(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210197969.7 (22)申请日 2022.03.02 (71)申请人 西交利物 浦大学 地址 215123 江苏省苏州市工业园区独墅 湖高等教育区仁爱 路111号 (72)发明人 薛义豪　杨瑞　 (74)专利代理 机构 北京品源专利代理有限公司 11332 专利代理师 康欢欢 (51)Int.Cl. G06V 10/764(2022.01) G06K 9/62(2022.01) G06V 10/40(2022.01) G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01)G06V 10/80(2022.01) (54)发明名称 一种轴承故障的分类方法、 装置、 设备及存 储介质 (57)摘要 本发明公开了一种轴承故障的分类方法、 装 置、 设备及存储介质。 该方法包括： 根据轴承故障 状态下的振动信号， 确定轴承图像数据； 通过残 差块对所述轴承图像数据进行处理得到轴承深 度特征； 所述残差块通过因果空洞卷积层构建； 通过基础特征提取单元， 从所述轴承图像数据提 取轴承基础特征； 对所述轴承深度特征和轴承基 础特征进行融合， 并根据融合结果确定轴承故障 类型。 本发 明实施例可以简化迭代学习的目标和 难度， 有效提高模型的分类能力。 权利要求书2页 说明书9页 附图5页 CN 114565794 A 2022.05.31 CN 114565794 A 1.一种轴承故障的分类方法， 包括： 根据轴承故障状态下的振动信号， 确定轴承图像数据； 通过残差块对所述轴 承图像数据进行处理得到轴 承深度特征； 所述残差块通过因果空 洞卷积层构建； 通过基础特 征提取单元， 从所述轴承图像数据提取轴承基础特 征； 对所述轴承深度特 征和轴承基础特 征进行融合， 并根据融合结果确定轴承故障类型。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述通过残差块对所述轴 承图像数据进行 处理得到轴承深度特 征， 包括： 通过所述因果空洞卷积层提取 所述轴承图像数据的轴承因果空洞特 征； 批量归一 化并激活所述轴承因果空洞特 征， 得到轴承深度特 征。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述因果空洞卷积层的等效卷积核大小 为： k′＝k+(k+1)×(d‑1) 其中， k′为等效卷积大小， k 为因果空洞卷积的卷积核大小， d为空洞系数。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据轴承故障状态下的振动信号， 获 取轴承图像数据， 包括： 从轴承故障状态下的振动信号中采集预设数量的连续采样点； 以小于预设数量的取样步长对所述连续取样点重 叠取样得到多个取样数据； 通过将所述取样数据转 化为时频图像； 将所述时频图像转 化为N×N的灰度图像作为轴承图像数据。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述通过残差块对所述轴 承图像数据进行 处理得到轴承深度特 征之前， 还 包括： 通过局部二 值卷积层获取 所述轴承图像数据的初始特 征； 批量归一化并激活所述初始特征， 得到所述轴承图像的初始激活特征， 用于将所述初 始激活特 征作为所述残差块的输入。 6.根据权利要求5所述的方法， 其特征在于， 所述通过局部二值卷积层获取所述轴承图 像数据的初始特 征包括： 通过所述局部二值卷积层中至少两个卷积核， 得到所述轴 承图像数据 滤波后的目标差 分图； 利用非线性激活函数激活所述目标差分图， 并基于所述目标差分图对应学习权重， 得 到所述轴承图像数据的初始特 征。 7.一种轴承故障的分类装置， 包括： 图像数据确定模块， 用于根据轴承故障状态下的振动信号， 确定轴承图像数据； 深度特征确定模块， 用于通过残差块对所述轴承图像数据进行处理得到轴承深度特 征； 所述残差块 通过因果空洞卷积层构建； 基础特征确定模块， 用于通过基础特征提取单元， 从所述轴承图像数据提取轴承基础 特征； 故障类型确定模块， 用于对所述轴承深度特征和轴承基础特征进行融合， 并根据融合 结果确定轴承故障类型。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114565794 A 28.根据权利要求7 所述的装置， 其特 征在于， 所述深度特 征确定模块具体用于： 通过所述因果空洞卷积层提取 所述轴承图像数据的轴承因果空洞特 征； 批量归一 化并激活所述轴承因果空洞特 征， 得到轴承深度特 征。 9.一种电子设备， 其特 征在于， 所述电子设备包括： 至少一个处 理器； 以及 与所述至少一个处 理器通信连接的存 储器； 其中， 所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序， 所述计算机程序被所 述至少一个处理器执行， 以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1 ‑6中任一项所述的 轴承故障的分类方法。 10.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 所述计算机可读存储介质存储有计算机指 令， 所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1 ‑6中任一项所述的轴承故障的分 类方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114565794 A 3