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
ghie909010 小时前
基于MATLAB的A*算法避障路径规划实现
人工智能·算法·matlab
fawubio_A11 小时前
毕业设计 深度学习卷积神经网络垃圾分类系统
python·cnn·毕业设计·毕设
ZTLJQ12 小时前
深入理解CNN:卷积神经网络的原理与实战应用
人工智能·神经网络·cnn
fengfuyao98513 小时前
多幅图像拼接MATLAB实现
图像处理·计算机视觉·matlab
纤纡.13 小时前
从零搭建卷积神经网络(CNN):食品图像分类实战
人工智能·深度学习·cnn
郝学胜-神的一滴14 小时前
深度学习入门全解析:从核心概念到实战基础 | 技术研讨会精华总结
人工智能·python·深度学习·算法·cnn
Matlab程序设计与单片机14 小时前
【机器人最短路径规划问题】基于模拟退火算法SA
matlab·栅格地图·模拟退火算法·路径规划
简简单单做算法15 小时前
基于WOA鲸鱼优化的LSTM长短记忆网络模型的文本分类算法matlab仿真
人工智能·分类·lstm·文本分类·woa鲸鱼优化·woa-lstm
放下华子我只抽RuiKe515 小时前
机器学习全景指南-进阶篇——解决分类问题的逻辑回归
人工智能·机器学习·分类·逻辑回归·文心一言·ai编程·智能体
輕華15 小时前
零基础吃透 CNN 卷积神经网络:MNIST 手写数字识别实战全解(附完整可运行代码)
人工智能·神经网络·cnn