光譜數(shù)據(jù)處理方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例公開了一種光譜數(shù)據(jù)處理方法及裝置，將待處理光譜數(shù)據(jù)中的波長數(shù)據(jù)對應(yīng)的第一頻率數(shù)據(jù)映射為第二頻率數(shù)據(jù)，該第二頻率數(shù)據(jù)在人耳能夠聽到聲音的頻率范圍內(nèi)，將待處理光譜數(shù)據(jù)中的第一光譜特征數(shù)據(jù)歸一化為第二光譜特征數(shù)據(jù)，通過第二光譜特征數(shù)據(jù)和第二頻率數(shù)據(jù)構(gòu)建第一音頻數(shù)據(jù)，然后將所有第一音頻數(shù)據(jù)相加得到最后的第二音頻數(shù)據(jù)，該第二音頻數(shù)據(jù)就是對待處理光譜數(shù)據(jù)進行處理得到的音頻數(shù)據(jù)，通過音頻播放裝置輸出所述第二音頻數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了從聽覺認知角度對光譜數(shù)據(jù)的表達，可以直觀的對具備相似音頻的光譜數(shù)據(jù)進行有效區(qū)分，從而可以從聽覺上對不同地物類型進行分類識別。
【專利說明】光譜數(shù)據(jù)處理方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及一種光譜數(shù)據(jù)處理方法及裝置。【背景技術(shù)】
[0002]光譜數(shù)據(jù)是通過單點光譜儀器或成像光譜儀器獲取的物體在不同波長上的光譜特征值，如反射率值或輻亮度值等。隨著高光譜數(shù)據(jù)在不同領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，將這些光譜數(shù)據(jù)直觀、形象的表達出來，對高光譜數(shù)據(jù)的信息挖掘，具有非常重要的實用價值。目前，光譜數(shù)據(jù)的表達有很多方式，比如，光譜曲線、光譜二值編碼、光譜柱狀圖、光譜玫瑰圖等。
[0003]光譜數(shù)據(jù)的一個重要應(yīng)用是地物分類與識別，不同地物的特征光譜數(shù)據(jù)存在明顯差異，利用光譜數(shù)據(jù)進行地物分類與識別，就是基于光譜數(shù)據(jù)的表達形式對相似光譜進行歸類區(qū)分的過程。
[0004]然而，上述光譜數(shù)據(jù)的表達方式均是從視覺認知角度對光譜數(shù)據(jù)進行表達，而沒有從聽覺認知角度對光譜數(shù)據(jù)進行表達。因此，如何將光譜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為音頻數(shù)據(jù)，以從聽覺認知角度對光譜數(shù)據(jù)進行表達成為亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種光譜數(shù)據(jù)處理方法，將光譜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為音頻數(shù)據(jù)輸出，以從聽覺認知角度對光譜數(shù)據(jù)進行表達。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:
[0007]一種光譜數(shù)據(jù)處理方法，包括:
[0008]獲取待處理光譜數(shù)據(jù)，所述待處理光譜數(shù)據(jù)包括第一光譜特征數(shù)據(jù)以及與所述第一光譜特征數(shù)據(jù)一一對應(yīng)的波長數(shù)據(jù)；
[0009]將所述波長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為第一頻率數(shù)據(jù)；
[0010]將各個第一頻率數(shù)據(jù)映射為與第一頻率數(shù)據(jù)相對應(yīng)的第二頻率數(shù)據(jù)，所述第二頻率數(shù)據(jù)的取值大于或等于20Hz，且小于20kHz ；
[0011]將各個第一光譜特征數(shù)據(jù)歸一化，得到第二光譜特征數(shù)據(jù)；
[0012]構(gòu)建與各個第一光譜特征數(shù)據(jù)一一對應(yīng)的第一音頻數(shù)據(jù)，所述第一音頻數(shù)據(jù)為滿足第一正弦波函數(shù)的音頻數(shù)據(jù)，所述第一正弦波函數(shù)的幅值為與所述第一光譜特征數(shù)據(jù)對應(yīng)的第二光譜特征數(shù)據(jù)的值，所述第一正弦波函數(shù)的頻率為與所述第一光譜特征數(shù)據(jù)對應(yīng)的第二頻率數(shù)據(jù)的值，所有第一正弦波函數(shù)的相位相同；
[0013]依據(jù)所述第一音頻數(shù)據(jù)獲取第二音頻數(shù)據(jù)，所述第二音頻數(shù)據(jù)為滿足第二正弦波函數(shù)的音頻數(shù)據(jù)，所述第二正弦波函數(shù)為所有第一正弦波函數(shù)之和；
[0014]通過音頻播放模塊輸出所述第二音頻數(shù)據(jù)。
[0015]上述方法，優(yōu)選的，所述將各個第一頻率數(shù)據(jù)映射為與第一頻率數(shù)據(jù)相對應(yīng)的第二頻率數(shù)據(jù)包括:
[0016]確定目標(biāo)頻率范圍；[0017]依據(jù)第一映射公式將各個第一頻率數(shù)據(jù)映射為與第一頻率數(shù)據(jù)相對應(yīng)的第二頻率數(shù)據(jù)，所述第二頻率數(shù)據(jù)在所述目標(biāo)頻率范圍內(nèi)；所述第一映射公式為:
[0018]SF = a+[ (F1-LF) / (F1-F0) ]*b
[0019]其中，SF為與第一頻率數(shù)據(jù)LF相對應(yīng)的第二頻率數(shù)據(jù)；a為第一映射系數(shù)，其取值為所述目標(biāo)頻率范圍內(nèi)的最小頻率值山為第二映射系數(shù)，所述第一映射系數(shù)與所述第二映射系數(shù)之和為所述目標(biāo)頻率范圍內(nèi)的最大頻率值為最大第一頻率值P1為最小第一頻率值。
[0020]上述方法，優(yōu)選的，所述將各個第一光譜特征數(shù)據(jù)歸一化包括:
[0021]依據(jù)歸一化公式進行歸一化，所述歸一化公式為:
[0022]ν = (x-vmin) (Vmax-Vmin)
[0023]其中，ν為對第一光譜特征數(shù)據(jù)X歸一化后的第二光譜特征數(shù)據(jù)；vmin為第一光譜特征數(shù)據(jù)的最小值；vmax為第一光譜特征數(shù)據(jù)的最大值。
[0024]上述方法，優(yōu)選的，所述第一正弦波函數(shù)的相位為零。
[0025]一種光譜數(shù)據(jù)處理裝置，包括:
[0026]獲取模塊，用于獲取待處理光譜數(shù)據(jù)，所述待處理光譜數(shù)據(jù)包括第一光譜特征數(shù)據(jù)以及與所述第一光譜特征數(shù)據(jù)一一對應(yīng)的波長數(shù)據(jù)；
[0027]轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述波長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為第一頻率數(shù)據(jù)；
[0028]映射模塊，用于將各個第一頻率數(shù)據(jù)映射為與第一頻率數(shù)據(jù)相對應(yīng)的第二頻率數(shù)據(jù)，所述第二頻率數(shù)據(jù)的取值大于或等于20Hz，且小于20kHz ；
[0029]歸一化模塊，用于將各個第一光譜特征數(shù)據(jù)歸一化，得到第二光譜特征數(shù)據(jù)；
[0030]第一音頻數(shù)據(jù)獲取模塊，用于構(gòu)建與各個第一光譜特征數(shù)據(jù)一一對應(yīng)的第一音頻數(shù)據(jù)，所述第一音頻數(shù)據(jù)為滿足第一正弦波函數(shù)的音頻數(shù)據(jù)，所述第一正弦波函數(shù)的幅值為與所述第一光譜特征數(shù)據(jù)對應(yīng)的第二光譜特征數(shù)據(jù)的值，所述第一正弦波函數(shù)的頻率為與所述第一光譜特征數(shù)據(jù)對應(yīng)的第二頻率數(shù)據(jù)的值，所有第一正弦波函數(shù)的相位相同；
[0031]第二音頻數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取第二音頻數(shù)據(jù)，所述第二音頻數(shù)據(jù)為滿足第二正弦波函數(shù)的音頻數(shù)據(jù)，所述第二正弦波函數(shù)為所有第一正弦波函數(shù)之和；
[0032]音頻播放模塊，用于輸出所述第二音頻數(shù)據(jù)。
[0033]上述裝置，優(yōu)選的，所述映射模塊包括:
[0034]確定單元，用于確定目標(biāo)頻率范圍；
[0035]映射單元，用于依據(jù)第一映射公式將各個第一頻率數(shù)據(jù)映射為與第一頻率數(shù)據(jù)相對應(yīng)的第二頻率數(shù)據(jù)，所述第二頻率數(shù)據(jù)在所述目標(biāo)頻率范圍內(nèi)；所述第一映射公式為:
[0036]SF = a+[ (FrLF) / (F1-F0) ]*b
[0037]其中，SF為與第一頻率數(shù)據(jù)LF相對應(yīng)的第二頻率數(shù)據(jù)；&為第一映射系數(shù)，其取值為所述目標(biāo)頻率范圍內(nèi)的最小頻率值山為第二映射系數(shù)，所述第一映射系數(shù)與所述第二映射系數(shù)之和為所述目標(biāo)頻率范圍內(nèi)的最大頻率值為最大第一頻率值P1為最小第一頻率值。
[0038]上述裝置，優(yōu)選的，所述歸一化模塊具體用于，依據(jù)歸一化公式進行歸一化，所述歸一化公式為:
[0039]ν = (x-vmin) (Vmax-Vmin)[0040]其中，ν為對第一光譜特征數(shù)據(jù)X歸一化后的第二光譜特征數(shù)據(jù)；vmin為第一光譜特征數(shù)據(jù)的最小值；vmax為第一光譜特征數(shù)據(jù)的最大值。
[0041]上述裝置，優(yōu)選的，所述第一正弦波函數(shù)的相位為零。
[0042]通過以上方案可知，本申請?zhí)峁┑囊环N光譜數(shù)據(jù)處理方法，將待處理光譜數(shù)據(jù)中的波長數(shù)據(jù)對應(yīng)的第一頻率數(shù)據(jù)映射為第二頻率數(shù)據(jù)，該第二頻率數(shù)據(jù)在人耳能夠聽到聲音的頻率范圍內(nèi)，將待處理光譜數(shù)據(jù)中的第一光譜特征數(shù)據(jù)歸一化為第二光譜特征數(shù)據(jù)，通過第二光譜特征數(shù)據(jù)和第二頻率數(shù)據(jù)構(gòu)建第一音頻數(shù)據(jù)，然后將所有第一音頻數(shù)據(jù)相加得到最后的第二音頻數(shù)據(jù)，該第二音頻數(shù)據(jù)就是對待處理光譜數(shù)據(jù)進行處理得到的音頻數(shù)據(jù)，通過音頻播放裝置輸出所述第二音頻數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了從聽覺認知角度對光譜數(shù)據(jù)的表達，可以直觀的對具備相似音頻的光譜數(shù)據(jù)進行有效區(qū)分，從而可以從聽覺上對不同地物類型進行分類識別。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0043]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0044]圖1為本申請實施例提供的光譜數(shù)據(jù)處理方法的一種實現(xiàn)流程圖；
[0045]圖2為本申請實施例提供的光譜數(shù)據(jù)處理裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]圖3為本申請實施例提供的映射模塊的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0047]圖4為待處理光譜數(shù)據(jù)的光譜曲線圖；
[0048]圖5為本申請實施例提供的圖4所示的光譜數(shù)據(jù)的第二音頻數(shù)據(jù)的波形圖。
[0049]說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”、“第三” “第四”等(如果存在)是用于區(qū)別類似的部分，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本申請的實施例能夠以除了在這里圖示的以外的順序?qū)嵤?br> 【具體實施方式】
[0050]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0051]請參閱圖1，圖1為本申請實施例提供的光譜數(shù)據(jù)處理方法的一種實現(xiàn)流程圖，可以包括:
[0052]步驟Sll:獲取待處理光譜數(shù)據(jù)，所述待處理光譜數(shù)據(jù)包括第一光譜特征數(shù)據(jù)以及與所述第一光譜特征數(shù)據(jù)一一對應(yīng)的波長數(shù)據(jù)；
[0053]待處理的光譜數(shù)據(jù)可以是高光譜圖像中某個像元的光譜數(shù)據(jù)，也可以是通過單點光譜儀測得的某一點的光譜數(shù)據(jù)。
[0054]光譜特征數(shù)據(jù)可以是指反射率值，也可以是輻亮度值。[0055]步驟S12:將所述波長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為第一頻率數(shù)據(jù)；
[0056]根據(jù)頻率與波長的關(guān)系f = c/ λ可以得到每一個波長數(shù)據(jù)所對應(yīng)的第一頻率數(shù)據(jù)；
[0057]其中，f為頻率，c為光速(取值3.0X108m/s)，λ為波長。
[0058]步驟S13:將各個第一頻率數(shù)據(jù)映射為與第一頻率數(shù)據(jù)相對應(yīng)的第二頻率數(shù)據(jù)，所述第二頻率數(shù)據(jù)的取值大于或等于20Hz，且小于20kHz ；
[0059]本申請實施例中，將第一頻率數(shù)據(jù)映射到人耳能夠聽的聲音的頻率范圍內(nèi)。
[0060]步驟S14:將各個第一光譜特征數(shù)據(jù)歸一化，得到第二光譜特征數(shù)據(jù)；
[0061]需要說明的是，本申請實施例中，步驟S12與步驟S14可以同時執(zhí)行，也可以先執(zhí)行步驟S12，再執(zhí)行步驟S14，也可以先執(zhí)行S14，再執(zhí)行步驟S12。
[0062]步驟S15:構(gòu)建與各個第一光譜特征數(shù)據(jù)一一對應(yīng)的第一音頻數(shù)據(jù)，所述第一音頻數(shù)據(jù)為滿足第一正弦波函數(shù)的音頻數(shù)據(jù)，所述第一正弦波函數(shù)的幅值為與所述第一光譜特征數(shù)據(jù)對應(yīng)的第二光譜特征數(shù)據(jù)的值，所述第一正弦波函數(shù)的頻率為與所述第一光譜特征數(shù)據(jù)對應(yīng)的第二頻率數(shù)據(jù)的值，所有第一正弦波函數(shù)的相位相同；
[0063]本申請實施例中，針對每一個第一光譜特征數(shù)據(jù)都構(gòu)建第一音頻數(shù)據(jù)，即第一音頻信號，本申請實施例中，第一音頻數(shù)據(jù)為滿足第一正弦波函數(shù)的音頻數(shù)據(jù)，其中，第一正弦波函數(shù)的幅值為與第一光譜特征數(shù)據(jù)對應(yīng)的第二光譜特征數(shù)據(jù)的取值，第一正弦波函數(shù)的頻率為與第一光譜特征數(shù)據(jù)對應(yīng)的第二頻率數(shù)據(jù)的取值，所有第一正弦波函數(shù)的相位相同。
[0064]具體的，正弦波函數(shù)的一般表達式為Asin(2 cot+Ψ)，其中，A為正弦波函數(shù)的幅值，ω為正弦波的頻率，Ψ為正弦波的相位。本申請實施例中，A取值為歸一化后的光譜特征數(shù)據(jù)的值，即第二光譜特征數(shù)據(jù)的值；ω的取值為由第一頻率數(shù)據(jù)映射得到的第二頻率數(shù)據(jù)的取值；Ψ的取值不做具體限定，只要所有第一光譜特征數(shù)據(jù)對應(yīng)的正弦波函數(shù)的相位相同即可。
[0065]步驟S16:依據(jù)所述第一音頻數(shù)據(jù)獲取第二音頻數(shù)據(jù)，所述第二音頻數(shù)據(jù)為滿足第二正弦波函數(shù)的音頻數(shù)據(jù)，所述第二正弦波函數(shù)為所有第一正弦波函數(shù)之和；
[0066]也就是說，所有第一正弦波函數(shù)相加得到第二正弦波函數(shù)，第二音頻數(shù)據(jù)即是滿足第二正弦波函數(shù)的音頻數(shù)據(jù)，也就是第二音頻信號。
[0067]步驟S17:通過音頻播放模塊輸出所述第二音頻數(shù)據(jù)。
[0068]得到第二音頻數(shù)據(jù)后，就可以通過音頻播放模塊播放所述第二音頻數(shù)據(jù)。具體在播放時，音頻數(shù)據(jù)的采樣率可以為22.05kHz，或者44.1kHz，或者48kHz，具體選用哪種采樣率可以由用戶自己選擇；采樣時長可以為0.5秒，或者是其它時長也可以，具體可以由用戶根據(jù)自己的需要自定義。
[0069]本申請?zhí)峁┑囊环N光譜數(shù)據(jù)處理方法，將待處理光譜數(shù)據(jù)中的波長數(shù)據(jù)對應(yīng)的第一頻率數(shù)據(jù)映射為第二頻率數(shù)據(jù)，該第二頻率數(shù)據(jù)在人耳能夠聽到聲音的頻率范圍內(nèi)，將待處理光譜數(shù)據(jù)中的第一光譜特征數(shù)據(jù)歸一化為第二光譜特征數(shù)據(jù)，通過第二光譜特征數(shù)據(jù)和第二頻率數(shù)據(jù)構(gòu)建第一音頻數(shù)據(jù)，然后將所有第一音頻數(shù)據(jù)相加得到最后的第二音頻數(shù)據(jù)，該第二音頻數(shù)據(jù)就是對待處理光譜數(shù)據(jù)進行處理得到的音頻數(shù)據(jù)，通過音頻播放裝置輸出所述第二音頻數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了從聽覺認知角度對光譜數(shù)據(jù)的表達，可以直觀的對具備相似音頻的光譜數(shù)據(jù)進行有效區(qū)分，從而可以從聽覺上對不同地物類型進行分類識別。
[0070]通過聽覺對不同地物類型進行分類識別，可以豐富數(shù)據(jù)表達方式，為人們理解光譜數(shù)據(jù)、進行高效信息挖掘提供一種新的方式。
[0071]上述實施例中，優(yōu)選的，所述將各個第一頻率數(shù)據(jù)映射為與第一頻率數(shù)據(jù)相對應(yīng)的第二頻率數(shù)據(jù)可以包括:
[0072]確定目標(biāo)頻率范圍；
[0073]本申請實施例中，目標(biāo)頻率范圍不做具體限定，只要在人耳能夠聽到的聲音的頻率范圍內(nèi)即可。
[0074]依據(jù)第一映射公式將各個第一頻率數(shù)據(jù)映射為與第一頻率數(shù)據(jù)相對應(yīng)的第二頻率數(shù)據(jù)，所述第二 頻率數(shù)據(jù)在所述目標(biāo)頻率范圍內(nèi)；所述第一映射公式為:
[0075]SF = a+[ (F1-LF) / (F1-F0) ]*b
[0076]其中，SF為與第一頻率數(shù)據(jù)LF相對應(yīng)的第二頻率數(shù)據(jù)；&為第一映射系數(shù)，其取值為所述目標(biāo)頻率范圍內(nèi)的最小頻率值山為第二映射系數(shù)，所述第一映射系數(shù)與所述第二映射系數(shù)之和為所述目標(biāo)頻率范圍內(nèi)的最大頻率值為最大第一頻率值P1為最小第一頻率值。
[0〇77]假設(shè)目標(biāo)頻率范圍為(^in, fmax),其中，^iJfniax,那么，a = fmin, a+b = fmaxo
[0078]例如，假設(shè)待處理的光譜數(shù)據(jù)的波長范圍為[350nm，3000nm]其中，350nm波長對應(yīng)的第一頻率為8.57X1014Hz,3000nm波長對應(yīng)的第一頻率為1.0X IO14Hz,可以將目標(biāo)頻率范圍定義為[20Hz，1500Hz]，具體的，可以將350nm波長對應(yīng)的第一頻率8.57 X IO14Hz映射為1500Hz，將3000nm波長對應(yīng)的第一頻率1.0XlO14Hz映射為20Hz，則第一映射公式具體為:
[0079]SF = 20+ [ (F1-LF) / (F1-F0) ] *1480
[0080]當(dāng)然還可以將目標(biāo)頻率范圍定義為其它范圍，如[50Hz，2000Hz]，具體的，可以將350nm波長對應(yīng)的第一頻率8.57 X IO14Hz映射為2000Hz，將3000nm波長對應(yīng)的第一頻率
1.0X IO14Hz映射為50Hz，則第一映射公式具體為:
[0081 ] SF = 50+ [ (F1-LF) / (F1-F0) ] *1950
[0082]上述實施例中，采用的是線性映射方法，也可以采用非線性映射方法，如，映射公式也可以修正為:
[0083]SF = a+[ (FrLF) / (F1-F0) ]2*b
[0084]上述實施例，優(yōu)選的，所述將各個第一光譜特征數(shù)據(jù)歸一化可以包括:
[0085]依據(jù)歸一化公式進行歸一化，所述歸一化公式為:
[0086]ν = (x-vmin) / (Vmax-Vmin)
[0087]其中，ν為對第一光譜特征數(shù)據(jù)X歸一化后的第二光譜特征數(shù)據(jù)；vmin為第一光譜特征數(shù)據(jù)的最小值；vmax為第一光譜特征數(shù)據(jù)的最大值。
[0088]上述實施例中，優(yōu)選的，為了提高處理速度，第一正弦波函數(shù)的相位可以為零。
[0089]與方法實施例相對應(yīng)，本申請實施例還提供一種光譜數(shù)據(jù)處理裝置，本申請實施例提供的光譜數(shù)據(jù)處理裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，可以包括:
[0090]獲取模塊21，轉(zhuǎn)換模塊22，映射模塊23，歸一化模塊24，第一音頻數(shù)據(jù)獲取模塊25，第二音頻數(shù)據(jù)獲取模塊26和音頻播放模塊27 ;其中，[0091]獲取模塊21用于獲取待處理光譜數(shù)據(jù)，所述待處理光譜數(shù)據(jù)包括第一光譜特征數(shù)據(jù)以及與所述第一光譜特征數(shù)據(jù)一一對應(yīng)的波長數(shù)據(jù)；
[0092]轉(zhuǎn)換模塊22用于將所述波長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為第一頻率數(shù)據(jù)；
[0093]映射模塊23用于將各個第一頻率數(shù)據(jù)映射為與第一頻率數(shù)據(jù)相對應(yīng)的第二頻率數(shù)據(jù)，所述第二頻率數(shù)據(jù)的取值大于或等于20Hz，且小于20kHz ；
[0094]歸一化模塊24用于將各個第一光譜特征數(shù)據(jù)歸一化，得到第二光譜特征數(shù)據(jù)；
[0095]第一音頻數(shù)據(jù)獲取模塊25用于構(gòu)建與各個第一光譜特征數(shù)據(jù)一一對應(yīng)的第一音頻數(shù)據(jù)，所述第一音頻數(shù)據(jù)為滿足第一正弦波函數(shù)的音頻數(shù)據(jù)，所述第一正弦波函數(shù)的幅值為與所述第一光譜特征數(shù)據(jù)對應(yīng)的第二光譜特征數(shù)據(jù)的值，所述第一正弦波函數(shù)的頻率為與所述第一光譜特征數(shù)據(jù)對應(yīng)的第二頻率數(shù)據(jù)的值，所有第一正弦波函數(shù)的相位相同；
[0096]第二音頻數(shù)據(jù)獲取模塊26用于獲取第二音頻數(shù)據(jù)，所述第二音頻數(shù)據(jù)為滿足第二正弦波函數(shù)的音頻數(shù)據(jù)，所述第二正弦波函數(shù)為所有第一正弦波函數(shù)之和；
[0097]音頻播放模塊27用于輸出所述第二音頻數(shù)據(jù)。
[0098]本申請實施例提供的一種光譜數(shù)據(jù)處理裝置，將待處理光譜數(shù)據(jù)中的波長數(shù)據(jù)對應(yīng)的第一頻率數(shù)據(jù)映射為第二頻率數(shù)據(jù)，該第二頻率數(shù)據(jù)在人耳能夠聽到聲音的頻率范圍內(nèi)，將待處理光譜數(shù)據(jù)中的第一光譜特征數(shù)據(jù)歸一化為第二光譜特征數(shù)據(jù)，通過第二光譜特征數(shù)據(jù)和第二頻率數(shù)據(jù)構(gòu)建第一音頻數(shù)據(jù)，然后將所有第一音頻數(shù)據(jù)相加得到最后的第二音頻數(shù)據(jù)，該第二音頻數(shù)據(jù)就是對待處理光譜數(shù)據(jù)進行處理得到的音頻數(shù)據(jù)，通過音頻播放裝置輸出所述第二音頻數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了從聽覺認知角度對光譜數(shù)據(jù)的表達，可以直觀的對具備相似音頻的光譜數(shù)據(jù)進行有效區(qū)分，從而可以從聽覺上對不同地物類型進行分類識別。
[0099]上述實施例中，優(yōu)選的，所述映射模塊23的一種結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示，可以包括:
[0100]確定單元31和映射單元32 ;其中，
[0101]確定單元31用于確定目標(biāo)頻率范圍；
[0102]映射單元32用于依據(jù)第一映射公式將各個第一頻率數(shù)據(jù)映射為與第一頻率數(shù)據(jù)相對應(yīng)的第二頻率數(shù)據(jù)，所述第二頻率數(shù)據(jù)在所述目標(biāo)頻率范圍內(nèi)；所述第一映射公式為:
[0103]SF = a+[ (F1-LF) / (F1-F0) ]*b
[0104]其中，SF為與第一頻率數(shù)據(jù)LF相對應(yīng)的第二頻率數(shù)據(jù)；&為第一映射系數(shù)，其取值為所述目標(biāo)頻率范圍內(nèi)的最小頻率值山為第二映射系數(shù)，所述第一映射系數(shù)與所述第二映射系數(shù)之和為所述目標(biāo)頻率范圍內(nèi)的最大頻率值為最大第一頻率值P1為最小第一頻率值。
[0105]上述實施例中，優(yōu)選的，所述歸一化模塊具體用于，依據(jù)歸一化公式進行歸一化，所述歸一化公式為:
[0106]V = (x-vmin) / (Vmax-Vmin)
[0107]其中，ν為對第一光譜特征數(shù)據(jù)X歸一化后的第二光譜特征數(shù)據(jù)；vmin為第一光譜特征數(shù)據(jù)的最小值；vmax為第一光譜特征數(shù)據(jù)的最大值。
[0108]上述實施例中，優(yōu)選的，為了提高處理速度，所述第一正弦波函數(shù)的相位可以為零。
[0109]為了說明本方案與可視化光譜數(shù)據(jù)表達方式的不同，下面舉例說明本方案的具體實現(xiàn)效果，本例中，所選用的待處理光譜數(shù)據(jù)的光譜曲線圖如圖4所示，波長范圍為(350nm, 1050nm)，則其對應(yīng)的第一頻率范圍為(2.86 X IO14Hz, 8.57 X IO14Hz)，本申請實施例中，將第一頻率范圍映射到第二頻率范圍(383Hz，1500Hz)，則經(jīng)過本申請實施例提供的光譜數(shù)據(jù)處理方法處理后，得到的第二音頻數(shù)據(jù)的波形圖如圖5所示。
[0110]對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種光譜數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，包括: 獲取待處理光譜數(shù)據(jù)，所述待處理光譜數(shù)據(jù)包括第一光譜特征數(shù)據(jù)以及與所述第一光譜特征數(shù)據(jù)一一對應(yīng)的波長數(shù)據(jù)； 將所述波長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為第一頻率數(shù)據(jù)； 將各個第一頻率數(shù)據(jù)映射為與第一頻率數(shù)據(jù)相對應(yīng)的第二頻率數(shù)據(jù)，所述第二頻率數(shù)據(jù)的取值大于或等于20Hz，且小于20kHz ； 將各個第一光譜特征數(shù)據(jù)歸一化，得到第二光譜特征數(shù)據(jù)； 構(gòu)建與各個第一光譜特征數(shù)據(jù)一一對應(yīng)的第一音頻數(shù)據(jù)，所述第一音頻數(shù)據(jù)為滿足第一正弦波函數(shù)的音頻數(shù)據(jù)，所述第一正弦波函數(shù)的幅值為與所述第一光譜特征數(shù)據(jù)對應(yīng)的第二光譜特征數(shù)據(jù)的值，所述第一正弦波函數(shù)的頻率為與所述第一光譜特征數(shù)據(jù)對應(yīng)的第二頻率數(shù)據(jù)的值，所有第一正弦波函數(shù)的相位相同； 依據(jù)所述第一音頻數(shù)據(jù)獲取第二音頻數(shù)據(jù)，所述第二音頻數(shù)據(jù)為滿足第二正弦波函數(shù)的音頻數(shù)據(jù)，所述第二正弦波函數(shù)為所有第一正弦波函數(shù)之和； 通過音頻播放模塊輸出所述第二音頻數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將各個第一頻率數(shù)據(jù)映射為與第一頻率數(shù)據(jù)相對應(yīng)的第二頻率數(shù)據(jù)包括: 確定目標(biāo)頻率范圍； 依據(jù)第一映射公式將各個第一頻率數(shù)據(jù)映射為與第一頻率數(shù)據(jù)相對應(yīng)的第二頻率數(shù)據(jù)，所述第二頻率數(shù)據(jù)在所述目標(biāo)頻率范圍內(nèi)；所述第一映射公式為:
SF = a+[ (F1-LF)/(F1-Ftl) ]*b 其中，SF為與第一頻率數(shù)據(jù)LF相對應(yīng)的第二頻率數(shù)據(jù)；a為第一映射系數(shù)，其取值為所述目標(biāo)頻率范圍內(nèi)的最小頻率值；b為第二映射系數(shù)，所述第一映射系數(shù)與所述第二映射系數(shù)之和為所述目標(biāo)頻率范圍內(nèi)的最大頻率值為最大第一頻率值P1為最小第一頻率值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述將各個第一光譜特征數(shù)據(jù)歸一化包括: 依據(jù)歸一化公式進行歸一化，所述歸一化公式為:
V= (X-Vmin) / (Vmax-Vmin) 其中，V為對第一光譜特征數(shù)據(jù)X歸一化后的第二光譜特征數(shù)據(jù)；Vmin為第一光譜特征數(shù)據(jù)的最小值；vmax為第一光譜特征數(shù)據(jù)的最大值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一正弦波函數(shù)的相位為零。
5.一種光譜數(shù)據(jù)處理裝置，其特征在于，包括: 獲取模塊，用于獲取待處理光譜數(shù)據(jù)，所述待處理光譜數(shù)據(jù)包括第一光譜特征數(shù)據(jù)以及與所述第一光譜特征數(shù)據(jù)一一對應(yīng)的波長數(shù)據(jù)； 轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述波長數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為第一頻率數(shù)據(jù)； 映射模塊，用于將各個第一頻率數(shù)據(jù)映射為與第一頻率數(shù)據(jù)相對應(yīng)的第二頻率數(shù)據(jù)，所述第二頻率數(shù)據(jù)的取值大于或等于20Hz，且小于20kHz ； 歸一化模塊，用于將各個第一光譜特征數(shù)據(jù)歸一化，得到第二光譜特征數(shù)據(jù)； 第一音頻數(shù)據(jù)獲取模塊，用于構(gòu)建與各個第一光譜特征數(shù)據(jù)一一對應(yīng)的第一音頻數(shù)據(jù)，所述第一音頻數(shù)據(jù)為滿足第一正弦波函數(shù)的音頻數(shù)據(jù)，所述第一正弦波函數(shù)的幅值為與所述第一光譜特征數(shù)據(jù)對應(yīng)的第二光譜特征數(shù)據(jù)的值，所述第一正弦波函數(shù)的頻率為與所述第一光譜特征數(shù)據(jù)對應(yīng)的第二頻率數(shù)據(jù)的值，所有第一正弦波函數(shù)的相位相同； 第二音頻數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取第二音頻數(shù)據(jù)，所述第二音頻數(shù)據(jù)為滿足第二正弦波函數(shù)的音頻數(shù)據(jù)，所述第二正弦波函數(shù)為所有第一正弦波函數(shù)之和； 音頻播放模塊，用于輸出所述第二音頻數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述映射模塊包括: 確定單元，用于確定目標(biāo)頻率范圍； 映射單元，用于依據(jù)第一映射公式將各個第一頻率數(shù)據(jù)映射為與第一頻率數(shù)據(jù)相對應(yīng)的第二頻率數(shù)據(jù)，所述第二頻率數(shù)據(jù)在所述目標(biāo)頻率范圍內(nèi)；所述第一映射公式為:
SF = a+[ (F1-LF)/(F1-Ftl) ]*b 其中，SF為與第一頻率數(shù)據(jù)LF相對應(yīng)的第二頻率數(shù)據(jù)；a為第一映射系數(shù)，其取值為所述目標(biāo)頻率范圍內(nèi)的最小頻率值山為第二映射系數(shù)，所述第一映射系數(shù)與所述第二映射系數(shù)之和為所述目標(biāo)頻率范圍內(nèi)的最大頻率值為最大第一頻率值P1為最小第一頻率值。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的裝置，其特征在于，所述歸一化模塊具體用于，依據(jù)歸一化公式進行歸一化，所述歸一化公式為:
V= (X-Vmin) / (Vmax-Vmin) 其中，V為對第一光譜特征數(shù)據(jù)X歸一化后的第二光譜特征數(shù)據(jù)；Vmin為第一光譜特征數(shù)據(jù)的最小值；vmax為第一光譜特征數(shù)據(jù)的最大值。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述第一正弦波函數(shù)的相位為零。
【文檔編號】G06F19/00GK103942450SQ201410186847
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年5月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月5日
【發(fā)明者】吳遠峰, 高連如, 申茜, 胡錦洪, 孫旭, 張兵 申請人:中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所