基于2D-VMD的偶极阵列声波测井反射波提取方法 被引量：3

1

作者 刘鑫 岳文正 +1 位作者 张恒 王梓 《石油物探》 CSCD 北大核心 2024年第2期459-471,共13页

偶极远探测声波测井是利用偶极子阵列声波测井仪器接收到的反射波进行井旁构造成像的测井技术,广泛应用于井周远探测储层评价领域,该技术数据处理的关键是从接收到的声波全波列中分离出反射波并进行成像。目前的反射波分离算法虽然实现... 偶极远探测声波测井是利用偶极子阵列声波测井仪器接收到的反射波进行井旁构造成像的测井技术,广泛应用于井周远探测储层评价领域,该技术数据处理的关键是从接收到的声波全波列中分离出反射波并进行成像。目前的反射波分离算法虽然实现了波场分离,但存在直达波和反射波的模态混叠问题,分离后的反射波信号能量损失较大。针对这些问题,基于引入的二维变分模态分解(2D-VMD)建立反射波提取新算法,将原始信号分解为多个具有特定方向和振动特性的固有模态分量,然后选取特定的分量进行重构,实现反射波的分离。采用2D-VMD、中值滤波、F-K变换对模拟和实测数据进行反射波提取。结果表明,相比中值滤波、F-K变换,基于2D-VMD的方法能够在有效压制模式波和随机噪声的同时,准确地提取出完整的反射波信号,最大限度保留反射波的幅度。证明了该方法在偶极阵列声波测井反射波提取中的有效性和优越性。 展开更多

关键词 远探测声波测井 反射波提取 二维变分模态分解 偶极子

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于自适应维纳滤波和2D-VMD的声呐图像去噪算法 被引量：1

2

作者 冯伟 刘光宇 +2 位作者 刘彪 周豹 赵恩铭 《南京信息工程大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第1期97-105,共9页

声呐图像易产生对比度低、分辨率低、边缘失真等问题,所以在去除声呐图像噪声时难以将有效信号与噪声准确分离,从而导致去噪后图像对比度降低、边缘轮廓不清晰、细节丢失严重等问题.本文提出一种基于自适应维纳滤波和2D-VMD(二维变分模... 声呐图像易产生对比度低、分辨率低、边缘失真等问题,所以在去除声呐图像噪声时难以将有效信号与噪声准确分离,从而导致去噪后图像对比度降低、边缘轮廓不清晰、细节丢失严重等问题.本文提出一种基于自适应维纳滤波和2D-VMD(二维变分模态分解)的声呐图像去噪算法.首先通过二维变分模态分解对含噪图像进行分解,得到一系列不同中心频率的模态分量,利用相关系数和结构相似度筛选出有效的模态分量,并使用自适应维纳滤波处理有效的模态分量,最后将滤波后的模态分量进行重构,从而去除图像中的噪声.实验结果表明:所提图像去噪算法在相关系数(CC)、结构相似度(SSIM)这两项客观数据上表现最优,峰值信噪比(PSNR)略低于NSST域去噪,综合客观数据与视觉效果,本文所提算法去除噪声后的图像细节和边缘保持能力效果最佳. 展开更多

关键词 图像去噪 二维变分模态分解 自适应维纳滤波 模态分量 声呐图像

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种2D-VMD与NLM结合的芯片图像去噪算法研究 被引量：6

3

作者 樊博 金旭荣 +1 位作者 田瑞 李昊怡 《计算机测量与控制》 2021年第6期199-204,共6页

为了提高智能电表芯片图像的字符识别精度,需要消除芯片图像中的噪声,以减小干扰;文章提出了一种基于二维变分模态分解算法(2D-VMD)与非局部均值(NLM)滤波的芯片图像去噪算法;首先利用2D-VMD将含有噪声信号的芯片图像分解为K个模态分量... 为了提高智能电表芯片图像的字符识别精度,需要消除芯片图像中的噪声,以减小干扰;文章提出了一种基于二维变分模态分解算法(2D-VMD)与非局部均值(NLM)滤波的芯片图像去噪算法;首先利用2D-VMD将含有噪声信号的芯片图像分解为K个模态分量;然后根据提出的结构相似(SSIM)阈值设置方法确定噪声分量并将其去除,使用剩余的有效分量重构图像;最后通过非局部均值滤波算法对重构后的图像进行处理,进一步滤除残余噪声,达到二次去噪的效果;实验结果表明,相比传统的图像去噪算法,提出的算法能在较好保留原始芯片图像的字符信息的基础上,去除不相关的噪声干扰,使去噪后的芯片图像的均方误差值变小,峰值信噪比增大,提高芯片图像质量。 展开更多

关键词 智能电表 二维变分模态分解 非局部均值滤波 图像去噪

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于2D-VMD和BD结合的医学图像去噪算法

4

作者 马元元 崔长彩 +1 位作者 马立园 东辉 《吉林大学学报（信息科学版）》 CAS 2024年第1期186-192,共7页

为提高去噪图像质量,提出了一种基于二维变分模态分解算法(2D-VMD:Two Dimensional Variational Mode Decomposition)和巴氏距离(BD:Bhattacharyya Distance)的结合算法用于图像去噪。该算法首先使用2D-VMD算法将图像分解为若干个固有... 为提高去噪图像质量,提出了一种基于二维变分模态分解算法(2D-VMD:Two Dimensional Variational Mode Decomposition)和巴氏距离(BD:Bhattacharyya Distance)的结合算法用于图像去噪。该算法首先使用2D-VMD算法将图像分解为若干个固有模态函数(IMFs:Intrinsic Mode Functions);然后使用BD测量每个IMF的概率密度函数(PDF:Probability Density Function)与原图像PDF间的几何距离,区分出信号主导IMF和噪声主导IMF;最后将噪声主导IMF经小波阈值去噪后与信号主导IMF重构,得到去噪图像。将算法应用于医学图像去噪,理论分析和仿真结果表明,2D-VMD和BD结合算法与全变分模型(ROF:Rudin Osher Fatemi)算法、中值滤波和小波阈值滤波相比,其在主观和客观评价方面都具有较好的去噪效果,有效地提高了去噪图像质量。 展开更多

关键词 二维变分模态分解 巴氏距离 概率密度函数 医学图像去噪

在线阅读 下载PDF 职称材料

融合趋势评估VMD和MSSE_(2D)的往复压缩机故障诊断方法 被引量：1

5

作者 李颖 杨宝凯 +2 位作者 孙国涵 巴鹏 马小英 《电子测量技术》 北大核心 2024年第17期180-190,共11页

针对在强噪声干扰环境下提取往复压缩机故障特征以及VMD算法参数设置对先验知识的过度依赖的问题,提出了融合趋势评估VMD算法和MSSE_(2D)的往复压缩机故障诊断方法。本文选取往复压缩机的气阀故障数据作为研究对象,首先通过应用经过频... 针对在强噪声干扰环境下提取往复压缩机故障特征以及VMD算法参数设置对先验知识的过度依赖的问题,提出了融合趋势评估VMD算法和MSSE_(2D)的往复压缩机故障诊断方法。本文选取往复压缩机的气阀故障数据作为研究对象,首先通过应用经过频谱趋势评估优化的VMD技术对信号进行深入分析与处理,然后使用MSSE_(2D)进行分析计算,最后使用支持向量机进行验证测试,实验结果表明此方法相较于其他方法可以有效提取往复压缩机气阀故障特征,能够快速的对气阀各种状态进行精确的诊断与区分。 展开更多

关键词 往复压缩机 故障诊断 MSSE_(2D) 趋势评估 VMD

原文传递

复杂背景下航拍图像的电力线自动提取算法 被引量：7

6

作者 陈竹安 邹梓龙 +3 位作者 徐志芳 彭嘉琪 施陈敬 洪志强 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2022年第4期37-43,共7页

无人机对电力线巡检的关键问题是如何从复杂背景的航拍图像中准确地提取电力线。本文提出了一种基于二维变分模态分解(2D-VMD)提取电力线的新算法。首先对原始航拍图像进行预处理,加快数据处理速度;然后采用2D-VMD算法对预处理后的图像... 无人机对电力线巡检的关键问题是如何从复杂背景的航拍图像中准确地提取电力线。本文提出了一种基于二维变分模态分解(2D-VMD)提取电力线的新算法。首先对原始航拍图像进行预处理,加快数据处理速度;然后采用2D-VMD算法对预处理后的图像进行分解,通过改进后的点锐度算法,选取带有电力线特征的IMF分量图,并利用Roberts算子进行边缘检测;最后利用形态学改进的Hough变换,完成对电力线的提取。试验结果表明,本文方法比传统的Canny算子结合Hough变换方法、LSD方法、Roberts算法结合形态学改进的Hough变换方法更具精确性、抗噪性、自动化。 展开更多

关键词 复杂背景 二维变分模态分解 Roberts算法 形态学 HOUGH变换

原文传递

GPR信号去噪的变分模态分解 被引量：2

7

作者 刘财 商耀达 +1 位作者 鹿琪 徐杨杨 《吉林大学学报（地球科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1042-1053,共12页

为了进一步提高探地雷达(ground penetrating radar,GPR)数据的信噪比,压制由随机扰动引起的随机绕射能量,将二维变分模态分解(two-dimensional variational mode decomposition,2D-VMD)引入二维GPR数据的噪声压制处理中。首先,对GPR数... 为了进一步提高探地雷达(ground penetrating radar,GPR)数据的信噪比,压制由随机扰动引起的随机绕射能量,将二维变分模态分解(two-dimensional variational mode decomposition,2D-VMD)引入二维GPR数据的噪声压制处理中。首先,对GPR数据进行2D-VMD处理,并分析各阶本征模态函数(intrinsic mode function,IMF)分量及其对应的频率-波数域谱来确定雷达剖面中的各回波类型。然后,计算IMF分量与原始数据的互相关系数来确定信号模态和噪声模态,并对信号模态进行重构得到降噪后的数据。理论数据和实测数据测试表明,相比于传统的1D-VMD法,2D-VMD滤波后的含噪正演记录峰值信噪比由6.44 dB增加到7.72 dB;经2D-VMD降噪处理后的雷达剖面在保留有效信号的基础上,可以有效压制随机扰动带来的噪声,并且得到的雷达剖面同相轴连续性更好。 展开更多

关键词 探地雷达 二维变分模态分解 频率-波数谱 互相关系数 去噪

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于二维变分模态分解的GPR噪声自动抑制方法 被引量：3

8

作者 杨小鹏 曹彦杰 +4 位作者 梁舒博 闫伟浩 王琪 吴美武 兰天 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2023年第12期1-6,共6页

探地雷达(GPR)回波信号经常被各种随机噪声所干扰,引起后续目标解译的困难。近年来,模态分解方法被广泛地应用于GPR数据噪声压制,然而,现有应用基于一维信号的模态分解需要对B-scan的每一道分别进行处理,忽略了道之间的相关性。除此之外... 探地雷达(GPR)回波信号经常被各种随机噪声所干扰,引起后续目标解译的困难。近年来,模态分解方法被广泛地应用于GPR数据噪声压制,然而,现有应用基于一维信号的模态分解需要对B-scan的每一道分别进行处理,忽略了道之间的相关性。除此之外,在复杂场景下的去噪效果也有待提升。为此,文中提出了一种基于二维变分模态分解的GPR噪声自动抑制方法,可以有效识别多个二维模态及其对应的中心频率。通过应用这种自适应方法,将图像分解为不同的信号模态和噪声模态,最终以带限方式准确再现输入的B扫描图像。此外,为了进一步完善信号提取过程,采用频谱分析技术自动选择最相关的信号模态。仿真和实测数据验证表明,所提方法可以较好地实现对低信噪比GPR数据的噪声去除,提高后续目标检测与识别等解译工作的精度。 展开更多

关键词 探地雷达 噪声抑制 二维变分模态分解 频谱分析

原文传递

基于图像去噪的面部皱纹增强检测及评价

9

作者 钟佳璇 郎恂 +4 位作者 张宁涛 张曌 郭振宇 张梅 张榆锋 《计算机与现代化》 2024年第10期35-41,共7页

面部皮肤皱纹与生理年龄呈正相关,是衰老的重要特征。现有的皱纹检测算法受人脸五官及图片背景影响,只能对面部局部区域进行检测,并且侧重于额头水平方向皱纹的检测,存在定位不准以及将垂直或水平不连续的纹理认定为皱纹的问题,从而导... 面部皮肤皱纹与生理年龄呈正相关,是衰老的重要特征。现有的皱纹检测算法受人脸五官及图片背景影响,只能对面部局部区域进行检测,并且侧重于额头水平方向皱纹的检测,存在定位不准以及将垂直或水平不连续的纹理认定为皱纹的问题,从而导致皱纹检测准确率低。此外,在皱纹评价方面,现有方法缺乏对人脸整体皱纹的定量评价指标。为解决上述问题,提出一种基于图像去噪的面部皱纹增强检测及评价方法。首先,利用2D-VMD对人脸面部图像进行预处理去噪,降低非皱纹区域的不良影响;然后,使用混合Hessian滤波器定位皱纹区域,再利用Dlib库将人脸五官及图片背景去除,以实现对面部整体的皱纹检测;最后,根据皱纹曲线对象的几何约束及强度约束,提出一种改进的皱纹定量评价方法。该方法不再局限于对单条皱纹进行评价,填补了人脸整体皱纹定量评价指标的空缺。本文在二维人脸面部图像上验证了所提出的面部皱纹增强检测及评价方法的有效性。 展开更多

关键词 2d-vmd 海森滤波器 皱纹检测 皱纹评价 最大曲率

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于二维变分模态分解与自适应分数阶积分的图像去噪方法 被引量：1

10

作者 闫洪波 沈雅楠 那毅然 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第7期2800-2805,共6页

针对噪声对图像分辨率的影响,提出了一种基于二维变分模态分解(two-dimensional variational modal decomposition,2D-VMD)与分数阶积分的去噪算法。首先通过2D-VMD将图像信号分解为若干个不同中心频率的本征模态分量(intrinsic modal c... 针对噪声对图像分辨率的影响,提出了一种基于二维变分模态分解(two-dimensional variational modal decomposition,2D-VMD)与分数阶积分的去噪算法。首先通过2D-VMD将图像信号分解为若干个不同中心频率的本征模态分量(intrinsic modal components,IMF),筛选有效的低频IMF分量,根据图像信息差异设定阈值,进行分数阶积分自适应选取,对每个有效的分量图进行卷积运算,根据积分阶次用方向掩模去噪算子滤除噪声,最终完成图像去噪。实验结果表明,客观评价参数值均得到提高,该方法在滤除噪声的同时也能够较好地保持图像的轮廓或纹理等细节特征。 展开更多

关键词 二维变分模态分解 分数阶积分 自适应 图像去噪

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于胸腔信号样本的FMCW雷达身份验证 被引量：2

11

作者 漆晶 汪正东 谢广智 《雷达科学与技术》 北大核心 2023年第5期539-546,554,共9页

针对当前使用体征信号进行身份验证准确率低,且特征提取过程复杂的问题,本文在通过毫米波雷达检测生命体征的基础上,提出了一种将纯净的人体胸腔信号(Chest Cavity Signal,CCS)作为样本进行身份验证的方法。首先,对提取到的雷达原始信... 针对当前使用体征信号进行身份验证准确率低,且特征提取过程复杂的问题,本文在通过毫米波雷达检测生命体征的基础上,提出了一种将纯净的人体胸腔信号(Chest Cavity Signal,CCS)作为样本进行身份验证的方法。首先,对提取到的雷达原始信号进行预处理,消除与实验无关的冗余干扰并提取相位信号。接着对含有干扰的相位信号进行变分模态分解(VMD),提取纯净的心跳与呼吸信号并制作CCS样本。最后将CCS样本送入二维卷积神经网络(2D CNN)中进行训练并验证身份,识别准确率达到了97.5%,实验证明本文提出的方法对于身份验证具有很好的效果。 展开更多

关键词 毫米波雷达 身份验证 变分模态分解 二维卷积神经网络 胸腔信号

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于二维变分模态分解和Hilbert变换的局放信号特征提取方法 被引量：15

12

作者 高佳程 朱永利 +1 位作者 贾亚飞 张科 《电测与仪表》 北大核心 2019年第18期25-33,共9页

通过对二维Hilbert-Huang变换方法的改进,提出了一种基于二维变分模态分解(VMD)和Hilbert变换的局部放电灰度图像特征提取方法。利用局部放电样本生成相应放电灰度图;以二维VMD算法分解各放电灰度图像,获取各个不同中心频率的模态分量;... 通过对二维Hilbert-Huang变换方法的改进,提出了一种基于二维变分模态分解(VMD)和Hilbert变换的局部放电灰度图像特征提取方法。利用局部放电样本生成相应放电灰度图;以二维VMD算法分解各放电灰度图像,获取各个不同中心频率的模态分量;通过四元数Hilbert变换得到各模态函数对应的特征图,并提取灰度纹理特征,构成各放电样本对应的特征向量;以BP神经网络分类器对提取出的局部放电特征量进行分类和识别。实验结果验证表明,同二维Hilbert-Huang变换和传统放电灰度图特征提取方法相比,基于文中方法所得特征量具有更高的正确识别率,验证了该方法的可行性。另外,文中所采用的二维VMD-Hilbert方法为局部放电信号的频谱分析拓展了新的思路。 展开更多

关键词 局部放电 灰度图 二维变分模态分解 四元数Hilbert变换 特征提取

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于超声导波波束成形的缺陷反演方法研究 被引量：3

13

作者 武靖昌 张应红 +4 位作者 钱智 马智勇 李鹏 李翔宇 钱征华 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期497-506,共10页

利用超声导波对板结构中的缺陷进行反演可以确定缺陷的位置和形状信息,针对走时成像方法在低频范围内效果不佳的问题,提出一种基于波动场的超声导波缺陷反演成像方法。根据波动方程推导出波束成形成像原理,利用Born近似下的散射场数据... 利用超声导波对板结构中的缺陷进行反演可以确定缺陷的位置和形状信息,针对走时成像方法在低频范围内效果不佳的问题,提出一种基于波动场的超声导波缺陷反演成像方法。根据波动方程推导出波束成形成像原理,利用Born近似下的散射场数据对成像区域像素点的值进行相干叠加,得到缺陷的位置和形状。再通过波束成形与傅里叶衍射定理在频域的映射关系,将波束成形的结果转化为衍射层析成像图像,得到了更为清晰的反演图像。针对衍射层析成像中存在伪影和噪声的问题,利用二维变分模态分解(Two-dimensional variational mode decomposition,2D-VMD)方法对图像进行降噪处理,有效去除了伪影和缺陷轮廓边缘的毛刺,进一步提高了成像分辨率。反演结果表明该方法可以较为准确地重构出铝板上减薄缺陷的位置、大小和形状,具有较高的分辨率。 展开更多

关键词 固体力学 超声导波 缺陷反演 波束成形 衍射层析成像 二维变分模态分解

在线阅读 下载PDF 职称材料

GPR绕射波与反射波分离的变分模态分解方法研究 被引量：1

14

作者 商耀达 刘财 +1 位作者 徐杨杨 鹿琪 《世界地质》 CAS 2024年第1期82-92,共11页

针对传统绕射波与反射波分离方法易造成有效信号丢失的问题,本文利用二维变分模态分解(2D-VMD)进行探地雷达(GPR)数据的绕射波与反射波分离。对二维GPR数据进行2D-VMD分解后,可得到包含从低频低波数到高频高波数的各阶模态分量及各阶模... 针对传统绕射波与反射波分离方法易造成有效信号丢失的问题,本文利用二维变分模态分解(2D-VMD)进行探地雷达(GPR)数据的绕射波与反射波分离。对二维GPR数据进行2D-VMD分解后,可得到包含从低频低波数到高频高波数的各阶模态分量及各阶模态分量的F-K谱。通过分析绕射波与反射波在频率-波数域的差异,分别重构绕射波与反射波对应的模态分量,得到分离后的绕射波与反射波数据。数值模拟与实测数据处理结果表明,相比于传统方法,该方法可以有效分离绕射波与反射波,并且不损失任何有效信号。 展开更多

关键词 探地雷达 二维变分模态分解 F-K谱 绕射波 反射波 波场分离

在线阅读 下载PDF 职称材料

面向智能修井的超声相控阵打捞成像系统设计与评价

15

作者 闫绅 胡秉磊 +4 位作者 葛嵩 李昂 关旭东 冯高成 王良杰 《石油和化工设备》 2026年第2期258-260,共3页

随着油气资源开发不断深入,井下修井作业中落鱼等井筒事故频发,严重影响油气生产的高效性与安全性。为实现落鱼打捞前的智能可视化探测,设计了一套面向智能修井任务的井下超声相控阵成像系统,并提出一种改进型的结合二维变分模态分解(2D... 随着油气资源开发不断深入,井下修井作业中落鱼等井筒事故频发,严重影响油气生产的高效性与安全性。为实现落鱼打捞前的智能可视化探测,设计了一套面向智能修井任务的井下超声相控阵成像系统,并提出一种改进型的结合二维变分模态分解(2D-VMD)与BM3D协同滤波的图像去噪算法。该方法通过对加噪图像进行模态分解,计算模态能量并筛选主要结构模态,在保留关键信息的基础上加回DC模态残差,最后融合BM3D算法完成高质量图像重建。实验以在水桶中的超声波探测图像为例进行仿真验证,结果表明该方法在峰值信噪比与结构相似性方面与国际先进系统传统BM3D算法相当,且具有更好的结构扩展性与参数可调性,为井下复杂场景下的智能打捞图像处理提供了可靠解决方案。 展开更多

关键词 智能修井 超声相控阵打捞成像 改进的2d-vmd算法 设计与评价

在线阅读 下载PDF 职称材料