详解python实现小波变换的一个简单例子
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2020-09-19
01:37:28
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详解详解python实现小波变换的一个简单例子实现小波变换的一个简单例子
主要介绍了详解python实现小波变换的一个简单例子，文中通过示例代码介绍的非常详细，对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，需
要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧
最近工作需要，看了一下小波变换方面的东西，用python实现了一个简单的小波变换类，将来可以用在工作中。
简单说几句原理，小波变换类似于傅里叶变换，都是把函数用一组正交基函数展开，选取不同的基函数给出不同的变换。例如傅里叶变换，选择的是sin和cos，或
者exp(ikx)这种复指数函数；而小波变换，选取基函数的方式更加灵活，可以根据要处理的数据的特点（比如某一段上信息量比较多），在不同尺度上采用不同的
频宽来对已知信号进行分解，从而尽可能保留多一点信息，同时又避免了原始傅里叶变换的大计算量。以下计算采用的是haar基，它把函数分为2段（A1和B1，但
第一次不分），对第一段内相邻的2个采样点进行变换（只考虑A1），变换矩阵为
sqrt(0.5) sqrt(0.5)
sqrt(0.5) -sqrt(0.5)
变换完之后，再把第一段（A1）分为两段，同样对相邻的点进行变换，直到无法再分。
下面直接上代码
Wavelet.py
import math
class wave:
def __init__(self):
M_SQRT1_2 = math.sqrt(0.5)
self.h1 = [M_SQRT1_2, M_SQRT1_2]
self.g1 = [M_SQRT1_2, -M_SQRT1_2]
self.h2 = [M_SQRT1_2, M_SQRT1_2]
self.g2 = [M_SQRT1_2, -M_SQRT1_2]
self.nc = 2
self.offset = 0
def __del__(self):
return
class Wavelet:
def __init__(self, n):
self._haar_centered_Init()
self._scratch = []
for i in range(0,n):
self._scratch.append(0.0)
return
def __del__(self):
return
def transform_inverse(self, list, stride):
self._wavelet_transform(list, stride, -1)
return
def transform_forward(self, list, stride):
self._wavelet_transform(list, stride, 1)
return
def _haarInit(self):
self._wave = wave()
self._wave.offset = 0
return
def _haar_centered_Init(self):
self._wave = wave()
self._wave.offset = 1
return
def _wavelet_transform(self, list, stride, dir):
n = len(list)
if (len(self._scratch) < n):
print("not enough workspace provided")
exit()
if (not self._ispower2(n)):
print("the list size is not a power of 2")
exit()
if (n < 2):
return
if (dir == 1): # 正变换
i = n
while(i >= 2):
self._step(list, stride, i, dir)
i = i>>1
if (dir == -1): # 逆变换
i = 2
while(i <= n):
self._step(list, stride, i, dir)
i = i << 1
return
def _ispower2(self, n):
power = math.log(n,2)
intpow = int(power)
intn = math.pow(2,intpow)
if (abs(n - intn) > 1e-6):
return False
else:
return True
def _step(self, list, stride, n, dir):
资源评论
philjuvenile2021-01-06百度就有，还要积分？
