本發明專利技術公開了一種電磁兼容測試曲線圖片的數據提取方法，該數據提取方法針對電磁兼容測試曲線頻帶寬、頻譜密集重疊、坐標系種類不單一等特點，利用圖像處理方法的多樣性，采用像素—坐標策略對二維曲線圖片進行遍歷掃描，尋找有效像素點，并根據像素—坐標關系獲得目標曲線的數據信息，包括圖片預處理，兩種坐標系下的圖片數據提取方法，多圖處理和數據合并。本發明專利技術較全面的考慮了電磁兼容測試曲線的種類和特點，能夠實現電磁兼容測試領域中圖片曲線的數字化，便于后期的數據分析和故障診斷，既避免了人工操作的繁瑣，又減小了人眼視覺帶來的誤差，提高了準確性和穩定性。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種電磁兼容診斷和調試部分中關于電磁兼容測試曲線的數據提取方法，更特別地說，是指一種基于像素一坐標策略的電磁兼容測試曲線圖片的數據信息提取方法。
技術介紹
MATLAB軟件是一款集數值計算、符號運算和圖形處理等多種功能于一體的科學計算軟件，包含許多專用工具箱，可以滿足不同專業用戶的需求。MATLAB可以創建圖形用戶界面，即用戶與計算機或計算機程序的接觸點或交互方式，是用戶與計算機進行信息交流的方式。電磁兼容(EMC,ElectroMagnetic Compatibility)一般指電氣及電子設備在共同的電磁環境中能執行各自功能的共存狀態，即要求在同一電磁環境中的上述各種設備都能正常工作又互不干擾，達到“兼容”狀態。換句話說，電磁兼容是指電子線路、設備、系統相互不影響，從電磁角度具有相容性的狀態。相容性包括設備內電路模塊之間的相容性、設備之間的相容性和系統之間的相容性。電磁兼容在電子產品的研制過程中有3個重要部分是缺一不可的，那就是電磁兼容的設計、電磁兼容的診斷和調試以及電磁兼容的標準檢測。由于電磁兼容本身的復雜性，雖然理論設計毫無疑問將起十分重要的作用，但產品的實際研制中出現的電磁干擾是理論設計中無法考慮和遇見的。因此，電磁兼容的診斷和調試在產品的研制過程中就特別重要。電磁干擾的檢測、診斷離不開測量儀器，常用的儀器有頻譜分析儀、示波器等。其中頻譜分析儀頻帶范圍為IOkHz 1GHz，頻帶很寬，頻譜測試曲線(如圖2C所示)常采用半對數坐標系，即幅值軸采用分度均勻的普通坐標軸，而頻率軸則采用分度不均勻的對數坐標，在此軸上，某點與原點的實際距離為該點對應數的對數值，但是在該點標出的值是真數，也就是實際的頻率值。除此之外，也可用普通坐標系顯示測試曲線(如圖2A、圖2B所示)。對于儀器上顯示的測試曲線大多以圖片(圖片可以是電子形式也可以是紙制圖片經掃描成電子得到)形式存儲，而不能以數據方式存儲，為后期的曲線分析和故障診斷帶來了不便。為此，需要一種可以提取電磁兼容測試曲線圖片中各項數據的方法。目前，提取圖片中相關數據的方法大致可歸納為兩類一類是通過圖像處理軟件，設置曲線坐標軸進行數據提取，可分為自動提取和手動采點提取兩種方法，自動提取方法雖然省時省力，但沒有考慮到電磁兼容測試曲線頻帶寬的特點，基本上都是一個頻率點對應多個幅值，在自動提取數據時遇到這種情況會將幅值進行均值處理，與實際數據不符，手動采點提取則需要大量的時間和精力，且受限于人的視覺和標記的精度；另一類是對圖像進行矢量化處理，將其轉化成矢量化格式，結合圖像處理軟件進行數據提取，但圖像的轉化過程不甚準確，對于電磁兼容測試曲線來說，很多諧波分量會在此過程中丟失，造成提取完成后重要數據缺失的問題。且以上這些方法大多用于曲線過于簡單平滑的圖片曲線數據的提取，對于電磁兼容測試領域中復雜多變的曲線適用性不強。綜上所述，現有的從圖片中提取相關數據的方法均無法完全滿足從圖片形式保存的電磁兼容測試曲線中獲取各項數據信息的要求。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術目的在于提供一種能夠滿足電磁兼容測試曲線圖片的數據信息提取方法，該方法能夠較完整的提取電磁兼容測試曲線圖片中的數據信息，特別是諧波成分，提取出的數據較全面的反映了電磁兼容測試曲線的頻譜特征，滿足了電磁兼容診斷和調試部分中后續故障診斷的要求。本專利技術的數據提取方法較已有方法擴大了應用范圍，且提聞了準確性和穩定性。本專利技術的一種電磁兼容圖片測試曲線的數據提取方法，該數據提取是用于電磁兼容測試中的圖片曲線數字化，其特征在于所述電磁兼容圖片測試曲線的數據提取方法包括圖片去噪、圖片二值化、去除網格的圖片預處理；普通坐標系和半對數坐標系的坐標系置換下的圖片數據提取；多圖處理和數據合并處理；為了便于用戶和計算機程序的交互，利用MATLAB軟件編寫了相應的程序界面；基于此界面的數據提取方法有下列處理步驟步驟1:導入目標圖片，該圖片內容是電磁兼容的一條測試曲線，需看得出坐標系種類和坐標軸標注，該圖片可來自測試儀器，也可來自紙介質的掃描件，導入圖片后即可獲得整個圖片的像素矩陣，導入圖片后轉到步驟2 ;步驟2 :采用手動采點的方式標注坐標軸的原點和終點，并采集測試曲線與背景網格重疊的峰值點，獲得這些點的像素位置并存儲，先存儲坐標軸的關鍵點，再存儲曲線和網格的重疊點，分別待步驟5中數據提取和步驟3中去除網格備用，如果測試曲線中沒有網格，則只標記坐標軸的關鍵 點，標記完成后轉到步驟3 ；所述的坐標軸的原點和橫縱坐標軸的終點的像素位置分別用(Μ, η)、(Μ, N)、(m, η)表不，m為坐標軸內有效區域的橫向掃描像素點的初始位置，M為坐標軸內有效區域的橫向掃描像素點的終止位置，η為坐標軸內有效區域的縱向掃描像素點的初始位置，N為坐標軸內有效區域的縱向掃描像素點的終止位置；步驟3 :采用圖像處理技術，根據圖片質量選擇性的進行圖片去噪、圖像二值化和網格去除，處理完畢后轉到步驟4 ；所述圖像去噪是采用小波變換對含有噪聲的圖片進行去噪處理，這類圖片因噪聲原因質量差，圖片曲線特性容易被淹沒，造成數據的物體去和漏提取，如果圖像清晰，可直接跳過該步；所述圖像二值化是將圖片轉化為只有黑白兩色的二值圖像，采用大津法對圖片進行處理，找到目標圖片的閾值，大于閾值的像素點設為背景色白色，小于閾值的像素點設為目標曲線黑色，從而獲得只有黑白兩色的圖片；基于本專利技術是根據一點的像素值來判斷該點是否為曲線上的有效點，為此將圖片進行二值化處理有助于像素點的快速判斷，如果圖像本身已是黑白圖像，可直接跳過該步；所述網格去除是指去除電磁兼容測試曲線的背景網格，采用像素遍歷掃描法將網格設為背景色白色，對步驟2中儲存的曲線與網格重疊處的像素位置點進行插值，設為目標曲線黑色，獲得沒有網格的測試曲線；去除水平和垂直的網格后可便于數據的準確提取，如果曲線背景無網格，可直接跳過該步；步驟4 :對測試曲線進行參數設置，手動輸入橫縱坐標軸的起始值和終止值，以獲得坐標軸的最大最小值信息，設置完成后轉到步驟5 ；步驟5 :由步驟2和步驟4分別獲得了圖片中坐標軸區域的像素矩陣和坐標軸參數，采用像素-坐標策略，選擇圖片中曲線的坐標系類型，根據像素位置和坐標軸的關系即可獲得測試曲線的數據信息，并存儲在文本文件中，即提高了效率又減小了人類視覺和標記精度帶來的誤差，數據提取完畢后轉到步驟6 ；步驟6 :判斷測試曲線是否分多圖處理，若該測試曲線只存儲在一副圖片中，則轉到步驟9，若分多圖存儲，則轉到步驟7 ;步驟7 :判斷多圖處理是否完畢，若處理完畢則轉到步驟8，若還未處理完畢，則轉到步驟1，依次進行步驟2、步驟3、步驟4、步驟5、步驟6、步驟7，直到全部處理完畢后轉到步驟8 ;步驟8 :采用數據首尾相接法，對從多幅測試曲線圖片中提取的數據進行處理，獲得該測試數據的完整信息，并轉到步驟9 ；步驟9 :顯示已提取出的數據，結束此次數據提取過程。本專利技術可實現電磁兼容測試曲線圖片的數據提取的優點在于本專利技術將圖像處理技術與電磁兼容測試領域相結合，使以圖片形式存儲的測試曲線實現數字化。本專利技術較已有方法擴大了應用范圍，除步驟2中標注坐標軸和少數與網格重疊的曲線峰值點外均可通過自動方式完成數據提取，提高了效率和穩定本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種電磁兼容圖片測試曲線的數據提取方法，該數據提取是用于電磁兼容測試中的圖片曲線數字化，其特征在于：所述電磁兼容圖片測試曲線的數據提取方法包括圖片去噪、圖片二值化、去除網格的圖片預處理；普通坐標系和半對數坐標系的坐標系置換下的圖片數據提取；多圖處理和數據合并處理；為了便于用戶和計算機程序的交互，利用MATLAB軟件編寫了相應的程序界面；基于此界面的數據提取方法有下列處理步驟：步驟1：導入目標圖片，該圖片內容是電磁兼容的一條測試曲線，需看得出坐標系種類和坐標軸標注，該圖片可來自測試儀器，也可來自紙介質的掃描件，導入圖片后即可獲得整個圖片的像素矩陣，導入圖片后轉到步驟2；步驟2：采用手動采點的方式標注坐標軸的原點和終點，并采集測試曲線與背景網格重疊的峰值點，獲得這些點的像素位置并存儲，先存儲坐標軸的關鍵點，再存儲曲線和網格的重疊點，分別待步驟5中數據提取和步驟3中去除網格備用，如果測試曲線中沒有網格，則只標記坐標軸的關鍵點，標記完成后轉到步驟3；所述的坐標軸的原點和橫縱坐標軸的終點的像素位置分別用（M,n）、（M,N）、（m,n）表示，m為坐標軸內有效區域的橫向掃描像素點的初始位置，M為坐標軸內有效區域的橫向掃描像素點的終止位置，n為坐標軸內有效區域的縱向掃描像素點的初始位置，N為坐標軸內有效區域的縱向掃描像素點的終止位置；步驟3：采用圖像處理技術，根據圖片質量選擇性的進行圖片去噪、圖像二值化和網格去除，處理完畢后轉到步驟4；所述圖像去噪是采用小波變換對含有噪聲的圖片進行去噪處理，這類圖片因噪聲原因質量差，圖片曲線特性容易被淹沒，造成數據的物體去和漏提取，如果圖像清晰，可直接跳過該步；所述圖像二值化是將圖片轉化為只有黑白兩色的二值圖像，采用大津法對圖片進行處理，找到目標圖片的閾值，大于閾值的像素點設為背景色白色，小于閾值的像素點設為目標曲線黑色，從而獲得只有黑白兩色的圖片；基于本專利技術是根據一點的像素值來判斷該點是否為曲線上的有效點，為此將圖片進行二值化處理有助于像素點的快速判斷，如果圖像本身已是黑白圖像，可直接跳過該步；所述網格去除是指去除電磁兼容測試曲線的背景網格，采用像素遍歷掃描法將網格設為背景色白色，對步驟2中儲存的曲線與網格重疊處的像素位置點進行插值，設為目標曲線黑色，獲得沒有網格的測試曲線；去除水平和垂直的網格后可便于數據的準確提取，如果曲線背景無網格，可直接跳過該步；步驟4：對測試曲線進行參數設置，手動輸入橫縱坐標軸的起始值和終止值，以獲得坐標軸的最大最小值信息，設置完成后轉到步驟5；步驟5：由步驟2和步驟4分別獲得了圖片中坐標軸區域的像素矩陣和坐標軸參數，采用像素?坐標策略，選擇圖片中曲線的坐標系類型，根據像素位置和坐標軸的關系即可獲得測試曲線的數據信息，并存儲在文本文件中，即提高了效率又減小了人類視覺和標記精度帶來的誤差，數據提取完畢后轉到步驟6；步驟6：判斷測試曲線是否分多圖處理，若該測試曲線只存儲在一副圖片中，則轉到步驟9，若分多圖存儲，則轉到步驟7；步驟7：判斷多圖處理是否完畢，若處理完畢則轉到步驟8，若還未處理完畢，則轉到步驟1，依次進行步驟2、步驟3、步驟4、步驟5、步驟6、步驟7，直到全部處理完畢后轉到步驟8；步驟8：采用數據首尾相接法，對從多幅測試曲線圖片中提取的數據進行處理，獲得該測試數據的完整信息，并轉到步驟9；步驟9：顯示已提取出的數據，結束此次數據提取過程。...
【技術特征摘要】
1.一種電磁兼容圖片測試曲線的數據提取方法，該數據提取是用于電磁兼容測試中的圖片曲線數字化，其特征在于所述電磁兼容圖片測試曲線的數據提取方法包括圖片去噪、圖片二值化、去除網格的圖片預處理；普通坐標系和半對數坐標系的坐標系置換下的圖片數據提取；多圖處理和數據合并處理；為了便于用戶和計算機程序的交互，利用MATLAB軟件編寫了相應的程序界面；基于此界面的數據提取方法有下列處理步驟 步驟1:導入目標圖片，該圖片內容是電磁兼容的一條測試曲線，需看得出坐標系種類和坐標軸標注，該圖片可來自測試儀器，也可來自紙介質的掃描件，導入圖片后即可獲得整個圖片的像素矩陣，導入圖片后轉到步驟2 ; 步驟2 :采用手動采點的方式標注坐標軸的原點和終點，并采集測試曲線與背景網格重疊的峰值點，獲得這些點的像素位置并存儲，先存儲坐標軸的關鍵點，再存儲曲線和網格的重疊點，分別待步驟5中數據提取和步驟3中去除網格備用，如果測試曲線中沒有網格，則只標記坐標軸的關鍵點，標記完成后轉到步驟3 ； 所述的坐標軸的原點和橫縱坐標軸的終點的像素位置分別用(Μ，η)、(Μ, N)、(m, η)表示，m為坐標軸內有效區域的橫向掃描像素點的初始位置，M為坐標軸內有效區域的橫向掃描像素點的終止位置，η為坐標軸內有效區域的縱向掃描像素點的初始位置，N為坐標軸內有效區域的縱向掃描像素點的終止位置； 步驟3:采用圖像處理技術，根據圖片質量選擇性的進行圖片去噪、圖像二值化和網格去除，處理完畢后轉到步驟4; 所述圖像去噪是采用小波變換對含有噪聲的圖片進行去噪處理，這類圖片因噪聲原因質量差，圖片曲線特性容易被淹沒，造成數據的物體去和漏提取，如果圖像清晰，可直接跳過該步； 所述圖像二值化是將圖片轉化為只有黑白兩色的二值圖像，采用大津法對圖片進行處理，找到目標圖片的閾值，大于閾值的像素點設為背景色白色，小于閾值的像素點設為目標曲線黑色，從而獲得只有黑白兩色的圖片；基于本發明是根據一點的像素值來判斷該點是否為曲線上的有效點，為此將圖片進行二值化處理有助于像素點的快速判斷，如果圖像本身已是黑白圖像，可直接跳過該步； 所述網格去除是指去除電磁兼容測試曲線的背景網格，采用像素遍歷掃描法將網格設為背景色白色，對步驟2中儲存的曲線與網格重疊處的像素位置點進行插值，設為目標曲線黑色，獲得沒有網格的測試曲線；去除水平和垂直的網格后可便于數據的準確提取，如果曲線背景無網格，可直接跳過該步； 步驟4 :對測試曲線進行參數設置，手動輸入橫縱坐標軸的起始值和終止值，以獲得坐標軸的最大最小值信息，設置完成后轉到步驟5 ; 步驟5 :由步驟2和步驟4分別獲得了圖片中坐標軸區域的像素矩陣和坐標軸參數，采用像素-坐標策略，選擇圖片中曲線的坐標系類型，根據像素位置和坐標軸的關系即可獲得測試曲線的數據信息，并存儲在文本文件中，即提高了效率又減小了人類視覺和標記精度帶來的誤差，數據提取完畢后轉到步驟6 ; 步驟6 :判斷測試曲線是否分多圖處理，若該測試曲線只存儲在一副圖片中，則轉到步驟9，若分多圖存儲，則轉到步驟7 ; 步驟7 :判斷多圖處理是否完畢，若處理完畢則轉到步驟8，若還未處理完畢，則轉到步驟1，依次進行步驟2、步驟3、步驟4、步驟5、步驟6、步驟7，直到全部處理完畢后轉到步驟·8 ； 步驟8:采用數據首尾相接法，對從多幅測試曲線圖片中提取的數據進行處理，獲得該測試數據的完整信息，并轉到步驟9 ; 步驟9 :顯示已提取出的數據，結束此次數據提取過程。2.根據權利要求1所述的可提取電磁兼容圖片測試曲線數據的軟件，其特征在于 考慮了常用的圖像處理技術，如圖像去噪、二值化，另外為了避免圖中背景網格給數據提取造成的干擾，增加了去除網格這一預...
【專利技術屬性】
技術研發人員：郭慧，蘇東林，劉焱，付永慶，王建強，
申請(專利權)人：北京航空航天大學，
類型：發明
國別省市：
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