一种面向RD时频数据的数据增强系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113902627A(43)申请公布日2022.01.07(21)申请号202110976438.3G01S7/292(2006.01)(22)申请日2021.08.24G01S7/35(2006.01)(71)申请人北京临近空间飞行器系统工程研究所地址100076北京市丰台区南大红门路1号(72)发明人李昊星赵俊翔蒋永瑞王保录尹琼尹青赵媛心周伟于喜红(74)专利代理机构中国航天科技专利中心11009代理人茹阿昌(51)Int.Cl.G06T5/00(2006.01)G06T3/40(2006.01)G06V10/762(2022.01)权利要求书2页说明书5页附图4页(54)发明名称一种面向RD时频数据的数据增强系统(57)摘要一种面向RD时频数据的数据增强系统，数据处理模块接收RD时频数据，将RD时频数据转化成图像数据，对图像数据进行灰度处理，生成原始灰度图；噪声调整模块对原始灰度图中属于噪声数据部分的像素值进行统一调整生成一个新的灰度图信息矩阵，然后将原始的目标范围像素值矩阵信息回填到新生成的灰度图信息矩阵中，从而获得新的灰度图；噪声滤波模块接收原始灰度图，进行噪声消除处理，获得消除周期性噪声后的灰度图；聚类拼接模块生成经过数据增强的灰度图像，最后将经过数据增强的灰度图像还原成RD时频数据。本发明利用有限RD时频数据，进行数据增强，获得更多的RD时频数据以用于深度学习。CN113902627ACN113902627A权利要求书1/2页1.一种面向RD时频数据的数据增强系统，其特征在于，包括：数据处理模块、噪声调整模块、噪声滤波模块和聚类拼接模块；数据处理模块：接收RD时频数据，将RD时频数据转化成图像数据，对图像数据进行灰度处理，生成对应的灰度图作为原始灰度图，并传输给噪声调整模块和噪声滤波模块；噪声调整模块：接收数据处理模块传输的原始灰度图，对原始灰度图中属于噪声数据部分的像素值进行统一调整，根据使用需要使得原始灰度图中噪声区域的像素值被放大或缩小以得到新的灰度图，然后将新的灰度图传输给聚类拼接模块；噪声滤波模块：接收数据处理模块传输的原始灰度图，进行噪声消除处理，保留原始灰度图中的目标数据点，获得消除周期性噪声后的灰度图，并传输给聚类拼接模块；聚类拼接模块：接收噪声调整模块传输的新的灰度图和噪声滤波模块传输消除周期性噪声后的灰度图，生成经过数据增强的灰度图像，最后将经过数据增强的灰度图像还原成RD时频数据，至此得到最终的结果。2.根据权利要求1所述的一种面向RD时频数据的数据增强系统，其特征在于，噪声调整模块对原始灰度图中属于噪声数据部分的像素值进行统一调整的方法，具体为：根据RD时频数据中目标数据的范围信息，将目标数据对应的像素值数据矩阵信息进行提取并保存，然后使得除这部分目标数据以外的像素值与干扰强度系数相乘，从而形成一个新的灰度图信息矩阵并将之前提取出的目标数据对应的像素值数据填到这个新生成的灰度图信息矩阵中，进而获得新的灰度图并传输给聚类拼接模块。3.根据权利要求2所述的一种面向RD时频数据的数据增强系统，其特征在于，噪声调整模块中的干扰强度系数在放大噪声时大于1，反之小于1。4.根据权利要求3所述的一种面向RD时频数据的数据增强系统，其特征在于，噪声滤波模块中识别原始灰度图中的噪声数据周期的方法，具体为：1)首先采用自适应算法获取噪声周期；2)根据图像特征设定噪声周期的值为L；3)利用初始的消除模版，以L为噪声周期值对灰度图中的噪声数据相减消除，之后对结果图像中像素值进行求和处理，获得像素累加和；4)对像素累加和进行条件判定，若满足条件则得到最优的周期长度并作为噪声数据的周期；反之则进入步骤5)；5)调整周期长度L变长，再次重复步骤2)～4)，直到获取最优的周期长度，取一个周期噪声区域的图像作为消除模版。5.根据权利要求4所述的一种面向RD时频数据的数据增强系统，其特征在于：步骤4)所述进行条件判定的方法，具体为：若得到得结果像素值累加和小于阈值，则判定满足条件，反之则判定不满足条件。6.根据权利要求5所述的一种面向RD时频数据的数据增强系统，其特征在于：步骤4)所述阈值的取值范围为10～20个。7.根据权利要求2～6任意一项所述的一种面向RD时频数据的数据增强系统，其特征在于，聚类拼接模块生成经过数据增强的灰度图像，具体为：通过聚类算法将经过处理的灰度图像进行聚类划分，根据聚类结果确定灰度图像的分组，对已分组的灰度图像随机的进行组内或者跨组拼接，从而生成经过数据增强的灰度图2CN113902627A权利要求书2/2页像。8.根据权利要求7所述的一种面向RD时频数据的数据增强系统，其特征在于，噪声滤波模块进行噪声消除处理，具体为：