MATLAB一维信号形态学滤波预处理系统

资 源 简 介

本MATLAB项目实现一维信号的数学形态学滤波预处理，包含自定义腐蚀、膨胀及开闭运算算法，有效滤除振动信号中的脉冲噪声并平滑波形，同时保留主要特征，适用于机械振动分析等场景。

详 情 说 明

一维信号形态学滤波预处理系统

项目介绍

本项目实现了一维信号的数学形态学基本运算。通过自定义开发的腐蚀与膨胀算法，结合开运算与闭运算对振动、生物医学等一维时序信号进行预处理。系统有效滤除信号中的尖锐脉冲噪声，平滑波形，同时保持信号主要形态特征，可提升信号质量，为后续分析提供可靠的预处理结果。

功能特性

• 基本形态学运算：实现了腐蚀、膨胀、开运算、闭运算四种核心算法。
• 灵活的结构元素：支持自定义结构元素的形状（如扁平、半圆形）与尺寸，适应不同噪声特征。
• 噪声抑制与特征保持：有效去除脉冲噪声，平滑信号，并保留信号主要趋势与关键波形。
• 结果可视化：提供原始信号与四种处理结果的对比图表，便于效果评估与分析。

使用方法

1. 准备输入信号：提供单通道一维时序信号向量（如振动加速度、ECG等）及其采样频率。
2. 设置结构元素：根据噪声特点选择结构元素形状，并设定其尺寸（宽度）。
3. 运行处理系统：执行主程序，系统将自动进行形态学滤波计算。
4. 获取输出结果：系统返回腐蚀、膨胀、开运算、闭运算四种滤波后的信号向量。
5. 查看分析图表：系统自动生成并显示原始信号与各处理信号的对比图。

系统要求

• MATLAB R2018b 或更高版本
• 信号处理工具箱

文件说明

主程序文件集成了系统的核心处理流程，其主要功能包括：读取输入的一维时序信号与采样频率参数，接收用户自定义的结构元素设置，依次调用腐蚀、膨胀、开运算及闭运算算法对信号进行形态学滤波处理，最终输出四种运算结果信号并绘制原始信号与所有处理结果的对比可视化图表。