[發明專利]一種感知數據的三維可視化析取方法及系統

有效

• 申請號: 201310547405.2
• 申請日: 2013-11-07
• 公開（公告）號: CN103577576A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 李志華;張海濤
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于物聯網數據采集及處理領域，特別是一種感知數據的三維可視化析取方法及系統。

背景技術

目前的感知數據處理體系中，數據的可視化一般是二維的，主要考慮到感知數據的時間屬性和數據屬性，進一步處理中也缺乏感知數據中有效數據的提取。因此，需要引入了三維的數據可視化及析取技術，從物聯網所感知的數據中提取出有效的數據，從而提高數據的后期利用效率。

發明內容

本發明的第一目的是提供一種感知數據的三維可視化析取系統，在現有的感知數據處理體系中引入數據的三維可視化及析取技術，以便從所感知的數據中提取出有效的信息，從而提高感知數據的后期利用效率。

本發明的第二目的是提供一種感知數據的三維可視化析取方法，把數據的三維可視化及析取技術引入到現有的物聯網數據處理體系中，以便可視地提取關鍵數據，提高數據處理效率。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種感知數據的三維可視化析取系統，其特征在于，所述系統包括：

空間構建模塊，采集、分析感知區域的相關信息，構建相應的三維坐標空間中；

節點映射模塊，以三維坐標空間為基礎，將實際感知節點映射到三維坐標空間中，實現物理空間中的感知節點與坐標空間中的坐標點一一對應；

數據可視化模塊，根據三維坐標空間及映射節點，以正交多面體為載體進行感知數據的三維可視化；

數據預處理模塊，對可視化后的感知數據進行去冗余和去噪聲處理；

數據析取模塊，采用數據析取技術對預處理后的數據進行有效信息提取，并進行可視化表達。

一種感知數據的三維可視化析取方法，其特征在于，包括如下步驟：

A1：啟動空間構建模塊，根據感知區域的信息建立相應的三維坐標系；

A2：以三維坐標空間為基礎，通過節點映射模塊將感知節點映射到三維坐標空間；

A3：通過數據可視化模塊將感知節點數據在三維坐標空間中進行可視化表示；

A4：使用數據預處理模塊處理可視化后的數據，通過數據析取模塊對預處理結果進行析取操作，可視化地提取出有效的感知信息。

進一步地，所述節點映射模塊的映射機制為：根據感知區域范圍、所部署節點的數量以及其空間坐標等，構建一個正交多面體；通過相關計算把感知區域中的每個感知節點映射成正交多面體的一個點，并以該點的坐標為中心構建一個單位長度的小正交多面體，從而完成物理感知空間到幾何空間的映射，進一步以小正交多面體的不同面來同步表達所感知的不同信息；

進一步地，所述數據可視化模塊的功能概述為：從上述映射機制可知，感知節點所映射的小正交多面體可很好地表示節點的位置，小正交多面體的每個面按順序展開，可表示同一時刻、同一位置、同一感知節點所采集的多維數據，如可通過某個面的顏色變化來感知危險數據是否出現，若出現則進行存儲，對于正常數據不做處理，以節省存儲開銷；

進一步地，所述數據析取模塊的析取操作過程為：1)對由正交多面體表示的節點所感知數據，采用線性擬合的方法進行數學化描述；2)將感知節點所采集的數據表示為由時間、位置和數據構成的三元組；3)采用線性回歸處理如2)所述所生成的三元組，實現感知數據的析取；4)將析取結果通過數據可視化模塊進行可視化表達；

進一步地，所述數據析取模塊的析取結果可視化是通過感知節點所對應正交多面體的幾何合并來實現的。

本發明在現有的感知數據處理體系中引入數據的三維可視化映射技術及數據析取技術，從而快速有效地從所感知的數據中提取有效信息，以便提高感知數據的利用效率。

附圖說明

圖1為本發明提供的系統結構示意圖；

圖2為節點映射機制與可視化簡圖；

圖3為本發明提供的方法步驟示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖詳細說明本發明，其作為本說明書的一部分，通過實施例來說明本發明的原理，本發明的其他方面，特征及其優點通過該詳細說明將會變得一目了然。

如圖1所示，一種感知數據的三維可視化析取系統，其特征在于，所述系統包括：

空間構建模塊，采集、分析感知區域的相關信息，構建相應的三維坐標空間中；

節點映射模塊，以三維坐標空間為基礎，將實際感知節點映射到三維坐標空間中，實現物理空間中的感知節點與坐標空間中的坐標點一一對應；

數據可視化模塊，根據三維坐標空間及映射節點，以正交多面體為載體進行感知數據的三維可視化；