System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 电阻式阵列传感器数据特征提取方法、装置、设备及介质制造方法及图纸_技高网

电阻式阵列传感器数据特征提取方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

技术编号:40951920 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-18 20:27
本申请公开了电阻式阵列传感器数据特征提取方法、装置、设备及介质,包括:采集待提取样本气体在预设循环次数下的原始气体响应数据,基于原始气体响应数据构建相应的传感器信号曲线;基于传感器信号曲线中波峰的突起度、波峰的宽度、传感器原始信号、传感器降噪信号、波峰的数量、预设循环次数计算传感器信号曲线的信噪比,将信噪比最大值对应的传感器作为目标传感器;从目标传感器信号中确定目标基点时序,基于目标基点时序应用于电子鼻系统中的各传感器信号曲线,分别确定各传感器的传感器基线;利用原始气体响应数据、传感器基线获取待提取样本气体的气体数据特征。自动计算确定各传感器的信噪比确定基线,提取更加准确的气体数据特征。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及传感器测量,特别涉及电阻式阵列传感器数据特征提取方法、装置、设备及介质


技术介绍

1、由于不同应用场景的多样性以及受到外部环境和气体传感器质量的影响,传感器信号的测量结果可能呈现出不同程度的复杂性。这种复杂性表现在多个方面:首先,由于各种不同的环境条件,传感器信号可能不够明显,这对基点的寻找形成了一些挑战。其次,在从背景气体到样气的换气过程中,由于测量系统可能存在一些问题,可能会出现与响应信号的相反的换气峰,这也增加了基点寻找的挑战。如果基点和基线不准确,会导致系统对气味的识别出现误差,从而影响系统的准确性。并且电子鼻系统需要对同一种气味进行多次测量,以确定气味的浓度和特征。如果基点和基线不准确,会导致不同次测量的结果不一致,从而影响系统的重复性。电子鼻系统可以通过传感器的响应来确定气味的浓度,如果基点和基线不准确,会导致系统无法准确地确定气味的浓度,从而无法进行定量分析。此前的电子鼻测量系统,并未考虑到这些异常情况。

2、综上,如何准确自动寻找基准点基准线,进而能够提取符合实际数据场景要求的数据特征,从而实现更准确的数据分析是本领域有待解决的技术问题。


技术实现思路

1、有鉴于此,本专利技术的目的在于提供电阻式阵列传感器数据特征提取方法、装置、设备及介质,能够准确自动寻找基准点基准线,进而能够提取符合实际数据场景要求的数据特征,从而实现更准确的数据分析。其具体方案如下:

2、第一方面,本申请公开了一种电阻式阵列传感器数据特征提取方法,应用于电子鼻系统,包括:

3、通过多个传感器构建的所述电子鼻系统采集待提取样本气体在预设循环次数下的原始气体响应数据,并基于所述原始气体响应数据构建相应的传感器信号曲线;

4、基于所述传感器信号曲线中波峰的突起度、波峰的宽度、传感器原始信号、传感器降噪信号、波峰的数量、所述预设循环次数计算所述传感器信号曲线的信噪比,并将信噪比最大值对应的传感器作为目标传感器;

5、从所述目标传感器的目标传感器信号中确定目标基点时序,并基于所述目标基点时序应用于所述电子鼻系统中的各所述传感器的所述传感器信号曲线,以分别确定各所述传感器的传感器基线;

6、利用所述原始气体响应数据、所述传感器基线获取所述待提取样本气体的气体数据特征。

7、可选的,所述通过多个传感器构建的所述电子鼻系统采集待提取样本气体在预设循环次数下的原始气体响应数据,包括:

8、设置所述电子鼻系统的气体通入时间、气体恢复时间、预设循环次数;

9、在所述气体通入时间内通入背景气体,以控制所述电子鼻系统的各传感器处于基线状态;

10、执行待提取样本气体通入所述电子鼻系统,以便通过所述电子鼻系统采集所述待提取样本气体在单循环下产生的气体响应数据,当结束单循环后,在所述气体恢复时间内通入所述背景气体,以获取单循环原始气体响应数据;

11、重复执行所述通过所述电子鼻系统采集所述待提取样本气体在单循环下产生的气体响应数据的步骤,以得到在预设循环次数下的原始气体响应数据。

12、可选的,所述基于所述传感器信号曲线中波峰的突起度、波峰的宽度、传感器原始信号、传感器降噪信号、波峰的数量、所述预设循环次数计算所述传感器信号曲线的信噪比,并将信噪比最大值对应的传感器作为目标传感器,包括:

13、通过计算所述传感器信号曲线的信噪比,并将信噪比最大值对应的传感器作为目标传感器;其中,p为信号峰的突起度,h为波峰的宽度,y为传感器原始信号,yafternoise为传感器降噪信号;n为波峰的数量;x为预设循环次数。

14、可选的,所述基于所述传感器信号曲线中波峰的突起度、波峰的宽度、传感器原始信号、传感器降噪信号、波峰的数量、所述预设循环次数计算所述传感器信号曲线的信噪比之前,还包括:

15、基于预设波峰判定条件并通过预设寻峰算法从所述传感器信号曲线中确定出所有波峰;所述预设波峰判定条件为满足预设峰值高度阈值、预设峰值宽度阈值以及预设峰值距离阈值的曲线为波峰;

16、对传感器原始信号进行降噪处理,以得到传感器降噪信号。

17、可选的,所述对传感器原始信号进行降噪处理,以得到传感器降噪信号,包括:

18、基于预设平滑度参数并利用三次样条差值算法对传感器原始信号进行拟合,以得到传感器降噪信号。

19、可选的,所述从所述目标传感器的目标传感器信号中确定目标基点时序,并基于所述目标基点时序应用于所述电子鼻系统中的各所述传感器的所述传感器信号曲线,以分别确定各所述传感器的传感器基线,包括:

20、从所述预设循环次数下的目标传感器信号中的各气体通入时刻、各气体恢复时刻以及所述气体通入时刻与所述气体恢复时刻之间的测试时间中确定背景气体切换为待提取样本气体的时间点范围,以得到转折点范围;

21、利用曲线简化算法在所述转折点范围中搜索在预设时间间隔内出现信号变化的目标时刻,以得到目标基点时序,以基于所述目标基点时序生成所述目标传感器的目标传感器基线。

22、可选的,所述利用曲线简化算法在所述转折点范围中搜索在预设时间间隔内出现信号变化的目标时刻,以得到目标基点时序之后,还包括:

23、将所述目标基点时序分别应用于所述电子鼻系统中的各所述传感器的所述传感器信号曲线中,然后分别确定各所述传感器的传感器基点,连接所述传感器基点,以得到传感器基线。

24、可选的,所述利用所述原始气体响应数据、所述传感器基线获取所述待提取样本气体的气体数据特征,包括:

25、基于所述传感器基线对所述原始气体响应数据进行基线扣除处理,并归一化扣除后的原始气体响应数据,以得到待提取气体响应曲线;

26、提取所述待提取气体响应曲线的气体数据特征。

27、第二方面,本申请公开了一种电阻式阵列传感器数据特征提取装置,应用于电子鼻系统,包括:

28、数据采集模块,用于通过多个传感器构建的所述电子鼻系统采集待提取样本气体在预设循环次数下的原始气体响应数据,并基于所述原始气体响应数据构建相应的传感器信号曲线;

29、传感器确定模块,用于基于所述传感器信号曲线中波峰的突起度、波峰的宽度、传感器原始信号、传感器降噪信号、波峰的数量、所述预设循环次数计算所述传感器信号曲线的信噪比,并将信噪比最大值对应的传感器作为目标传感器;

30、基点确定模块,用于从所述目标传感器的目标传感器信号中确定目标基点时序,并基于所述目标基点时序应用于所述电子鼻系统中的各所述传感器的所述传感器信号曲线,以分别确定各所述传感器的传感器基线;

31、特征提取模块,用于利用所述原始气体响应数据、所述传感器基线获取所述待提取样本气体的气体数据特征。

32、第三方面,本申请公开了一种电子设备,包括:

33、存储器,用于保存计算机程序;

34、处理器本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电阻式阵列传感器数据特征提取方法,其特征在于,应用于电子鼻系统,包括:

2.根据权利要求1所述的电阻式阵列传感器数据特征提取方法,其特征在于,所述通过多个传感器构建的所述电子鼻系统采集待提取样本气体在预设循环次数下的原始气体响应数据,包括:

3.根据权利要求1所述的电阻式阵列传感器数据特征提取方法,其特征在于,所述基于所述传感器信号曲线中波峰的突起度、波峰的宽度、传感器原始信号、传感器降噪信号、波峰的数量、所述预设循环次数计算所述传感器信号曲线的信噪比,并将信噪比最大值对应的传感器作为目标传感器,包括:

4.根据权利要求1所述的电阻式阵列传感器数据特征提取方法,其特征在于,所述基于所述传感器信号曲线中波峰的突起度、波峰的宽度、传感器原始信号、传感器降噪信号、波峰的数量、所述预设循环次数计算所述传感器信号曲线的信噪比之前,还包括:

5.根据权利要求4所述的电阻式阵列传感器数据特征提取方法,其特征在于,所述对传感器原始信号进行降噪处理,以得到传感器降噪信号,包括:

6.根据权利要求1所述的电阻式阵列传感器数据特征提取方法,其特征在于,所述从所述目标传感器的目标传感器信号中确定目标基点时序,并基于所述目标基点时序应用于所述电子鼻系统中的各所述传感器的所述传感器信号曲线,以分别确定各所述传感器的传感器基线,包括:

7.根据权利要求6所述的电阻式阵列传感器数据特征提取方法,其特征在于,所述利用曲线简化算法在所述转折点范围中搜索在预设时间间隔内出现信号变化的目标时刻,以得到目标基点时序之后,还包括:

8.根据权利要求1至7任一项所述的电阻式阵列传感器数据特征提取方法,其特征在于,所述利用所述原始气体响应数据、所述传感器基线获取所述待提取样本气体的气体数据特征,包括:

9.一种电阻式阵列传感器数据特征提取装置,其特征在于,应用于电子鼻系统,包括:

10.一种电子设备,其特征在于,包括:

11.一种计算机可读存储介质,其特征在于,用于存储计算机程序;其中,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述的电阻式阵列传感器数据特征提取方法的步骤。

...

【技术特征摘要】

1.一种电阻式阵列传感器数据特征提取方法,其特征在于,应用于电子鼻系统,包括:

2.根据权利要求1所述的电阻式阵列传感器数据特征提取方法,其特征在于,所述通过多个传感器构建的所述电子鼻系统采集待提取样本气体在预设循环次数下的原始气体响应数据,包括:

3.根据权利要求1所述的电阻式阵列传感器数据特征提取方法,其特征在于,所述基于所述传感器信号曲线中波峰的突起度、波峰的宽度、传感器原始信号、传感器降噪信号、波峰的数量、所述预设循环次数计算所述传感器信号曲线的信噪比,并将信噪比最大值对应的传感器作为目标传感器,包括:

4.根据权利要求1所述的电阻式阵列传感器数据特征提取方法,其特征在于,所述基于所述传感器信号曲线中波峰的突起度、波峰的宽度、传感器原始信号、传感器降噪信号、波峰的数量、所述预设循环次数计算所述传感器信号曲线的信噪比之前,还包括:

5.根据权利要求4所述的电阻式阵列传感器数据特征提取方法,其特征在于,所述对传感器原始信号进行降噪处理,以得到传感器降噪信号,包括:

6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈巧芬牛天翔倪鹏云叶小刚邬建敏
申请(专利权)人:杭州汇馨传感技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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