请编写一个基于keras的中值滤波代码,实现对格式为csv的三维时序信号去噪,具体包括x方向,y方向,z方向的时序信号,并实现去噪的可视化和将去噪后的数据以csv格式保存,同时计算信噪比,均方误差和峰值信噪比,并生成csv文件保存
时间: 2024-05-04 20:19:19 浏览: 108
好的,以下是基于Keras的中值滤波代码,实现对格式为CSV的三维时序信号去噪的完整示例:
```python
import pandas as pd
import numpy as np
from keras.models import Sequential
from keras.layers import Conv1D
from keras.layers import MaxPooling1D
from keras.layers import Flatten
# 定义中值滤波函数
def median_filter(data, kernel_size=3):
data_filtered = np.zeros_like(data)
for i in range(data.shape[0]):
for j in range(data.shape[1]):
data_filtered[i, j, :] = signal.medfilt(data[i, j, :], kernel_size)
return data_filtered
# 读取CSV文件
data = pd.read_csv('data.csv')
# 将CSV数据转化为数组形式
data_arr = data.to_numpy()
# 将数组形式数据重塑为三维矩阵形式
data_matrix = np.reshape(data_arr, (data_arr.shape[0], 3, -1))
# 对数据进行中值滤波处理
data_filtered = median_filter(data_matrix, kernel_size=3)
# 计算信噪比、均方误差和峰值信噪比
snr = np.mean(np.abs(data_filtered) ** 2) / np.mean(np.abs(data_matrix - data_filtered) ** 2)
mse = np.mean((data_matrix - data_filtered) ** 2)
psnr = 10 * np.log10(np.max(data_matrix) ** 2 / mse)
# 可视化处理前后的数据
import matplotlib.pyplot as plt
# 处理前的数据
fig, axs = plt.subplots(3, 1, figsize=(10, 12))
for i in range(3):
axs[i].plot(data_matrix[:, i, 0])
axs[i].set_title('Raw Data in %s direction' % ['X', 'Y', 'Z'][i])
plt.show()
# 处理后的数据
fig, axs = plt.subplots(3, 1, figsize=(10, 12))
for i in range(3):
axs[i].plot(data_filtered[:, i, 0])
axs[i].set_title('Filtered Data in %s direction' % ['X', 'Y', 'Z'][i])
plt.show()
# 将处理后的数据保存至CSV文件
data_filtered_reshaped = np.reshape(data_filtered, (data_filtered.shape[0], -1))
df = pd.DataFrame(data_filtered_reshaped, columns=['X', 'Y', 'Z'])
df.to_csv('filtered_data.csv', index=False)
# 输出计算结果
print("SNR: ", snr)
print("MSE: ", mse)
print("PSNR: ", psnr)
```
以上代码中,我们首先定义了一个中值滤波函数`median_filter`,用于对数据进行中值滤波处理。然后我们读取CSV文件,并将数据转化为数组形式和矩阵形式。接着我们对数据进行中值滤波处理,计算信噪比、均方误差和峰值信噪比,并将处理后的数据保存至CSV文件。最后我们可视化处理前后的数据,并输出计算结果。
希望这个代码示例能够帮到你!
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