卷积神经网络(CNN)的渗漏识别框架,加强了渗漏特征提取能力,实现了渗漏管道的识别,准确率达98.21%,通过与其他常用诊断方法对比,验证了本文所提方法的有效性。同时建立了含噪声信号的训练集,对模型进行训练,在信噪比为25 dB的噪声下,本文所提方法的识别准确率不低于90%,证明了该方法具有良好的抗噪性,适合在物理系统中部署。 展开更多
关键词 供热管网 渗漏识别 丢包补偿 长短期记忆网络 连续小波变换 卷积神经网络
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基于连续小波变换方法的桥梁结构损伤识别 认领 引用 被引量：3
15
作者 李振虎 《数字技术与应用》 2025年第8期99-101,共3页
本文提出了一种基于连续小波变换的车辆响应桥梁损伤识别方法,并通过数值仿真验证了该方法的有效性。车辆驶过桥梁时可获得车辆的垂直加速度,该响应包含车辆自身的特性以及桥梁的动态特性,本文采用“车辆-桥梁”耦合系统获得车辆响应的... 本文提出了一种基于连续小波变换的车辆响应桥梁损伤识别方法,并通过数值仿真验证了该方法的有效性。车辆驶过桥梁时可获得车辆的垂直加速度,该响应包含车辆自身的特性以及桥梁的动态特性,本文采用“车辆-桥梁”耦合系统获得车辆响应的数值,应用连续小波变换对获取的信号进行分析,通过平滑技术和损伤识别指标确定损伤的位置,该方法可克服路面粗糙导致的识别困难。结果表明,该方法能正确识别桥梁损伤位置。 展开更多
关键词 桥梁结构 数值仿真 车辆响应 连续小波变换 损伤识别
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基于残差神经网络和连续小波变换的车轮踏面损伤识别 认领 引用
16
作者 张可军 刘崇睿 赵龙 《高速铁路技术》 2025年第5期1-5,共5页
车轮扁疤是铁路系统中最常见的缺陷之一,轻微的车轮扁疤会降低乘坐舒适度,而严重的车轮扁疤则可能导致脱轨等重大事故。为实现车轮扁疤的预防性维护,在保障轮对良好状态的同时降低维护成本,须对车轮踏面进行实时状态监测。针对此类问题... 车轮扁疤是铁路系统中最常见的缺陷之一,轻微的车轮扁疤会降低乘坐舒适度,而严重的车轮扁疤则可能导致脱轨等重大事故。为实现车轮扁疤的预防性维护,在保障轮对良好状态的同时降低维护成本,须对车轮踏面进行实时状态监测。针对此类问题,本文提出一种基于残差神经网络(ResNet)和连续小波变换(CWT)的车轮扁疤故障诊断方法。该方法首先通过连续小波变换将轴箱振动加速度信号转换为二维时频图,再将二维时频图输入残差神经网络进行车轮扁疤故障识别。实验结果表明,本文所提出的CWT-ResNet模型能够准确识别车轮扁疤的损伤程度,识别准确率达到98.13%。 展开更多
关键词 车轮扁疤 残差神经网络 连续小波变换
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基于连续小波变换、SHAP和XGBoost的土壤有机质含量高光谱反演 认领 引用 被引量：31
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作者 叶淼 朱琳 +3 位作者 刘旭东 黄勇 陈蓓蓓 李欢 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期2280-2291,共12页
针对土壤有机质含量高光谱反演中存在的光谱有效信号薄弱和光谱信息冗余问题,提出结合连续小波变换、SHAP和XGBoost的土壤有机质含量高光谱反演框架.以北京市延庆区和房山区永久基本农田土壤为研究对象,首先,基于连续小波变换处理的土... 针对土壤有机质含量高光谱反演中存在的光谱有效信号薄弱和光谱信息冗余问题,提出结合连续小波变换、SHAP和XGBoost的土壤有机质含量高光谱反演框架.以北京市延庆区和房山区永久基本农田土壤为研究对象,首先,基于连续小波变换处理的土壤光谱反射率数据构建初始XGBoost模型;然后,利用SHAP方法分析模型中各波段的贡献度以筛选特征波段;最后,基于特征波段重新构建和优化XGBoost模型,实现土壤有机质含量高光谱反演.发现连续小波变换尺度为25时,利用SHAP方法选取的40个特征波段构建的XGBoost模型准确性最高,有机质含量反演值和实测值之间的R~2为0.80,RMSE为3.60g·kg-1;随着连续小波变换尺度的增大,R2呈现先升高后降低的趋势,25尺度下的R2比21尺度的高0.37;SHAP方法选取的特征波段比Pearson相关分析法少682个,RMSE低0.69 g·kg-1;XGBoost模型的R2分别比随机森林和支持向量机模型高4%和8%.验证了结合连续小波变换、SHAP和XGBoost在土壤有机质含量高光谱反演中的有效性,为快速、准确监测土壤有机质含量提供技术支撑. 展开更多
关键词 土壤有机质(SOM) 高光谱反演 连续小波变换 SHAP方法 XGBoost模型
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基于连续小波变换和MTL-SEResNet的断路器故障程度评估 认领 引用 被引量：31
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作者 孙曙光 张婷婷 +2 位作者 王景芹 魏硕 邵旭 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期162-173,共12页
考虑到万能式断路器触头系统机械故障是一个从轻微到重度的演变过程,准确识别其运行状态可以大大提高断路器的可靠性。提出一种单信号输入和多任务输出的MTL-SEResNet网络模型以兼顾故障诊断和程度评估。首先采用连续小波变换对触头系... 考虑到万能式断路器触头系统机械故障是一个从轻微到重度的演变过程,准确识别其运行状态可以大大提高断路器的可靠性。提出一种单信号输入和多任务输出的MTL-SEResNet网络模型以兼顾故障诊断和程度评估。首先采用连续小波变换对触头系统振动信号进行时频分析,得到相应的二维时频图像;其次将SENet结构引入到改进的ResNet18中,利用多任务学习共享机制构建MTL-SEResNet网络模型;并通过调整故障分类和程度评估两个任务损失函数的权重比例,对模型进行优化;最后,通过模拟的触头系统的故障数据对所提方法进行实验验证。结果表明,模型的性能更佳,类型及程度准确率分别为99.78%和99.36%,可以有效地实现万能式断路器故障程度评估。 展开更多
关键词 万能式断路器 触头系统 故障程度评估 连续小波变换 多任务学习
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连续小波变换高光谱数据的土壤有机质含量反演模型构建 认领 引用 被引量：50
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作者 于雷 洪永胜 +1 位作者 周勇 朱强 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1428-1433,共6页
土壤有机质含量是反映土壤肥力的重要指标,对其进行动态监测是实施精准农业的重要措施。近年来,众多学者尝试采用土壤近地传感(proximal soil sensing),尤其是近地高光谱技术,在田间和实验室获取不同形态土壤的高光谱数据,不断引入新方... 土壤有机质含量是反映土壤肥力的重要指标,对其进行动态监测是实施精准农业的重要措施。近年来,众多学者尝试采用土壤近地传感(proximal soil sensing),尤其是近地高光谱技术,在田间和实验室获取不同形态土壤的高光谱数据,不断引入新方法建立适用于不同地域和不同土壤类型的有机质含量的反演模型。该研究在实验室内利用ASD FS3采集了土壤高光谱数据,采用"重铬酸钾-外加热法"测得了土壤有机质含量;分析了土壤原始光谱反射率(R)与有机质含量的相关性,选取R^2>0.15的敏感波段的反射率;利用CWT对土壤原始光谱反射率(R)、光谱反射率的连续统去除(CR)进行不同尺度的分解,分析小波系数与土壤有机质含量的相关性,选取R^2>0.3的敏感波段的小波系数;利用R选取的波段信息和R-CWT,CRCWT的选取的小波系数,分别建立偏最小二乘回归(PLSR)、BP神经网络(BPNN)、支持向量机回归(SVMR)三种不同的土壤有机质含量反演模型。结果表明:相比R与土壤有机质含量的决定系数R^2,RCWT,CR-CWT变换后得到的小波系数与土壤有机质含量的决定系数R^2分别提高了0.15和0.2左右;CR-CWT-SVMR的模型效果最为显著,预测集的R^2和RMSE分别为0.83,4.02,RPD值为2.48,具有较高的估测精度,能够全面稳定地估算土壤有机质含量;CR-CWT-PLSR的模型精度与CR-CWT-BPNN,CRCWT-SVMR相比虽有一定差距,但是其计算量要明显小于非线性的BPNN和SVMR方法,具有模型简单、运算速度快等特点,对开发与设计田间传感器具有较大的应用价值。 展开更多
关键词 土壤有机质 高光谱 连续小波变换 偏最小二乘回归 BP神经网络 支持向量机回归
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基于连续小波变换的潮土有机质含量高光谱估算 认领 引用 被引量：34
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作者 廖钦洪 顾晓鹤 +5 位作者 李存军 陈立平 黄文江 杜世州 付元元 王纪华 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第23期132-139,I0006,共8页
土壤有机质含量快速估算对于土壤肥力评价、土壤信息化管理和精准施肥具有重要意义。该文通过对北京顺义地区64个土壤样品高光谱曲线进行连续小波变换,估算了该地区潮土有机质质量分数,并与4种常用光谱变换方法进行了比较。结果表明,潮... 土壤有机质含量快速估算对于土壤肥力评价、土壤信息化管理和精准施肥具有重要意义。该文通过对北京顺义地区64个土壤样品高光谱曲线进行连续小波变换,估算了该地区潮土有机质质量分数,并与4种常用光谱变换方法进行了比较。结果表明,潮土具有与其他类型土壤类似的光谱曲线,经过去包络线处理后,在可见与近红波段都出现了明显吸收峰;采用连续小波变换方法所确定的潮土有机质估算的敏感波段为1194、486和866nm,对应小波分解尺度为2,3和4;利用小波能量系数与有机质质量分数所构建的多元线性回归模型的决定系数R2为0.67,模型实测值与预测值的检验精度R2为0.75,RMSE为0.21;而采用4种常用光谱变换方法建立的潮土有机质估测模型的R2最高只有0.09,说明连续小波变换方法更适合于潮土有机质质量分数估测。Kringing插值分析表明,应在顺义地区东南部增加取样点,以提高模型估算精度。该研究可为潮土土壤肥力的快速测定提供参考。 展开更多
关键词 土壤 有机质 光谱分析 连续小波变换
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