[發(fā)明專利]一種時空軌跡壓縮和分段狀態(tài)表達(dá)的方法和裝置

有效

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• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112422134B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張亦萍;陳成斌;葉智慧;蘇勝林;馬軍亮
• 申請（專利權(quán)）人: 中睿信數(shù)字技術(shù)有限公司
• 主分類號: H03M7/30
• 分類號: H03M7/30;G06F16/215;G06F16/2457
• 代理公司: 北京冠和權(quán)律師事務(wù)所 11399
• 代理人: 朱健

本發(fā)明提供一種時空軌跡壓縮和分段狀態(tài)表達(dá)的方法和裝置，其方法包括：離線軌跡批量提取；進行初次濾波處理；構(gòu)造軌跡點表示；進行二次過濾和壓縮；基于速度進行軌跡狀態(tài)表達(dá)。本發(fā)明給出了一種時空軌跡壓縮和分段狀態(tài)表達(dá)的方法和裝置，既可以充分留存軌跡的運動特征，又能壓縮軌跡冗余的部分，降低存儲量，提高顯示表達(dá)的效率，解決了現(xiàn)有技術(shù)方案中丟失部分軌跡特征的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及移動物體的軌跡技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種時空軌跡壓縮和分段狀態(tài)表達(dá)的方法和裝置。

背景技術(shù)

移動物體的軌跡是一種應(yīng)用領(lǐng)域非常廣的數(shù)據(jù)，原則上軌跡點越多越可以更好地擬合物體實際的運動，但海量的數(shù)據(jù)會造成巨大的存儲成本，同時在實際應(yīng)用時也會耗費大量的計算成本，所以需要在盡量保留運動特征的情況下，剔除冗余軌跡點。本發(fā)明提案主要應(yīng)用于海量時空軌跡點的稀疏壓縮，同時也探索將軌跡進行分段特征表達(dá)，按一定規(guī)則將軌跡整體進行切分，分時間段表達(dá)物體處于的運動狀態(tài)，例如高速運動、低速運動、徘徊狀態(tài)，靜止停留等狀態(tài)。

目前用于軌跡壓縮的方法主要包括Douglas-Peucker算法和TDTR算法，Douglas-Peucker算法簡稱為DP算法，其步驟包括：(1)在軌跡曲線在曲線首尾兩點A，B之間連接一條直線AB，該直線為曲線的弦；(2)遍歷曲線上其他所有點，求每個點到直線AB的距離，找到最大距離的點C，最大距離記為dmax；(3)比較該距離dmax與預(yù)先定義的閾值Dmax大小，如果dmaxDmax，則將該直線AB作為曲線段的近似，曲線段處理完畢；(4)若dmax＝Dmax，則使C點將曲線AB分為AC和CB兩段，并分別對這兩段進行(1)～(3)步處理；(5)當(dāng)所有曲線都處理完畢時，依次連接各個分割點形成的折線，即為原始曲線的路徑。TDTR算法與DP算法類似，只不過使用時間同步歐式距離作為誤差測量，考慮了距離和時間兩個因素。DP算法和TDTR算法的成本并不大，但是沒有較好地考慮時間、速度等因素，當(dāng)行進過程中出現(xiàn)速度不均勻的情況或者徘徊狀態(tài)時，往往只會考慮首尾兩個軌跡點，中間點全部都丟棄掉，從而丟失了大量軌跡運動的特征，因此，本發(fā)明提出一種時空軌跡壓縮和分段狀態(tài)表達(dá)的方法和裝置，既可以充分留存軌跡的運動特征，又能壓縮軌跡冗余的部分，降低存儲量，提高顯示表達(dá)的效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種時空軌跡壓縮和分段狀態(tài)表達(dá)的方法和裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)方案中丟失大量軌跡運動特征的問題。

一種時空軌跡壓縮和分段狀態(tài)表達(dá)的方法，所述方法包括：

離線軌跡批量提取，得到時間軌跡點；在完整的軌跡數(shù)據(jù)庫全量中，按照軌跡時間戳從早到晚的順序提取時間軌跡點；

對所述時間軌跡點進行初次濾波處理；采用濾波算法過濾掉所述時間軌跡點的噪聲和離散值；

構(gòu)造軌跡點表示；

對初次濾波處理后的時間軌跡點進行二次過濾和壓縮；通過設(shè)置平均加速度的閾值和加速度累計值的閾值分別確定第一過濾條件和第二過濾條件，根據(jù)所述第一過濾條件和所述第二過濾條件對初次濾波處理后的所述時間軌跡點進行壓縮，得到壓縮后的軌跡點；

基于速度對壓縮后的軌跡點進行軌跡狀態(tài)表達(dá)；設(shè)置速度閾值，根據(jù)速度閾值對所述壓縮后的軌跡點進行狀態(tài)歸類；將相鄰?fù)愜壽E點進行合并，并記錄起始軌跡點和截止軌跡點的時間戳；根據(jù)合并后的狀態(tài)分段情況構(gòu)建得到分段狀態(tài)表達(dá)。

進一步地，所述對所述時間軌跡點進行初次濾波處理時，采用的濾波算法為中位值平均濾波算法或者中位值濾波算法或者算術(shù)平均濾波算法。

進一步地，所述構(gòu)造軌跡點表示是將所述軌跡點表示為P_i，則P_i具體表示如下：