基于Brushlet变换的多分辨率信号分析与重构系统
项目介绍
本项目实现了一个完整的Brushlet变换分析与重构系统。Brushlet变换是一种先进的多分辨率分析工具,能够同时在时域和频域上对信号进行局部化分析。系统支持一维信号和二维图像处理,提供了从变换分解、系数分析到信号重构的完整解决方案。
该系统适用于信号处理、图像分析、时频分析等领域的研究与应用,特别适合处理具有方向性特征的信号和纹理丰富的图像。
功能特性
- 完整的Brushlet算法实现:支持信号的多尺度方向分析
- 信号分解与重构:实现brushlet系数提取和信号重建功能
- 多维度可视化:提供系数分布的时频分析可视化
- 参数可调节界面:支持分解层数、方向数量等参数灵活配置
- 对比分析功能:包含信号处理前后的对比和误差分析
- 多格式支持:兼容.mat文件、图像文件和数值矩阵输入
使用方法
- 准备输入数据:导入一维信号或二维图像数据
- 配置变换参数:设置分解层数、方向数量和基函数参数
- 执行变换分析:运行brushlet分解获取系数矩阵
- 查看分析结果:观察时频分布和系数能量图谱
- 信号重构验证:通过系数重建信号并分析重构误差
系统提供图形用户界面,用户可通过界面操作完成所有分析步骤,也可以调用API进行批处理操作。
系统要求
- 操作系统:Windows/Linux/macOS
- 运行环境:Python 3.8+ 或 MATLAB R2020a+
- 内存要求:最低4GB RAM(处理大图像建议8GB以上)
- 存储空间:至少1GB可用空间
- 依赖库:NumPy, SciPy, Matplotlib(Python版本)或Signal Processing Toolbox(MATLAB版本)
文件说明
主程序文件整合了系统的核心功能模块,实现了Brushlet变换的完整处理流程。其主要能力包括信号数据的读取与预处理、Brushlet基函数的参数化生成、多分辨率分解算法的执行、变换系数的可视化展示以及信号重构与误差分析。该文件提供了用户交互界面,支持参数调节和结果对比,同时封装了底层算法实现,确保变换过程的稳定性和计算效率。