gtld2-diag-scripts/classes/maskClass.js

export class maskClass {
    constructor(args) {
        this.spec = args.spec;
        this.set = args.set;
        this.filter = args.filter;
        this.tol = args.tol;
        this.color = args.color;
        this.visible = args.visible;
        this.canvas = NaN;
        if (this.visible == true) { this.canvas = gtl.plots.add("Model") };
    }

    __getModel() {
        let __model = this.spec.base; //массив точек базовой линии
        let imin = 0; //левая граница коридора
        let imax = 0; //правая граница коридора
        for (let i = 0; i < this.spec.peaks.length; i++) {
            let freq = this.spec.peaks[i].freq; //получаем значение частоты гармоники из массива обнаруженных гармоник
            let level = this.spec.peaks[i].level; //получаем значение уровня гармоники из массива обнаруженных гармоник       
            imin = Math.round((freq - freq * 0.5 * this.tol / 100) / this.spec.resolution);
            imax = Math.round((freq + freq * 0.5 * this.tol / 100) / this.spec.resolution);
            if (imax > this.spec.base.length) { imax = this.spec.base.length - 1 }; //проверяем выход границы за размер массива
            for (let j = imin; j <= imax; j++) { __model[j] = this.spec.base[j] + level };
        };

        if (this.visible == true) {
            this.canvas.add({
                color: this.color,
                name: this.spec.name + "_model",
                x: this.spec.resolution,
                y: __model
            });
        }; //отрисовка модели спектра на plot

        return __model;
    } //построение упрощенной модели спектра

    __getMask(options) {
        let __model = options.model; //массив точек спектра для сравнения с портретом 
        let __mask = options.mask.base; //массив точек базовой линии для построения портрета дефекта
        let harms = options.harms; //кол-во гармоник портрета
        if (options.freq * harms > options.mask.frequency) { harms = Math.trunc(options.mask.frequency / options.freq) }; //проверяем максимальное кол-во гармоник в портрете 
        let df = 0; //отношение ширины фильтра частотному разрешению спектра
        let dl = options.lvl; //разность уровней гармонической и случайной составляющей вибрации 
        if (options.filter != 0) {
            df = options.mask.frequency / options.filter.width;
            dl = 10 * Math.log10((options.lvl ** 2) / df + 1);
        };
        let k = options.coef; //коэффициент затухания
        let x = 0; //индекс элемента массива для гармоники
        let dx = 0; //коридор индексов
        let xmin = 0; //левая граница коридора
        let xmax = 0; //правая граница коридора
        let correlation = 0; //коэффициент корреляции

        function corr(a, b) {
            let X = 0; //аргумент 1
            let Y = 0; //аргумент 2
            let Z = 0; //аргумент 3
            let a_avg = a.reduce((acc, item) => (acc + item)) / a.length; //среднее значение массива 1
            let b_avg = b.reduce((acc, item) => (acc + item)) / b.length; //среднее значение массива 2

            for (let i = 0; i < a.length; i++) {
                X += (a[i] - a_avg) * (b[i] - b_avg);
                Y += (a[i] - a_avg) ** 2;
                Z += (b[i] - b_avg) ** 2;
            };

            if (X <= 0) { return 0 } else { return X / (Math.sqrt(Y) * Math.sqrt(Z)) };
        };

        let arr1 = [];
        let arr2 = [];
        switch (options.type) {
            case 0: //обычный ряд  
                for (let i = 1; i <= harms; i++) {
                    x = Math.trunc(i * options.freq / options.mask.resolution); //определяем инднекс элемента массива для гармоники
                    dx = Math.trunc(i * (options.freq * options.tol / 100) / options.mask.resolution); //коридор индексов массива для гармоники 
                    xmin = x - Math.round(dx / 2); //определяем индекс левой границы коридора
                    xmax = x + Math.round(dx / 2); //определяем индекс правой границы коридора

                    if (xmax > options.mask.base.length) { xmax = options.mask.base.length - 2 }; //проверяем выход границы за размер массива
                    for (let j = xmin; j <= xmax; j++) { __mask[j] = options.mask.base[j] + dl }; //записываем значение глубины модуляции для коридора
                    dl = dl - (k * dl); //снижаем глубину модуляции с коэффициентом затухания

                    for (let j = xmin - 2; j <= xmax + 2; j++) {
                        arr1.push(__mask[j]);
                        arr2.push(__model[j]);
                    }; //формируем массивы портретной гармоники и спектра (модели) под портретом    
                    correlation += corr(arr1, arr2); //рассчитываем корреляцию данных из массивов 
                };
                break;
            case 1: //четные составляющие      
                for (let i = 1; i <= harms; i++) {
                    x = Math.trunc(i * options.freq / options.mask.resolution); //инднекс элемента массива для гармоники
                    dx = Math.trunc(i * (options.freq * options.tol / 100) / options.mask.resolution); //коридор индексов массива для гармоники 
                    xmin = x - Math.round(dx / 2); //определяем индекс левой границы коридора
                    xmax = x + Math.round(dx / 2); //определяем индекс правой границы коридора

                    if (xmax > options.mask.base.length) { xmax = options.mask.base.length - 2 }; //проверяем выход границы за размер массива
                    if (i % 2 > 0) {
                        for (let j = xmin; j <= xmax; j++) { __mask[j] = options.mask.base[j] + k * dl }; //записываем значение глубины модуляции для коридора (нечетная гармоника)
                    } else {
                        for (let j = xmin; j <= xmax; j++) { __mask[j] = options.mask.base[j] + dl }; //записываем значение глубины модуляции для коридора (четная гармоника)
                        dl = dl - (k * dl); //снижаем глубину модуляции с коэффициентом затухания
                    };

                    for (let j = xmin - 2; j <= xmax + 2; j++) {
                        arr1.push(__mask[j]);
                        arr2.push(__model[j]);
                    }; //формируем массивы портретной гармоники и спектра (модели) под портретом    
                    correlation += corr(arr1, arr2); //рассчитываем корреляцию данных из массивов 
                };
                break;
            default:
                break;
        };

        let __result = correlation / harms;

        if (this.visible == true) {
            this.canvas.add({
                color: options.color,
                name: options.name + " (" + __result.toFixed(2) + ")",
                x: options.mask.resolution,
                y: __mask
            });
        }; //отрисовка маски дефекта на plot

        return __result;
    } //построение маски дефекта 

    getResult() {
        let __result = {}; //результат
        let __model = this.__getModel(); //рисуем модель спектра и получаем массив его данных
        let __rows = Object.keys(this.set); //массив ключей объекта (наименование портретов)
        
        for (let i = 0; i < __rows.length; i++) {
            let __name = __rows[i]; //имена портретов
            let __arr = this.set[__name]; //массив значений
            let __corr = this.__getMask(
                {
                    name: __name, //имя маски дефекта
                    model: __model, //модель спектра для анализа (объект) 
                    mask: this.spec, //базовый спектр для построения портрета (объект)  
                    filter: this.filter, //полосовой фильтр (для определения разницы амплитуд гармонической и случайной составляющей)
                    tol: this.tol, //коридор обнаружения гармоники на портрете, %
                    color: __arr[0], //цвет портрета в формате HEX
                    freq: __arr[1], //функциональная частота, Гц
                    harms: __arr[2], //кол-во гармоник в портрете, шт
                    lvl: __arr[3], //глубина модуляции сильного дефекта для портрета, %
                    type: __arr[4], //тип портрета (0 - обычный ряд, 1 - четные составляющие)
                    coef: __arr[5] //коэффициент затухания гармоник портрета: дефект (0.05 - 0.10), износ (0.30 - 0.50)
                }
            ); //рисуем маску дефекта и получаем значение корреляции

            if (__corr >= 0.5) { __result[__name] = __corr }; //добавляем данные в результат
            gtl.log.info("Вероятность: " + __name, __corr); //выводим корреляцию гармоник в лог
        };

        return __result;
    } //оценка состояния по маске дефекта
}