轴承故障检测(分类任务)+傅里叶变化+CNN+matlab

1 介绍

使用西储大学的轴承数据集,其实用哪个都行,可能最后的精度会不一样,先读取数据,然后使用傅里叶转换为图像,然后搭建cnn模型,将图像大小转换为模型使用的大小,例如resnet50,输入大小就是224*224。同样提供python版本。

2 数据处理

总共10个类别

对每个数据进行采样,设置2000个样本,每个样本取连续的300个点

matlab 复制代码
% 采样,每个数据采集N条样本,每条样本M长度
M = 2000;
N = 300;
image_index = 1;
sample_all_data = zeros(3, N, M);
for i = 1:10
    sample_class_data = zeros(N, M);
    data = all_data{i};
    % 数据采样
    random_sequence = randperm(length(data) - M);
    selected_numbers = random_sequence(1:N);

    % 对于每个采样的数据,使用fft变换
    for j = 1:N
        start_index = selected_numbers(j);
        sample_data = data(start_index: start_index+M-1);
        sample_class_data(j,:) = sample_data;
        file_path = "images\" +num2str(i) +"\"+ num2str(image_index)+".jpg";
        % 进行fft变换
        process_data(sample_data, file_path)
        image_index = image_index + 1;
    end
    sample_all_data(i,:,:) = sample_class_data;
end

3 fft变换

使用matlab中的变换,转换为频谱图,然后保存,结果如下所示

matlab 复制代码
[S, f, t] = spectrogram(sample_data);

4 cnn模型

搭建一个普通的模型就行,因为这个数据集识别准确率特别高,最后都能到100%

matlab 复制代码
% 设置图像文件夹路径
data_folder = 'images';

% 创建图像数据存储器
imds = imageDatastore(data_folder, ...
    'IncludeSubfolders', true, 'LabelSource', 'foldernames');
[train_imds, test_imds] = splitEachLabel(imds, 0.7, 'randomized');


% 构建 CNN 模型
layers = [
    imageInputLayer([224 224 3])
    convolution2dLayer(3, 16, 'Padding', 'same')
    batchNormalizationLayer
    reluLayer
    maxPooling2dLayer(2, 'Stride', 2)
    convolution2dLayer(3, 32, 'Padding', 'same')
    batchNormalizationLayer
    reluLayer
    maxPooling2dLayer(2, 'Stride', 2)
    convolution2dLayer(3, 64, 'Padding', 'same')
    batchNormalizationLayer
    reluLayer
    fullyConnectedLayer(10)
    softmaxLayer
    classificationLayer
];
详情加Q 596520206 同样提供python版本
相关推荐
段一凡-华北理工大学6 小时前
AI推动工业智能化转型~系列文章07:分类与诊断算法体系:故障识别的完整工具箱
数据库·人工智能·算法·机器学习·分类·数据挖掘·高炉炼铁智能化
机器学习之心7 小时前
CCD实验设计+SVM代理建模+改进NSGA-II工艺参数多目标优化,MATLAB代码
算法·支持向量机·matlab·多目标优化
泛泛7辈8 小时前
通过matlab训练和验证深度学习的目标检测
深度学习·目标检测·matlab
酷在前行11 小时前
【R模型】R语言随机森林分类进阶:交叉验证、调参与独立测试(保姆级教程)
随机森林·分类·r语言
daad7771 天前
记录matlab状态机demo
java·网络·matlab
吃好睡好便好1 天前
MATLAB中图像的线性变换
开发语言·图像处理·学习·计算机视觉·matlab
吃好睡好便好1 天前
MATLAB中图像的对数变换
图像处理·学习·算法·计算机视觉·matlab
西西弗Sisyphus1 天前
部署模型的优化:图像标准化预处理从三步到一步乘加(2)
人工智能·机器学习·分类·训练·推理·imagenet
爱吃提升2 天前
MATLAB矩阵运算完全指南:从生成到索引操作
数据结构·matlab·矩阵
hai3152475432 天前
十种编程语言的概率统计视角分析:统计对象分类与统计编程
人工智能·分类·数据挖掘