[發(fā)明專利]基于高斯過(guò)程模型的建筑物環(huán)境傳感器測(cè)點(diǎn)優(yōu)化方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410223460.0
• 申請(qǐng)日: 2014-05-23
• 公開（公告）號(hào): CN103984981B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 錢堃;彭昌海;馬旭東;譚伯龍;王偵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): G06N3/00
• 分類號(hào): G06N3/00
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務(wù)所32250
• 代理人: 王斌

1.基于高斯過(guò)程模型的建筑物環(huán)境傳感器測(cè)點(diǎn)優(yōu)化方法，其特征在于，所述方法步驟為：采用遙操作移動(dòng)機(jī)器人搭載環(huán)境測(cè)量傳感器節(jié)點(diǎn)作為移動(dòng)測(cè)量平臺(tái)，采集未知建筑物內(nèi)環(huán)境參數(shù)與測(cè)點(diǎn)位置；將采集獲取的環(huán)境參數(shù)作為數(shù)據(jù)樣本，采用高斯過(guò)程回歸模型擬合環(huán)境參數(shù)的連續(xù)概率分布，并預(yù)測(cè)未布設(shè)測(cè)點(diǎn)位置上的測(cè)量值；根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果，采用貪心算法求解出一組最佳傳感器位置集合；將求解出的最佳傳感器位置集合與基于建筑物室內(nèi)幾何特征分析的主要測(cè)點(diǎn)位置補(bǔ)充選取結(jié)果相結(jié)合，最終得到有限數(shù)目、位置最佳的測(cè)點(diǎn)分布結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于高斯過(guò)程模型的建筑物環(huán)境傳感器測(cè)點(diǎn)優(yōu)化方法，其特征在于：移動(dòng)機(jī)器人在未知室內(nèi)環(huán)境中按靠右沿墻逆時(shí)針的操作路徑探索導(dǎo)航，利用車載激光傳感器完成同時(shí)自定位與環(huán)境柵格地圖創(chuàng)建；在此基礎(chǔ)上，移動(dòng)機(jī)器人沿途同步地采集傳感器數(shù)據(jù)與移動(dòng)機(jī)器人位姿。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于高斯過(guò)程模型的建筑物環(huán)境傳感器測(cè)點(diǎn)優(yōu)化方法，其特征在于：所述的高斯過(guò)程回歸模型為采用高斯過(guò)程回歸擬合場(chǎng)的二維分布概率模型，也就是將分散在室內(nèi)各個(gè)點(diǎn)上的環(huán)境測(cè)量參數(shù)考慮為隨機(jī)變量，在移動(dòng)測(cè)量平臺(tái)獲取的數(shù)據(jù)樣本上，利用高斯過(guò)程回歸方法，擬合連續(xù)的環(huán)境參數(shù)分布。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于高斯過(guò)程模型的建筑物環(huán)境傳感器測(cè)點(diǎn)優(yōu)化方法，其特征在于：求取所述最佳傳感器位置集合的方法為：預(yù)測(cè)未布置測(cè)點(diǎn)處的環(huán)境參數(shù)值及其不確定性，然后用貪心算法，在每次迭代中，將能使當(dāng)前條件熵最大的點(diǎn)添加入已選擇點(diǎn)集，直到構(gòu)成最佳傳感器位置集合的k個(gè)測(cè)點(diǎn)位置全部找到。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于高斯過(guò)程模型的建筑物環(huán)境傳感器測(cè)點(diǎn)優(yōu)化方法，其特征在于：所述的基于建筑物室內(nèi)幾何特征分析的主要測(cè)點(diǎn)位置補(bǔ)充選取，是根據(jù)所述環(huán)境柵格地圖，采用廣義Voronoi圖來(lái)對(duì)室內(nèi)子空間進(jìn)行幾何劃分，得到各個(gè)子空間的中心點(diǎn)，作為候選布設(shè)傳感器的位置點(diǎn)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于高斯過(guò)程模型的建筑物環(huán)境傳感器測(cè)點(diǎn)優(yōu)化方法，其特征在于：所述最佳傳感器位置集合與基于建筑物室內(nèi)幾何特征分析的主要測(cè)點(diǎn)位置補(bǔ)充選取結(jié)果相結(jié)合的方法是：將所述最佳傳感器位置集合與所述候選布設(shè)傳感器的位置點(diǎn)集合相疊加，并去除最小距離小于設(shè)定閾值的候選位置，最終得到最佳待選傳感器測(cè)點(diǎn)位置的集合。