[發明專利]一種氣味來源三維方向檢測方法

有效

• 申請號: 201710173931.5
• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN107015023B
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 孟慶浩;王佳瑛;羅冰;康張琦;曾明
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01P13/02
• 分類號: G01P13/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程毓英

1.一種氣味來源三維方向檢測方法，該方法將四個氣味傳感器布置在四面體的四個頂點上，檢測方法如下：

[1]氣味濃度越高輸出的原始電壓越低，四枚傳感器采集一段時間的氣味，輸出電壓時間序列；

[2]對每個氣味傳感器，將所輸出的電壓時間序列進行連續小波變換，得到多個尺度下的波動信號，變換后的波動信號中負值表示氣味的到達，正值對應氣味的離開，波動信號的極小值對應氣味的最大聚集速率，極大值對應氣味的最大耗散速率；

[3]提取各個尺度波動信號的模極大值，建立模極大值線，在模極大值線中，極小值線對應氣味到達事件，極大值線對應氣味離開事件；

[5]從三個方面定義模極大值線的相似性：1)模極大值隨尺度的變化趨勢；2)極值點對應時間隨尺度的變化趨勢；3)模極大值線延伸的最大尺度；對于極大值線l₁，l₂，前兩者的相似性χ_w(l₁,l₂)和χ_t(l₁,l₂)由皮爾遜相關系數算得；第三者的相似性即最大尺度相似性χ_s(l₁,l₂)＝1-|N₁-N₂|/N_s，其中N₁，N₂為極大值線l₁，l₂延伸到的最大尺度；

結合三種相似性并加以相應權重得到最終的全局相似性，權重根據各項差異的顯著程度設定，從而識別出同一個氣味到達或離開事件；

[6]根據模極大值線的相似性，將四個傳感器的各個模極大值線作匹配，將全局相似性最高的模極大值線匹配成一組，以找到它們對同一氣味到達或離開事件的響應；

[7]根據四個傳感器對同一個氣味到達或離開事件的響應時間差計算得到氣味來源方位；

[8]采用步驟[1]至[7]的方法檢測多次氣味來源方位，求取矢量和作為最終的氣味源方向。