[發明專利]一種三維傳感器網絡面骨架提取方法

在審

• 申請號: 201510791389.0
• 申請日: 2015-11-17
• 公開（公告）號: CN105282759A
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發明（設計）人: 劉文平;蔣洪波;陶前功;王玉寶;邢婧;耿智林;王磊;朱冬輝
• 申請（專利權）人: 劉文平
• 主分類號: H04W16/24
• 分類號: H04W16/24;H04W40/00;H04W24/00;H04W84/18
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青

1.一種三維傳感器網絡面骨架提取方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)每個內部節點計算其特征點，如果某個內部節點距離最近邊界點的跳數為k，則把距離該內部節點k+1跳的邊界點也看作為特征點；

(2)采用限制性廣播方式，把節點的特征點形成多個特征連通分量，并在邊界上進行逐跳擴張來計算特征連通分量之間的測地距離；

(3)將測地距離小于ε的特征連通分量合并成大的ε連通分量；如果ε連通分量個數大于等于2，則相應內部節點為面骨架點；否則，它就不是面骨架點；

(4)構造出面骨架點的極大獨立集，使得其中任意兩面骨架點間的跳數距離大于1且小于等于3；這樣得到的極大獨立集中，面骨架點分布相對均勻，能更好反映網絡幾何拓撲特征；

(5)利用極大獨立集中的面骨架節點，得到Voronoi圖，其中每個Voronoi元有且僅有一個面骨架點；基于該Voronoi圖，得到其對偶圖Delaunay三角化，從而得到三維傳感器網絡面骨架。

2.根據權利要求1所述的三維傳感器網絡面骨架提取方法，其特征在于，所述步驟(1)具體為：

每個邊界節點在網絡內部以大致相同時間發起洪泛，洪泛信息包括邊界節點ID和一個用于反映洪泛信息已經過的跳數距離、初始化為0的計數器；在收到來自某個邊界節點的洪泛信息后，節點p執行如下策略：

如果節點p之前沒有接收到來自其他邊界節點的洪泛信息，則p將邊界點q及兩節點間的跳數距離保存到其最近邊界點列表List(p)中，并將計數器加1后轉發更新的洪泛信息給其鄰居節點；

否則，如果p到q的距離與p到List(p)中邊界節點距離的最小值之差小于等于1，則p同樣將邊界點q及兩節點間的跳數距離保存到其最近邊界點列表List(p)中，然后將計數器加1后轉發更新的洪泛信息給其鄰居節點；否則，p將接收到的洪泛信息直接丟棄；

通過這種方式，每個節點記錄其擴展特征節點，及其與這些節點間的跳數距離。

3.根據權利要求1或2所述的三維傳感器網絡面骨架提取方法，其特征在于，所述步驟(2)具體為：

這些特征節點在網絡邊界上發起限制性洪泛，以建立若干個由擴張特征節點組成的連通分量；給定系統參數，每個連通分量中的邊界節點被賦予相同但唯一的標識符，然后這些邊界點發起洪泛，洪泛信息包括邊界點的標識符和計數器，用來反映洪泛信息所經過的跳數，初始化為0。當邊界點p接收到來自邊界點q的信息后，執行如下策略：

如果節點p還沒有標識符，則它將自己的標識符設定為與q相同的標識符，把計數器加1后轉發給鄰居邊界節點；

否則，如果節點p和q具有不同的標識符，且它們的計數器之和小于ε，則節點p把計數器加1后轉發給鄰居邊界節點；否則，p將接收到的洪泛信息直接丟棄。