3-D дискретный анализ вейвлета

Этот раздел демонстрирует функции 3D дискретного анализа вейвлета с помощью программного обеспечения Wavelet Toolbox™. Тулбокс обеспечивает эти функции для 3-D анализа данных. Вы используете инструмент Wavelet 3-D в приложении Wavelet Analyzer, чтобы выполнить все задачи кроме первой задачи.

  • Получение информации о функциях командной строки

  • Загрузка 3-D данных

  • Анализ 3-D данных

  • Выбор и отображение срезов

  • Создание фильма среза

  • Создание отображения true 3-D

  • Импорт и экспорт информации

Выполнение 3-D анализа Используя командную строку

wavelet3ddemo в качестве примера и документация функций Аналитического Разложения и Реконструкции Синтеза показывают, как можно анализировать трехмерные массивы эффективно с помощью функций командной строки, выделенных 3-D анализу вейвлета. Для получения дополнительной информации смотрите страницы ссылки на функцию.

Функции аналитического разложения

FunctionName

Цель

dwt3

Одноуровневое разложение

wavedec3

Разложение

Функции реконструкции синтеза

FunctionName

Цель

idwt3

Одноуровневая реконструкция

waverec3

Полная реконструкция

Выполнение 3-D анализа Используя приложение Wavelet Analyzer

В этом разделе вы исследуете те же 3-D данные как в примере wavelet3ddemo, но вы используете приложение Wavelet Analyzer.

  1. Запустите 3-D аналитический инструмент вейвлета.

    От подсказки MATLAB® введите waveletAnalyzer.

    Wavelet Analyzer появляется.

    Кликните по пункту меню Wavelet 3-D. Дискретный аналитический инструмент вейвлета для 3-D данных открывается.

  2. Загрузите трехмерный массив.

    В подсказке команды MATLAB ввести

    load wmri
    В инструменте Wavelet 3-D выберите File> Import Data. Когда диалоговое окно Import from Workspace появится, выберите переменную X. Нажмите ОК, чтобы импортировать 3-D данные.

  3. Анализируйте трехмерный массив. Используя меню Wavelet и Level, расположенные в верхней части инструмента, задайте:

  • Семейства вейвлетов (один на направление X, Y и Z)

  • Уровень разложения и режим расширения вейвлета, который будет использоваться для анализа

    Для этого анализа примите значения по умолчанию: вейвлет db1 для каждого направления, разложения на уровне 2 и симметричный дополнительный режим (sym).

    Нажмите Decompose. После паузы для вычисления инструмент Wavelet 3-D отображает свой анализ.

    Рассмотрите срезы данных и компонентов вейвлета в графическом дисплее. Эти срезы являются ортогональными к z-направлению, как обозначено Ориентацией Среза в части команды окна. Эта опция позволяет вам выбрать желаемую ориентацию среза.

    Первая строка области графического дисплея отображается слева направо и для Z = 1:

  • Исходный срез данных

  • Приближение в срезе уровня 2 (компонент низкой передачи APP2)

  • Срез, который является суммой всех компонентов от уровня 1 до уровня 2, отличающегося от lowpass один.

    x - метки этих трех осей дают вам имя и размер отображенных данных.

Следующие две строки осей, отобразите коэффициенты вейвлета на уровне 2, который является желаемым уровнем анализа. В первой строке первый график содержит коэффициенты приближения на уровне 2. Остающиеся семь осей отображают семь типов коэффициентов вейвлета на уровне 2. Эти коэффициенты содержат x-метки этих восьми осей и отображают имя, тип и размер отображенных данных.

Например, в третьей диаграмме нижней строки, вы видите коэффициенты Cfs-DAD на уровне 2, которые соответствуют массиву размера 32 x 32 x 7. Имя содействующей группы DAD указывает, что получено с помощью

  • highpass просачиваются направление X (D) для детали

  • lowpass просачиваются направление Y (A) для приближения

  • highpass просачиваются z-направление (D), ведя к компоненту DAD

    Вы используете Отображенный Уровень в части команды окна, чтобы выбрать уровень отображенного компонента, от 1 до уровня разложения.

    Можно изменить характеристики отображения с помощью опций в части команды окна. Каждая пара ползунков управляет частью графического массива, оригинала и восстановленных срезов с первой парой или содействующих срезов со второй парой. Выше каждого ползунка вы видите количество срезов в текущей ориентации среза.

    Используя ползунок (или путем прямого редактирования значений) Rec. Z-срез, выберите срез номер двенадцать. Точно так же выберите срез номер два с помощью Z-среза Кубического фута в секунду.

    Кнопка Slice Movie позволяет вам посмотреть фильм всех срезов, сначала для восстановленных срезов и затем для содействующих срезов. В этом случае фильм содержит 27 восстановленных изображений и 7 содействующих изображений.

    3D Отображение позволяет вам исследовать исходные данные и компоненты вейвлета в режиме true 3-D. Кликните по 3D Отображению и выберите APP1.

    Вращаемое 3-D представление приближения на уровне 1 открывается в новом окне. Используйте ползунки в 3-D инструменте, чтобы исследовать 3-D данные.

Импорт и экспорт информации из приложения Wavelet Analyzer

Можно импортировать информацию из и экспортировать информацию или в диск или в рабочую область с помощью Вейвлета 3-D графический инструмент.

Загрузка информации в вейвлет 3-D инструмент

Чтобы загрузить 3-D данные, вы создали в своем рабочем пространстве MATLAB в инструмент Wavelet 3-D, сохраните 3-D данные в MAT-файле, с помощью

M = magic(8); 
X = repmat(M,[1 1 8]); 
save magic3d X  
whos

где M и X

ИмяРазмерБайтыКласс
M8x8512double
X8x8x84096double

Чтобы загрузить эти 3-D данные в инструмент Wavelet 3-D, используйте    пункт меню File> Load Data. Вы затем выбираете MAT-file, чтобы загрузить.

Точно так же можно загрузить информацию из рабочей области с помощью Файла > , Импортируют Данные. Вы затем выбираете переменную, чтобы загрузить.

Сохранение информации к файлу

Можно сохранить разложения и приближения от инструмента Wavelet 3-D до файла или к рабочей области.

Сохранение Разложений.  Инструмент Wavelet 3-D позволяет вам сохранить целый набор данных от дискретного анализа вейвлета до файла. Тулбокс создает MAT-файл в текущей папке с именем, которое вы выбираете.

  1. Откройте инструмент Wavelet 3-D с Файлом >  Данные о Загрузке и выберите magic3d, чтобы загрузить 3-D файл данных.

  2. После анализа ваших данных сохраните, это при помощи Файла > Сохраняет > Разложение.

  3. В диалоговом окне, которое появляется, задайте папку и имя файла для того, чтобы хранить данные о разложении. Введите имя dec_magic3d.

  4. После сохранения данных о разложении к файлу dec_magic3d.mat загрузите переменные в свою рабочую область.

    load dec_magic3d 
    whos 
    

где wdec

ИмяРазмерБайтыКласс
wdec1x19182struct

Переменная wdec содержит структуру разложения вейвлета.

wdec = 
     sizeINI: [8 8 8] 
       level: 2   
     filters: [1x1 struct] 
      mode: 'sym' 
       dec: {15x1 cell}   
     sizes: [3x3 double]

Сохранение Приближений.  Можно обработать 3-D данные в инструменте Wavelet 3-D и затем сохранить любое желаемое приближение, в зависимости от уровня, выбранного для разложения.

  1. Откройте инструмент Wavelet 3-D и загрузите файл, содержащий 3-D данные, чтобы анализировать при помощи Файла >  Данные о Загрузке

  2. Выберите magic3d.

  3. Выберите Файл>, Сохраняют> Приближения> Приближение в пункте меню уровня 2.

  4. В диалоговом окне, которое появляется, выберите папку и имя файла для MAT-файла. В данном примере выберите имя App2_magic3D.

  5. Загрузите данные изображения в свою рабочую область.

    load App2_magic3D 
    whos
    

где x

ИмяРазмерБайтыКласс
x8x8x84096double

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте