一种水下设备特征提取方法、装置、设备及存储介质与流程

本申请涉及声场特征提取，尤其涉及一种水下设备特征提取方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、目前，基于声学信号的水下设备特征提取方法通常采用非接触式测量获取声学信号，相对于常规的设备振动信号，声学信号的获取更为便捷，其包含了丰富的设备运行信息。然而，传统的水下设备的声学特征提取方法大多从声学信号提取时域、频域或时频特征作为设备特征，存在限于局部特征，抗干扰能力弱的问题，使得对水下设备特征提取的效果较差。

2、因此，发明人提供了一种水下设备特征提取方法、装置、设备及存储介质。

技术实现思路

1、(1)要解决的技术问题

2、本申请实施例提供了一种水下设备特征提取方法、装置、设备及存储介质，要解决的技术问题是：现有方法对水下设备特征提取的效果较差。

3、(2)技术方案

4、第一方面，本申请实施例提供了一种水下设备特征提取方法，包括：

5、对水下设备不同状态下的辐射声场进行测量，得到所述水下设备的多种声场物理量；

6、根据所述多种声场物理量对声场进行声源面声场重构，得到所述多种声场物理量的空间分布图像；

7、通过多种特征提取方法对所述空间分布图像进行特征提取，得到所述多种声场物理量的多种空域特征。

8、在其中一个实施例中，所述对水下设备不同状态下的辐射声场进行测量，得到所述水下设备的多种声场物理量，包括：

9、对水下设备不同状态下的辐射声场进行测量，得到所述水下设备的声压值以及质点振速值；

10、根据所述质点振速值，通过有限差分法得到所述水下设备的质点振速梯度。

11、在其中一个实施例中，所述根据所述多种声场物理量对声场进行声源面声场重构，得到所述多种声场物理量的空间分布图像，包括：

12、根据所述多种声场物理量，通过近场声全息法进行声源面声场重构，得到所述多种声场物理量的空间分布图像。

13、在其中一个实施例中，所述通过多种特征提取方法对所述空间分布图像进行特征提取，得到所述多种声场物理量的多种空域特征，包括：

14、通过灰度共生矩阵法、tamura法以及gabor小波变换法对所述空间分布图像进行特征提取，得到所述多种声场物理量的多种空域特征。

15、在其中一个实施例中，所述水下设备特征提取方法，还包括：

16、对所述多种空域特征进行特征级融合，得到所述多种声场物理量的融合后的空域特征。

17、在其中一个实施例中，所述对所述多种空域特征进行特征级融合，得到所述多种声场物理量的融合后的空域特征，包括：

18、通过pca主元分析法对所述多种空域特征进行特征级融合，得到所述多种声场物理量的融合后的空域特征。

19、在其中一个实施例中，所述水下设备特征提取方法，还包括：

20、根据所述融合后的空域特征，建立所述水下设备的设备状态信息特征样本库。

21、第二方面，本申请实施例提供了一种水下设备特征提取装置，包括：

22、声场测量模块，用于对水下设备不同状态下的辐射声场进行测量，得到所述水下设备的多种声场物理量；

23、声场重构模块，用于根据所述多种声场物理量对声场进行声源面声场重构，得到所述多种声场物理量的空间分布图像；

24、特征提取模块，用于通过多种特征提取方法对所述空间分布图像进行特征提取，得到所述多种声场物理量的多种空域特征。

25、第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上所述的水下设备特征提取方法。

26、第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上所述的水下设备特征提取方法。

27、(3)有益效果

28、本申请的上述技术方案具有如下优点：

29、本申请实施例第一方面提供的水下设备特征提取方法，通过对水下设备不同状态下的辐射声场进行测量，得到所述水下设备的多种声场物理量，根据所述多种声场物理量对声场进行声源面声场重构，得到所述多种声场物理量的空间分布图像，通过多种特征提取方法对所述空间分布图像进行特征提取，得到所述多种声场物理量的多种空域特征，能够借助完善的图像处理与分析技术，提取声场空间分布图像中的纹理特征，发掘隐藏于声场分布中的空域信息，优化对水下设备特征提取的效果。

30、可以理解的是，上述第二方面、第三方面和第四方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。

技术特征：

1.一种水下设备特征提取方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的水下设备特征提取方法，其特征在于，所述对水下设备不同状态下的辐射声场进行测量，得到所述水下设备的多种声场物理量，包括：

3.如权利要求1所述的水下设备特征提取方法，其特征在于，所述根据所述多种声场物理量对声场进行声源面声场重构，得到所述多种声场物理量的空间分布图像，包括：

4.如权利要求1所述的水下设备特征提取方法，其特征在于，所述通过多种特征提取方法对所述空间分布图像进行特征提取，得到所述多种声场物理量的多种空域特征，包括：

5.如权利要求1所述的水下设备特征提取方法，其特征在于，还包括：

6.如权利要求5所述的水下设备特征提取方法，其特征在于，所述对所述多种空域特征进行特征级融合，得到所述多种声场物理量的融合后的空域特征，包括：

7.如权利要求5所述的水下设备特征提取方法，其特征在于，还包括：

8.一种水下设备特征提取装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的水下设备特征提取方法。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的水下设备特征提取方法。

技术总结
本申请涉及一种水下设备特征提取方法、装置、设备及存储介质，其中，水下设备特征提取方法包括：对水下设备不同状态下的辐射声场进行测量，得到所述水下设备的多种声场物理量；根据所述多种声场物理量对声场进行声源面声场重构，得到所述多种声场物理量的空间分布图像；通过多种特征提取方法对所述空间分布图像进行特征提取，得到所述多种声场物理量的多种空域特征。本申请能够优化对水下设备特征提取的效果。

技术研发人员：董晓鹏,范江玮,李遥,刘今,王凯,韦佳利,苏杭,王庸,高菲,章浩东,陈国才
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司系统工程研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11