解释 import pywt import matplotlib.pyplot as plt import numpy as np import preprocess path = r'F:\biyesheji\4\hebingmat' x_train, y_train, x_valid, y_valid, x_test, y_test = preprocess.prepro( d_path=path, length=784, number=30, normal=True, rate=[0.6, 0.2, 0.2], enc=False, enc_step=28) for i in range(0, len(x_valid)): N = 784 fs = 12000 t = np.linspace(0, 784 / fs, N, endpoint=False) wavename = 'cmor3-3' totalscal = 256 fc = pywt.central_frequency(wavename) cparam = 2 * fc * totalscal scales = cparam / np.arange(totalscal, 1, -1) [cwtmatr, frequencies] = pywt.cwt(x_valid[i], scales, wavename, 1.0 / fs) plt.contourf(t, frequencies, abs(cwtmatr)) plt.axis('off') plt.gcf().set_size_inches(784 / 100, 784 / 100) plt.gca().xaxis.set_major_locator(plt.NullLocator()) plt.gca().yaxis.set_major_locator(plt.NullLocator()) plt.subplots_adjust(top=1, bottom=0, right=1, left=0, hspace=0, wspace=0) plt.margins(0, 0) x = r'./cwt_picture/valid/' + str(i) + '-' + str(y_valid[i]) + '.jpg' plt.savefig(x)

时间: 2023-11-12 16:06:36 浏览: 157
PY

import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt import math

这段代码主要是进行连续小波变换(CWT)并可视化结果。首先,使用 `pywt` 库导入所需的函数和模块。然后,使用 `preprocess` 库中的 `prepro` 函数加载数据集并进行预处理。接下来,使用 `for` 循环遍历验证集中的每个样本,对每个样本进行 CWT 变换。在变换过程中,设置了信号长度、采样频率、小波名称、总比例尺数、中心频率和尺度等参数。最后,使用 `matplotlib.pyplot` 库将结果可视化并保存为图片。其中 `plt.contourf` 函数用于绘制等高线图,`plt.axis` 函数用于设置坐标轴,`plt.gcf` 函数用于获取当前的 `figure` 对象,`plt.gca` 函数用于获取当前的 `axes` 对象,`plt.subplots_adjust` 函数用于调整子图的布局,`plt.margins` 函数用于设置边缘大小。最后,将图片保存到指定的文件夹中。
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import pandas as pd import matplotlib.pyplot as plt import numpy as np import pywt file_name = 'E:/liuyuan/ceshi/zhongyao/Subject_1_0cmH20_norm_breaths.csv' data = pd.read_csv(file_name, skiprows=1, usecols=[0, 2], names=['Time', 'Flow']) x = list() y = list() for i in range(len(data)): x.append(float(data.values[i][0])) y.append(float(data.values[i][1])) start_index = 0 end_index = 5372 time = np.arange(start_index, end_index) flow = np.arange(start_index, end_index) time = data['Time'][start_index:end_index] flow = data['Flow'] def wavelet_filter(data): wavelet = 'db4' # 选择小波基函数 level = 5 # 小波变换的层数 # 小波变换 coeffs = pywt.wavedec(data, wavelet, level=level) threshold = np.std(coeffs[-level]) * np.sqrt(2 * np.log(len(data))) coeffs[1:] = (pywt.threshold(c, threshold, mode='soft') for c in coeffs[1:]) filtered_data = pywt.waverec(coeffs, wavelet) return filtered_data 对Flow进行小波变换滤波 filtered_flow = wavelet_filter(flow) fig, ax = plt.subplots(figsize=(10, 5)) plt.xlim(0, 60) ax.set_ylim(-0.7, 0.7) ax.set_xlabel('Time(s)', fontsize=10) ax.set_ylabel('Flow(L/s)', fontsize=10) ax.plot(time, filtered_flow, label='Filtered Flow') ax.legend() ax.grid(True, linewidth=0.3, alpha=0.5, color='gray') plt.tight_layout() # 自动调整子图的布局 plt.show()import pandas as pd import matplotlib.pyplot as plt import numpy as np import pywt file_name = 'E:/liuyuan/ceshi/zhongyao/Subject_1_0cmH20_norm_breaths.csv' data = pd.read_csv(file_name, skiprows=1, usecols=[0, 2], names=['Time', 'Flow']) x = list() y = list() for i in range(len(data)): x.append(float(data.values[i][0])) y.append(float(data.values[i][1])) start_index = 0 end_index = 5372 time = np.arange(start_index, end_index) flow = np.arange(start_index, end_index) time = data['Time'][start_index:end_index] flow = data['Flow'] def wavelet_filter(data): wavelet = 'db4' # 选择小波基函数 level = 5 # 小波变换的层数 coeffs = pywt.wavedec(data, wavelet, level=level) threshold = np.std(coeffs[-level]) * np.sqrt(2 * np.log(len(data))) coeffs[1:] = (pywt.threshold(c, threshold, mode='soft') for c in coeffs[1:]) # 逆小波变换 filtered_data = pywt.waverec(coeffs, wavelet) return filtered_data filtered_flow = wavelet_filter(flow) fig, ax = plt.subplots(figsize=(10, 5)) plt.xlim(0, 60) ax.set_ylim(-0.7, 0.7) ax.set_xlabel('Time(s)', fontsize=10) ax.set_ylabel('Flow(L/s)', fontsize=10) ax.plot(time, filtered_flow, label='Filtered Flow') ax.legend() ax.grid(True, linewidth=0.3, alpha=0.5, color='gray') plt.tight_layout() plt.show()在此代码上添加切分代码,并按照合适窗口大小切分完准确显示

优化:import numpy as np import scipy.signal as signal import scipy.io.wavfile as wavfile import pywt import matplotlib.pyplot as plt def wiener_filter(x, fs, cutoff): # 维纳滤波函数 N = len(x) freqs, Pxx = signal.periodogram(x, fs=fs) H = np.zeros(N) H[freqs <= cutoff] = 1 Pxx_smooth = np.maximum(Pxx, np.max(Pxx) * 1e-6) H_smooth = np.maximum(H, np.max(H) * 1e-6) G = H_smooth / (H_smooth + 1 / Pxx_smooth) y = np.real(np.fft.ifft(np.fft.fft(x) * G)) return y def kalman_filter(x): # 卡尔曼滤波函数 Q = np.diag([0.01, 1]) R = np.diag([1, 0.1]) A = np.array([[1, 1], [0, 1]]) H = np.array([[1, 0], [0, 1]]) x_hat = np.zeros((2, len(x))) P = np.zeros((2, 2, len(x))) x_hat[:, 0] = np.array([x[0], 0]) P[:, :, 0] = np.eye(2) for k in range(1, len(x)): x_hat[:, k] = np.dot(A, x_hat[:, k-1]) P[:, :, k] = np.dot(np.dot(A, P[:, :, k-1]), A.T) + Q K = np.dot(np.dot(P[:, :, k], H.T), np.linalg.inv(np.dot(np.dot(H, P[:, :, k]), H.T) + R)) x_hat[:, k] += np.dot(K, x[k] - np.dot(H, x_hat[:, k])) P[:, :, k] = np.dot(np.eye(2) - np.dot(K, H), P[:, :, k]) y = x_hat[0, :] return y # 读取含有噪声的语音信号 rate, data = wavfile.read("shengyin.wav") data = data.astype(float) / 32767.0 # 维纳滤波 y_wiener = wiener_filter(data, fs=rate, cutoff=1000) # 卡尔曼滤波 y_kalman = kalman_filter(data) # 保存滤波后的信号到文件中 wavfile.write("wiener_filtered.wav", rate, np.int32(y_wiener * 32767.0)) wavfile.write("kalman_filtered.wav", rate, np.int32(y_kalman * 32767.0))

import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt import pywt from skimage import io, color # 读取灰度图像并转换为RGB图像 img_gray = io.imread('lena.png', as_gray=True) img = color.gray2rgb(img_gray) # 对图像的三个通道进行DWT变换 coeffs_r = pywt.dwt2(img[:, :, 0], 'haar') coeffs_g = pywt.dwt2(img[:, :, 1], 'haar') coeffs_b = pywt.dwt2(img[:, :, 2], 'haar') # 设置压缩比率 compress_ratio = 0.5 # 计算阈值 threshold_r = np.sort(np.abs(coeffs_r[1].ravel()))[::-1][int(compress_ratio * len(coeffs_r[1].ravel()))] threshold_g = np.sort(np.abs(coeffs_g[1].ravel()))[::-1][int(compress_ratio * len(coeffs_g[1].ravel()))] threshold_b = np.sort(np.abs(coeffs_b[1].ravel()))[::-1][int(compress_ratio * len(coeffs_b[1].ravel()))] # 对小于阈值的系数进行置零 coeffs_r = list(coeffs_r) coeffs_r[0] = np.round(coeffs_r[0]) coeffs_r[1] = np.where(np.abs(coeffs_r[1]) < threshold_r, 0, coeffs_r[1]) coeffs_r[2] = np.where(np.abs(coeffs_r[2]) < threshold_r, 0, coeffs_r[2]) coeffs_g = list(coeffs_g) coeffs_g[0] = np.round(coeffs_g[0]) coeffs_g[1] = np.where(np.abs(coeffs_g[1]) < threshold_g, 0, coeffs_g[1]) coeffs_g[2] = np.where(np.abs(coeffs_g[2]) < threshold_g, 0, coeffs_g[2]) coeffs_b = list(coeffs_b) coeffs_b[0] = np.round(coeffs_b[0]) coeffs_b[1] = np.where(np.abs(coeffs_b[1]) < threshold_b, 0, coeffs_b[1]) coeffs_b[2] = np.where(np.abs(coeffs_b[2]) < threshold_b, 0, coeffs_b[2]) # 合并三个通道的系数 coeffs = [np.stack([coeffs_r[i], coeffs_g[i], coeffs_b[i]], axis=-1) for i in range(len(coeffs_r))] # 对图像进行IDWT反变换 img_dwt = pywt.idwt2(coeffs, 'haar') # 显示原始图像和压缩后的图像 fig, axes = plt.subplots(nrows=1, ncols=2, figsize=(8, 4)) ax = axes.ravel() ax[0].imshow(img) ax[0].set_title("Original image") ax[1].imshow(img_dwt) ax[1].set_title("Compressed image (DWT)") ax[1].set_xlabel("Compression ratio: {:.2f}".format(compress_ratio)) plt.tight_layout() plt.show()

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