gtld2-diag-scripts/maskVM.js

export function specModel(options) {
    let __result = {}; //результат
    let __model = options.src.base; //массив точек базовой линии для построения упрощенной модели спектра
    let imin = 0; //левая граница коридора
    let imax = 0; //правая граница коридора
    for (let i = 0; i < options.src.peaks.length; i++) {
        let freq = options.src.peaks[i].freq; //получаем значение частоты гармоники из массива обнаруженных гармоник
        let level = options.src.peaks[i].level; //получаем значение уровня гармоники из массива обнаруженных гармоник       
        imin = Math.round((freq - freq * 0.5 * options.tol / 100) / options.src.resolution);
        imax = Math.round((freq + freq * 0.5 * options.tol / 100) / options.src.resolution);
        if (imax > options.src.base.length) { imax = options.src.base.length - 1 }; //проверяем выход границы за размер массива
        for (let j = imin; j <= imax; j++) { __model[j] = options.src.base[j] + level };
    };

    //формируем результат
    __result["name"] = options.src.name + "_model";
    __result["resolution"] = options.src.resolution;
    __result["data"] = __model;

    //отрисовка графика на plot
    if (options.canvas != undefined) {
        options.canvas.add(
            {
                color: options.color,
                name: __result.name,
                x: __result.resolution,
                y: __model
            }
        );
    };

    return __result;
}; //построение упрощенной модели спектра

export function createMask(options) {
    let result = {}; //результат
    let data = options.src1.data; //массив точек спектра для сравнения с портретом 
    let mask = options.src2.base; //массив точек базовой линии для построения портрета дефекта
    let harms = options.harms; //кол-во гармоник портрета
    if (options.freq * harms > options.src2.frequency) { harms = Math.trunc(options.src2.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.src2.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.src2.resolution); //определяем инднекс элемента массива для гармоники
                dx = Math.trunc(i * (options.freq * options.tol / 100) / options.src2.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.src2.base.length) { xmax = options.src2.base.length - 2 }; //проверяем выход границы за размер массива
                for (let j = xmin; j <= xmax; j++) { mask[j] = options.src2.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(data[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.src2.resolution); //инднекс элемента массива для гармоники
                dx = Math.trunc(i * (options.freq * options.tol / 100) / options.src2.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.src2.base.length) { xmax = options.src2.base.length - 2 }; //проверяем выход границы за размер массива
                if (i % 2 > 0) {
                    for (let j = xmin; j <= xmax; j++) { mask[j] = options.src2.base[j] + k * dl }; //записываем значение глубины модуляции для коридора (нечетная гармоника)
                } else {
                    for (let j = xmin; j <= xmax; j++) { mask[j] = options.src2.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(data[j]);
                }; //формируем массивы портретной гармоники и спектра (модели) под портретом    
                correlation += corr(arr1, arr2); //рассчитываем корреляцию данных из массивов 
            };
            break;
        default:
            break;
    };

    //формируем результат
    result["name"] = options.name; //имя маски дефекта
    result["corr"] = correlation / harms; //средняя корреляция
    result["data"] = mask; //массив данных портрета

    //отрисовка графика на plot
    if (options.canvas != undefined) {
        options.canvas.add(
            {
                color: options.color,
                name: options.name + " (" + result.corr.toFixed(2) + ")",
                x: options.src2.resolution,
                y: mask
            }
        );
    };

    return result;
}; //построение портрета дефекта

export function getMask(options) {
    let __result = {}; //результат
    let __spec = options.src1; //источник данных для построения модели
    let __set = options.src2; //источник данных для построения портретов дефектов
    let __rows = Object.keys(__set); //массив ключей объекта (наименование портретов)

    let __model = specModel(
        {
            src: __spec, //спектр для построения модели (объект)
            tol: options.tol, //коридор обнаружения гармоники, %
            color: options.color, //цвет модели в формате HEX
            canvas: options.canvas //координатная плоскость для отрисовки
        }
    ); //рисуем упрощенную модель спектра огибающей

    for (let i = 0; i < __rows.length; i++) {
        let __mask_name = __rows[i]; //имена портретов
        let __mask = createMask(
            {
                name: __mask_name, //имя маски дефекта
                src1: __model, //модель спектра для анализа (объект) 
                src2: __spec, //базовый спектр для построения портрета (объект)  
                filter: options.filter, //полосовой фильтр (для определения разницы амплитуд гармонической и случайной составляющей)
                color: __set[__mask_name].clr, //цвет портрета в формате HEX
                freq: __set[__mask_name].frq, //функциональная частота, Гц
                harms: __set[__mask_name].hrm, //кол-во гармоник в портрете, шт
                lvl: __set[__mask_name].lvl, //глубина модуляции сильного дефекта для портрета, %
                tol: options.tol, //коридор обнаружения гармоники на портрете, %
                type: __set[__mask_name].type, //тип портрета (0 - обычный ряд, 1 - четные составляющие)
                coef: __set[__mask_name].coef, //коэффициент затухания гармоник портрета: дефект (0.05 - 0.10), износ (0.30 - 0.50)
                canvas: options.canvas //координатная плоскость для отрисовки маски 
            }
        );
        if (__mask.corr >= 0.5) { __result[__mask.name] = __mask.corr }; //добавляем данные в результат
        gtl.log.info("Вероятность: " + __mask.name, __mask.corr); //выводим корреляцию гармоник в лог
    };

    return __result;
}; //оценка состояния методом maskVM