CN109029765A - 一种信号处理方法和信号处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种信号处理方法和信号处理装置,该方法包括:获取第一温度信号,并确定目标小波基和目标层数;根据所述目标小波基和所述目标层数对所述第一温度信号进行小波分解,得到所述目标层数的小波分解系数;去除所述目标层数的小波分解系数中的噪声信号,得到目标小波分解系数;对所述目标小波分解系数进行小波重构,得到第二温度信号。本发明实施例测得的温度信号的误差较小,从而使得测得的温度信号的精度较高。
Description
技术领域
本发明涉及信号处理技术领域,特别涉及一种信号处理方法和信号处理装置。
背景技术
在现实生活中,常常会存在需要监测物体的温度或者物体之间的距离的场景。在实际运用中,通常采用拉曼测温系统来监测物体的温度,并且拉曼测温系统具有体积小、重量轻和易于远程监测等优点。但是由于应用场景的复杂,通过拉曼测温系统测得的温度信号中通常会存在许多噪点,从而使得测得的温度信号的误差较大。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种信号处理方法和信号处理装置,解决了测得的温度信号的误差较大的问题。
为了达到上述目的,本发明实施例提供一种信号处理方法,应用于拉曼测温系统,所述方法包括:
获取第一温度信号,并确定目标小波基和目标层数;
根据所述目标小波基和所述目标层数对所述第一温度信号进行小波分解,得到所述目标层数的小波分解系数;
去除所述目标层数的小波分解系数中的噪声信号,得到目标小波分解系数;
对所述目标小波分解系数进行小波重构,得到第二温度信号。
可选的,所述去除所述目标层数的小波分解系数中的噪声信号,得到目标小波分解系数的步骤,包括:
通过小波分解与重构法去除所述小波分解系数中的噪声信号,得到所述目标小波分解系数。
可选的,所述去除所述目标层数的小波分解系数中的噪声信号,得到目标小波分解系数的步骤,包括:
检测所述小波分解系数中绝对值小于预设阈值的第一小波分解系数,以及绝对值大于或等于所述预设阈值的第二小波分解系数;
将所述第一小波分解系数去除,且将所述第二小波分解系数确定为所述目标小波分解系数。
可选的,所述去除所述目标层数的小波分解系数中的噪声信号,得到目标小波分解系数的步骤,包括:
通过小波变换模极大值法去除所述小波分解系数中的噪声信号,得到所述目标小波分解系数。
可选的,所述第一温度信号包括有至少一个奇异点,所述奇异点为所述第一温度信号对应的函数曲线上的间断点;
所述获取第一温度信号,并确定目标小波基和目标层数的步骤,包括:
获取第一温度信号,将所述第一温度信号进行至少一次平移,以使所述第一温度信号由第一位置移动至第二位置,以及确定所述目标小波基和所述目标层数;其中,当所述第一温度信号平移至所述第二位置时,所述至少一个奇异点不发生伪吉布斯效应;
所述根据所述目标小波基和所述目标层数对所述第一温度信号进行小波分解,得到所述目标层数的小波分解系数的步骤,包括:
根据所述目标小波基和所述目标层数对平移至所述第二位置的所述第一温度信号进行小波分解,得到所述目标层数的小波分解系数;
所述对所述目标小波分解系数进行小波重构,得到第二温度信号的步骤,包括:
将所述目标小波分解系数移动至所述第一位置,对移动至所述第一位置的所述目标小波分解系数进行小波重构,得到所述第二温度信号。
可选的,所述第一温度信号包括:第一温度段信号和第二温度段信号,所述第一温度段信号包含至少一个奇异点,所述第二温度段信号不包含奇异点;
所述获取第一温度信号,将所述第一温度信号进行至少一次平移,以使所述第一温度信号由第一位置移动至第二位置的步骤,包括:
获取第一温度信号,将所述第一温度段信号进行至少一次平移,以使所述第一温度段信号由第一位置移动至第二位置;
所述根据所述目标小波基和所述目标层数对平移至所述第二位置的所述第一温度信号进行小波分解,得到所述目标层数的小波分解系数的步骤,包括:
根据所述目标小波基和所述目标层数对所述第二温度段信号和平移至所述第二位置的所述第一温度段信号进行小波分解,得到所述目标层数的小波分解系数;
所述目标小波分解系数包括第一目标小波分解系数和第二目标小波分解系数,所述第一目标小波分解系数由平移至所述第二位置的所述第一温度段信号进行小波分解得到;所述第二目标小波分解系数由所述第二温度段信号进行小波分解得到;
所述将所述目标小波分解系数移动至所述第一位置,对移动至所述第一位置的所述目标小波分解系数进行小波重构,得到所述第二温度信号的步骤,包括:
将所述第一目标小波分解系数平移至所述第一位置,对所述第二目标小波分解系数和平移至所述第一位置的所述第一目标小波分解系数进行小波重构,得到所述第二温度信号。
可选的,所述获取第一温度信号,并确定目标小波基和目标层数的步骤之前,所述方法还包括:
通过所述拉曼测温系统检测温度,得到目标温度信号;
通过累加均值算法对所述目标温度信号进行处理,得到所述第一温度信号。
本发明实施例还提供一种信号处理装置,包含:
确定模块,用于获取第一温度信号,并确定目标小波基和目标层数;
分解模块,用于根据所述目标小波基和所述目标层数对所述第一温度信号进行小波分解,得到所述目标层数的小波分解系数;
去除模块,用于去除所述目标层数的小波分解系数中的噪声信号,得到目标小波分解系数;
重构模块,用于对所述目标小波分解系数进行小波重构,得到第二温度信号。
本发明实施例还提供一种信号处理装置,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述实施例中所述的信号处理方法中的步骤。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述实施例中所述的信号处理方法中的步骤。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果:
本发明实施例提供的一种信号处理方法,包括:获取第一温度信号,并确定目标小波基和目标层数;根据所述目标小波基和所述目标层数对所述第一温度信号进行小波分解,得到所述目标层数的小波分解系数;去除所述目标层数的小波分解系数中的噪声信号,得到目标小波分解系数;对所述目标小波分解系数进行小波重构,得到第二温度信号。这样,对去除噪声信号的目标小波分解系数进行小波重构,得到的第二温度信号的误差较小,从而使得测得的温度信号的精度较高。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种信号处理方法的流程图之一;
图2为本发明实施例提供的一种信号处理方法的举例图之一;
图3为本发明实施例提供的一种信号处理方法的流程图之一;
图4为本发明实施例提供的一种信号处理装置的结构图;
图5为本发明实施例提供的的一种信号处理装置的硬件结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
参见图1,图1是本发明实施例提供的一种信号处理方法的流程图,如图1所示,包括以下步骤:
步骤101、获取第一温度信号,并确定目标小波基和目标层数。
其中,目标小波基可以选择sym5小波,因为sym5小波具有良好的连续性及对称性,而温度信号也属于连续性及光滑性较好的信号,选用sym5小波对温度信号进行小波分解的效果较好。当然,目标小波基还可以选择其他小波,具体在此不做限定。
另外,目标层数可以选择三层,通过试验可以得到,当进行第四层小波分解时,第一温度信号的失真现象较为严重,所以优选的,目标层数为三层。需要说明的是,如果进行第三层小波分解后,经过检测,失真现象不严重,例如:失真现象在百分之五以下,则可以继续进行第五层小波分解。具体的目标层数在此不做限定。
步骤102、根据所述目标小波基和所述目标层数对所述第一温度信号进行小波分解,得到所述目标层数的小波分解系数。
其中,小波分解的过程可以参照图2,先对初始信号做第一层小波分解,得到低频信号A1和高频信号D1,之后再对低频信号A1做第二层小波分解,得到低频信号A2和高频信号D2,最后再对低频信号A2进行第三层小波分解,得到低频信号A3高频信号D3。这样即得到了三层的小波分解系数。
步骤103、去除所述目标层数的小波分解系数中的噪声信号,得到目标小波分解系数。
其中,由于第一温度信号多为常数与阶跃信号的叠加,所以第一温度信号中的噪声信号在高频处占比较大,由图2中可知,此时可以去除高频信号D1、高频信号D2和高频信号D3,剩下低频信号A1、低频信号A2和低频信号A3,然后根据低频信号A1、低频信号A2和低频信号A3进行步骤104,即进行小波重构。
步骤104、对所述目标小波分解系数进行小波重构,得到第二温度信号。
其中,经过小波重构得到的第二温度信号中噪声信号的占比很小或者没有,这样,就减小了噪声信号对第二温度信号造成的误差,从而提高了温度信号测量结果的准确度。
本发明实施例提供的一种信号处理方法,包括:获取第一温度信号,并确定目标小波基和目标层数;根据所述目标小波基和所述目标层数对所述第一温度信号进行小波分解,得到所述目标层数的小波分解系数;去除所述目标层数的小波分解系数中的噪声信号,得到目标小波分解系数;对所述目标小波分解系数进行小波重构,得到第二温度信号。这样,对去除噪声信号的目标小波分解系数进行小波重构,得到的第二温度信号的误差较小,从而使得测得的温度信号的精度较高。
参见图3,图3是本发明实施例提供的另一种信号处理方法的流程图。如图3所示,该方法应用于拉曼测温系统,且该方法包括以下步骤:
步骤301、通过所述拉曼测温系统检测温度,得到目标温度信号。
其中,通过拉曼测温系统检测温度,得到目标温度信号,并且可以在信号处理装置显示出温度与距离的对照曲线。
步骤302、通过累加均值算法对所述目标温度信号进行处理,得到所述第一温度信号。
其中,通过累加均值算法对目标温度信号进行处理。可以实现对目标温度信号的初步降噪。这样,使得去除噪声信号的效果更好。
步骤303、获取第一温度信号,并确定目标小波基和目标层数。
其中,第一温度信号的表述可以参见图1所示实施例中的步骤101中的表述,在此不再赘述。
另外,确定目标小波基和目标层数可以根据用户输入的指令来确定,例如:用户输入语言指令或者触控操作指令,目标小波基选择sym5小波,目标层数为三层。当然,具体形式在此不做限定。
步骤304、根据所述目标小波基和所述目标层数对所述第一温度信号进行小波分解,得到所述目标层数的小波分解系数。
其中,目标层数可以是三层,也可以是四层或者五层等,具体层数在此不做限定。
步骤305、去除所述目标层数的小波分解系数中的噪声信号,得到目标小波分解系数。
其中,去除目标层数的小波分解系数中的噪声信号的方法可以有多种,例如:可以是小波分解与重构法、非线性小波变换阈值法以及小波变换模极大值法中的一种,具体在此不做限定。
可选的,步骤305可以包括:
通过小波分解与重构法去除所述小波分解系数中的噪声信号,得到所述目标小波分解系数。
其中,通过小波分解与重构法去除小波分解系数中的噪声信号,可以将小波分解系数中包含有噪声信号的属于第一频段的小波的频率信息全部置零,经过处理之后的小波分解系数进行小波重构。
本实施方式中,采用小波分解与重构法去除小波分解系数中的噪声信号,处理速度较快,能够快速的去除噪声信号。
可选的,步骤305可以包括:
检测所述小波分解系数中绝对值小于预设阈值的第一小波分解系数,以及绝对值大于或等于所述预设阈值的第二小波分解系数;
将所述第一小波分解系数去除,且将所述第二小波分解系数确定为所述目标小波分解系数。
其中,预设阈值可以根据第一公式和第二公式计算得到,也可以根据第一公式和第三公式计算得到。
第一公式为
第二公式为
第三公式为
第四公式为
其中,λ为对每一层小波系数进行处理时的阈值,可以预先设置,也可以根据用户的操作指令进行选取,并且每一层小波系数的λ可以相同,也可以不相同。wλ为预设阈值,σ为噪声信号的方差值,N为整个第一温度信号的长度,|w|为第一温度信号的系数。Sgn表示正负号,b为调节系数。
其中,通过第二公式计算得到的预设阈值为硬阈值,通过第三公式计算得到的预设阈值为软阈值,通过第四公式计算得到的预设阈值为改进阈值。去躁效果可以根据信噪比(SNR)和均方根误差(RMSE)来评价。其中,信噪比指的是原始信号能量与噪声能量的比值,均方根误差指经去噪算法后所得信号与原始信号的均方误差。具体去噪效果可以参见表1。
表1
由表1可知,采用第四公式确定的改进阈值的去躁效果更好。
优选的,预设阈值根据第四公式计算得到,根据第四公式计算得到的预设阈值的结果更加准确。
本实施方式中,通过公式计算得到预设阈值,并将绝对值小于预设阈值的第一小波分解系数确定为噪声信号。这样,可以使得对噪声信号的判断结果更加准确。
可选的,步骤305可以包括:
通过小波变换模极大值法去除所述小波分解系数中的噪声信号,得到所述目标小波分解系数。
其中,小波变换模极大值法依据的是信号与噪声在不同尺度的能量值特性进行去噪,通常而言随着分解层数的增加,信号占有能量逐渐增多,导致信号的小波系数极大值逐渐增加,而噪声的小波模极大值逐渐衰减,依据此特性可以去除掉小波分解系数中噪声的极大值点,从而只保留住信号的极大值,最终实现信号去噪。
本实施方式中,通过小波变换模极大值去除小波分解系数中的噪声信号,可靠性较好,但是处理过程较为复杂和繁琐。
步骤306、对所述目标小波分解系数进行小波重构,得到第二温度信号。
其中,经过小波重构得到的第二温度信号中噪声信号的占比很小或者没有,这样,就减小了噪声信号对第二温度信号造成的误差,从而提高了温度信号测量结果的准确度。
可选的,所述第一温度信号包括有至少一个奇异点,所述奇异点为所述第一温度信号对应的函数曲线上的间断点;
所述获取第一温度信号,并确定目标小波基和目标层数的步骤,包括:
获取第一温度信号,将所述第一温度信号进行至少一次平移,以使所述第一温度信号由第一位置移动至第二位置,以及确定所述目标小波基和所述目标层数;其中,当所述第一温度信号平移至所述第二位置时,所述至少一个奇异点不发生伪吉布斯效应;
所述根据所述目标小波基和所述目标层数对所述第一温度信号进行小波分解,得到所述目标层数的小波分解系数的步骤,包括:
根据所述目标小波基和所述目标层数对平移至所述第二位置的所述第一温度信号进行小波分解,得到所述目标层数的小波分解系数;
所述对所述目标小波分解系数进行小波重构,得到第二温度信号的步骤,包括:
将所述目标小波分解系数移动至所述第一位置,对移动至所述第一位置的所述目标小波分解系数进行小波重构,得到所述第二温度信号。
其中,当只有一个奇异点时,第一温度信号可以只进行一次平移,对平移至第二位置的第一温度信号进行小波分解得到目标小波分解系数,并去除噪声信号。之后将去除噪声信号之后的目标小波分解系数平移至第一位置,并进行小波重构,这样,就可以去除为吉布斯现象的影响,从而使得测量结果更加准确。需要说明的是,当存在多个奇异点,需要进行多次平移,并重复进行上述操作,最终将得到的测量结果取均值。
需要说明的是,伪吉布斯效应是指不连续点四周的信号会在一个特定目标水平上下波动。起因是由于信号不连续点位置导致的。而平移指的是将显示的所有数据点沿着同一方向移动相同的距离。
另外,平移的是第一温度信号对应的“距离-温度”曲线。
本实施方式中,通过上述步骤,可以在第一温度信号中存在奇异点时,也可以较好的去除第一温度信号存在的噪声信号,从而使得测量结果更准确。
可选的,所述第一温度信号包括:第一温度段信号和第二温度段信号,所述第一温度段信号包含至少一个奇异点,所述第二温度段信号不包含奇异点;
所述获取第一温度信号,将所述第一温度信号进行至少一次平移,以使所述第一温度信号由第一位置移动至第二位置的步骤,包括:
获取第一温度信号,将所述第一温度段信号进行至少一次平移,以使所述第一温度段信号由第一位置移动至第二位置;
所述根据所述目标小波基和所述目标层数对平移至所述第二位置的所述第一温度信号进行小波分解,得到所述目标层数的小波分解系数的步骤,包括:
根据所述目标小波基和所述目标层数对所述第二温度段信号和平移至所述第二位置的所述第一温度段信号进行小波分解,得到所述目标层数的小波分解系数;
所述目标小波分解系数包括第一目标小波分解系数和第二目标小波分解系数,所述第一目标小波分解系数由平移至所述第二位置的所述第一温度段信号进行小波分解得到;所述第二目标小波分解系数由所述第二温度段信号进行小波分解得到;
所述将所述目标小波分解系数移动至所述第一位置,对移动至所述第一位置的所述目标小波分解系数进行小波重构,得到所述第二温度信号的步骤,包括:
将所述第一目标小波分解系数平移至所述第一位置,对所述第二目标小波分解系数和平移至所述第一位置的所述第一目标小波分解系数进行小波重构,得到所述第二温度信号。
其中,本实施方式的工作原理可以是:将存在的奇异点的一段第一温度信号进行平移至第二位置,之后再进行小波分解、去除噪声信号、平移至第一位置,以及最后进行小波重构,而将不存在奇异点的另一段第一温度信号直接进行小波分解、去除噪声信号和小波重构。
需要说明的是,存在奇异点的部分为准高温段数据,不存在奇异点的部分为常温段数据。而对常温段数据直接进行进行小波分解时的预设阈值可以是硬阈值。
本实施方式中,将存在奇异点的一部分第一温度信号平移,而对于不存在奇异点的一部分第一温度信号直接进行小波分解、去除噪声信号和小波重构,这样,使得处理过程更加简洁,处理速度更快。
本发明实施例中,通过步骤301至306,先对温度信号进行累加均值算法处理,之后再进行小波分解、去除噪声和小波重构,这样,对温度信号中包括的噪声信号的去除效果更好,测得的温度信号的误差更小,结果更加准确。
参见图4,图4是本发明实施例提供的一种信号处理装置的结构图,能实现上述实施例中一种信号处理方法的细节,并达到相同的效果。如图4所示,信号处理装置400,包含:
确定模块401,用于获取第一温度信号,并确定目标小波基和目标层数;
分解模块402,用于根据所述目标小波基和所述目标层数对所述第一温度信号进行小波分解,得到所述目标层数的小波分解系数;
去除模块403,用于去除所述目标层数的小波分解系数中的噪声信号,得到目标小波分解系数;
重构模块404,用于对所述目标小波分解系数进行小波重构,得到第二温度信号。
本发明实施例提供的信号处理装置能够实现图1和图3的方法实施例中信号处理装置实现的各个过程,为避免重复,这里不再赘述。本发明实施例提供的信号处理装置同样可以使得测得的温度信号的误差较小,得到的测量结果更加准确。
图5为实现本发明各个实施例的一种信号处理装置的硬件结构示意图。
该信号处理装置500包括但不限于:射频单元501、网络模块502、音频输出单元503、输入单元504、传感器505、显示单元506、用户输入单元507、接口单元508、存储器509、处理器510、以及电源511等部件。本领域技术人员可以理解,图5中示出的信号处理装置结构并不构成对信号处理装置的限定,信号处理装置可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
其中,处理器510,用于:
获取第一温度信号,并确定目标小波基和目标层数;
根据所述目标小波基和所述目标层数对所述第一温度信号进行小波分解,得到所述目标层数的小波分解系数;
去除所述目标层数的小波分解系数中的噪声信号,得到目标小波分解系数;
对所述目标小波分解系数进行小波重构,得到第二温度信号。
可选的,处理器510执行的所述去除所述目标层数的小波分解系数中的噪声信号,得到目标小波分解系数的步骤,包括:
通过小波分解与重构法去除所述小波分解系数中的噪声信号,得到所述目标小波分解系数。
可选的,所述处理器510执行的所述去除所述目标层数的小波分解系数中的噪声信号,得到目标小波分解系数的步骤,包括:
检测所述小波分解系数中绝对值小于预设阈值的第一小波分解系数,以及绝对值大于或等于所述预设阈值的第二小波分解系数;
将所述第一小波分解系数去除,且将所述第二小波分解系数确定为所述目标小波分解系数。
可选的,所述处理器510执行的所述去除所述目标层数的小波分解系数中的噪声信号,得到目标小波分解系数的步骤,包括:
通过小波变换模极大值法去除所述小波分解系数中的噪声信号,得到所述目标小波分解系数。
可选的,所述第一温度信号包括有至少一个奇异点,所述奇异点为所述第一温度信号对应的函数曲线上的间断点;所述处理器510执行的所述获取第一温度信号,并确定目标小波基和目标层数的步骤,包括:
获取第一温度信号,将所述第一温度信号进行至少一次平移,以使所述第一温度信号由第一位置移动至第二位置,以及确定所述目标小波基和所述目标层数;其中,当所述第一温度信号平移至所述第二位置时,所述至少一个奇异点不发生伪吉布斯效应;
所述处理器510执行的所述根据所述目标小波基和所述目标层数对所述第一温度信号进行小波分解,得到所述目标层数的小波分解系数的步骤,包括:
根据所述目标小波基和所述目标层数对平移至所述第二位置的所述第一温度信号进行小波分解,得到所述目标层数的小波分解系数;
所述处理器510执行的所述对所述目标小波分解系数进行小波重构,得到第二温度信号的步骤,包括:
将所述目标小波分解系数移动至所述第一位置,对移动至所述第一位置的所述目标小波分解系数进行小波重构,得到所述第二温度信号。
可选的,所述第一温度信号包括:第一温度段信号和第二温度段信号,所述第一温度段信号包含至少一个奇异点,所述第二温度段信号不包含奇异点;
所述处理器510执行的所述获取第一温度信号,将所述第一温度信号进行至少一次平移,以使所述第一温度信号由第一位置移动至第二位置的步骤,包括:
获取第一温度信号,将所述第一温度段信号进行至少一次平移,以使所述第一温度段信号由第一位置移动至第二位置;
所述处理器510执行的所述根据所述目标小波基和所述目标层数对平移至所述第二位置的所述第一温度信号进行小波分解,得到所述目标层数的小波分解系数的步骤,包括:
根据所述目标小波基和所述目标层数对所述第二温度段信号和平移至所述第二位置的所述第一温度段信号进行小波分解,得到所述目标层数的小波分解系数;
所述目标小波分解系数包括第一目标小波分解系数和第二目标小波分解系数,所述第一目标小波分解系数由平移至所述第二位置的所述第一温度段信号进行小波分解得到;所述第二目标小波分解系数由所述第二温度段信号进行小波分解得到;
所述处理器510执行的所述将所述目标小波分解系数移动至所述第一位置,对移动至所述第一位置的所述目标小波分解系数进行小波重构,得到所述第二温度信号的步骤,包括:
将所述第一目标小波分解系数平移至所述第一位置,对所述第二目标小波分解系数和平移至所述第一位置的所述第一目标小波分解系数进行小波重构,得到所述第二温度信号。
可选的,所述处理器510还用于:
通过所述拉曼测温系统检测温度,得到目标温度信号;
通过累加均值算法对所述目标温度信号进行处理,得到所述第一温度信号。
本发明实施例提供的信号处理装置同样可以使得测得的温度信号的误差较小,得到的测量结果更加准确。
应理解的是,本发明实施例中,射频单元501可用于收发信息或通话过程中,信号的接收和发送,具体的,将来自基站的下行数据接收后,给处理器510处理;另外,将上行的数据发送给基站。通常,射频单元501包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器、双工器等。此外,射频单元501还可以通过无线通信系统与网络和其他设备通信。
信号处理装置通过网络模块502为用户提供了无线的宽带互联网访问,如帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等。
音频输出单元503可以将射频单元501或网络模块502接收的或者在存储器509中存储的音频数据转换成音频信号并且输出为声音。而且,音频输出单元503还可以提供与信号处理装置500执行的特定功能相关的音频输出(例如,呼叫信号接收声音、消息接收声音等等)。音频输出单元503包括扬声器、蜂鸣器以及受话器等。
输入单元504用于接收音频或视频信号。输入单元504可以包括图形处理器(Graphics Processing Unit,GPU)5041和麦克风5042,图形处理器5041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。处理后的图像帧可以显示在显示单元506上。经图形处理器5041处理后的图像帧可以存储在存储器509(或其它存储介质)中或者经由射频单元501或网络模块502进行发送。麦克风5042可以接收声音,并且能够将这样的声音处理为音频数据。处理后的音频数据可以在电话通话模式的情况下转换为可经由射频单元501发送到移动通信基站的格式输出。
信号处理装置500还包括至少一种传感器505,比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地,光传感器包括环境光传感器及接近传感器,其中,环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板5061的亮度,接近传感器可在信号处理装置500移动到耳边时,关闭显示面板5061和/或背光。作为运动传感器的一种,加速计传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小,静止时可检测出重力的大小及方向,可用于识别信号处理装置姿态(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等;传感器505还可以包括指纹传感器、压力传感器、虹膜传感器、分子传感器、陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等,在此不再赘述。
显示单元506用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息。显示单元506可包括显示面板5061,可以采用液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)等形式来配置显示面板5061。
用户输入单元507可用于接收输入的数字或字符信息,以及产生与信号处理装置的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地,用户输入单元507包括触控面板5071以及其他输入设备5072。触控面板5071,也称为触摸屏,可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板5071上或在触控面板5071附近的操作)。触控面板5071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中,触摸检测装置检测用户的触摸方位,并检测触摸操作带来的信号,将信号传送给触摸控制器;触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息,并将它转换成触点坐标,再送给处理器510,接收处理器510发来的命令并加以执行。此外,可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板5071。除了触控面板5071,用户输入单元507还可以包括其他输入设备5072。具体地,其他输入设备5072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆,在此不再赘述。
进一步的,触控面板5071可覆盖在显示面板5061上,当触控面板5071检测到在其上或附近的触摸操作后,传送给处理器510以确定触摸事件的类型,随后处理器510根据触摸事件的类型在显示面板5061上提供相应的视觉输出。虽然在图5中,触控面板5071与显示面板5061是作为两个独立的部件来实现信号处理装置的输入和输出功能,但是在某些实施例中,可以将触控面板5071与显示面板5061集成而实现信号处理装置的输入和输出功能,具体此处不做限定。
接口单元508为外部装置与信号处理装置500连接的接口。例如,外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频I/O端口、耳机端口等等。接口单元508可以用于接收来自外部装置的输入(例如,数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到信号处理装置500内的一个或多个元件或者可以用于在信号处理装置500和外部装置之间传输数据。
存储器509可用于存储软件程序以及各种数据。存储器509可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等;存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外,存储器509可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
处理器510是信号处理装置的控制中心,利用各种接口和线路连接整个信号处理装置的各个部分,通过运行或执行存储在存储器509内的软件程序和/或模块,以及调用存储在存储器509内的数据,执行信号处理装置的各种功能和处理数据,从而对信号处理装置进行整体监控。处理器510可包括一个或多个处理单元;优选的,处理器510可集成应用处理器和调制解调处理器,其中,应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等,调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是,上述调制解调处理器也可以不集成到处理器510中。
信号处理装置500还可以包括给各个部件供电的电源511(比如电池),优选的,电源511可以通过电源管理系统与处理器510逻辑相连,从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。
另外,信号处理装置500包括一些未示出的功能模块,在此不再赘述。
优选的,本发明实施例还提供一种信号处理装置,包括处理器510,存储器509,存储在存储器509上并可在所述处理器510上运行的计算机程序,该计算机程序被处理器510执行时实现上述一种信号处理方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现一种信号处理方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。其中,所述的计算机可读存储介质,如只读存储器(Read-Only Memory,简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,简称RAM)、磁碟或者光盘等。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本发明的保护之内。
Claims (10)
1.一种信号处理方法,应用于拉曼测温系统,其特征在于,所述方法包括:
获取第一温度信号,并确定目标小波基和目标层数;
根据所述目标小波基和所述目标层数对所述第一温度信号进行小波分解,得到所述目标层数的小波分解系数;
去除所述目标层数的小波分解系数中的噪声信号,得到目标小波分解系数;
对所述目标小波分解系数进行小波重构,得到第二温度信号。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述去除所述目标层数的小波分解系数中的噪声信号,得到目标小波分解系数的步骤,包括:
通过小波分解与重构法去除所述小波分解系数中的噪声信号,得到所述目标小波分解系数。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述去除所述目标层数的小波分解系数中的噪声信号,得到目标小波分解系数的步骤,包括:
检测所述小波分解系数中绝对值小于预设阈值的第一小波分解系数,以及绝对值大于或等于所述预设阈值的第二小波分解系数;
将所述第一小波分解系数去除,且将所述第二小波分解系数确定为所述目标小波分解系数。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述去除所述目标层数的小波分解系数中的噪声信号,得到目标小波分解系数的步骤,包括:
通过小波变换模极大值法去除所述小波分解系数中的噪声信号,得到所述目标小波分解系数。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一温度信号包括有至少一个奇异点,所述奇异点为所述第一温度信号对应的函数曲线上的间断点;
所述获取第一温度信号,并确定目标小波基和目标层数的步骤,包括:
获取第一温度信号,将所述第一温度信号进行至少一次平移,以使所述第一温度信号由第一位置移动至第二位置,以及确定所述目标小波基和所述目标层数;其中,当所述第一温度信号平移至所述第二位置时,所述至少一个奇异点不发生伪吉布斯效应;
所述根据所述目标小波基和所述目标层数对所述第一温度信号进行小波分解,得到所述目标层数的小波分解系数的步骤,包括:
根据所述目标小波基和所述目标层数对平移至所述第二位置的所述第一温度信号进行小波分解,得到所述目标层数的小波分解系数;
所述对所述目标小波分解系数进行小波重构,得到第二温度信号的步骤,包括:
将所述目标小波分解系数移动至所述第一位置,对移动至所述第一位置的所述目标小波分解系数进行小波重构,得到所述第二温度信号。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述第一温度信号包括:第一温度段信号和第二温度段信号,所述第一温度段信号包含至少一个奇异点,所述第二温度段信号不包含奇异点;
所述获取第一温度信号,将所述第一温度信号进行至少一次平移,以使所述第一温度信号由第一位置移动至第二位置的步骤,包括:
获取第一温度信号,将所述第一温度段信号进行至少一次平移,以使所述第一温度段信号由第一位置移动至第二位置;
所述根据所述目标小波基和所述目标层数对平移至所述第二位置的所述第一温度信号进行小波分解,得到所述目标层数的小波分解系数的步骤,包括:
根据所述目标小波基和所述目标层数对所述第二温度段信号和平移至所述第二位置的所述第一温度段信号进行小波分解,得到所述目标层数的小波分解系数;
所述目标小波分解系数包括第一目标小波分解系数和第二目标小波分解系数,所述第一目标小波分解系数由平移至所述第二位置的所述第一温度段信号进行小波分解得到;所述第二目标小波分解系数由所述第二温度段信号进行小波分解得到;
所述将所述目标小波分解系数移动至所述第一位置,对移动至所述第一位置的所述目标小波分解系数进行小波重构,得到所述第二温度信号的步骤,包括:
将所述第一目标小波分解系数平移至所述第一位置,对所述第二目标小波分解系数和平移至所述第一位置的所述第一目标小波分解系数进行小波重构,得到所述第二温度信号。
7.根据权利要求1至6任一项所述的方法,其特征在于,所述获取第一温度信号,并确定目标小波基和目标层数的步骤之前,所述方法还包括:
通过所述拉曼测温系统检测温度,得到目标温度信号;
通过累加均值算法对所述目标温度信号进行处理,得到所述第一温度信号。
8.一种信号处理装置,其特征在于,包含:
确定模块,用于获取第一温度信号,并确定目标小波基和目标层数;
分解模块,用于根据所述目标小波基和所述目标层数对所述第一温度信号进行小波分解,得到所述目标层数的小波分解系数;
去除模块,用于去除所述目标层数的小波分解系数中的噪声信号,得到目标小波分解系数;
重构模块,用于对所述目标小波分解系数进行小波重构,得到第二温度信号。
9.一种信号处理装置,其特征在于,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任一项所述的信号处理方法中的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的信号处理方法中的步骤。
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