一种多维线性插值方法和装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了示一种多维线性插值方法和装置，包括：A、获取基本点信息并建立基本点网格；B、获取基本点在各维度上的投影点的坐标，标记投影点的坐标之间的区域为坐标区间；C、获取插入点坐标，基于坐标区间匹配方式提取对应区间的投影点，标记该投影点为权值点；D、插入点坐标与权值点坐标计算各维度的位置权值，基于权值点坐标计算出与插入点临近的基本点的坐标并标记该基本点为相关点；E、基于位置权值、相关点对应的基本点值，通过权值运算求出插入点值。该装置用于实现对应的方法。本发明通过基于插入点与基本点的位置坐标关系来决定插入值的权值，经由权值与基本点的值，计算出插入点的值，可以方便和快速的求出插入值。
【专利说明】
一种多维线性插值方法和装置
技术领域
[0001 ]本发明涉及计算机领域，尤其涉及一种多维线性插值方法和装置。
【背景技术】
[0002] 多维插值，通过一定的规则在不同维度的点之间进行插入值，以满足对区域内变 化求值。
[0003] 现有的插值，采用归结的方式，将点对应的值的变化趋势进行数学化处理，得到一 个变化的函数，然后再输入坐标以得到一个值。这个归结的过程相当的复杂。会对硬件和软 件提出相当的要求。
【发明内容】
[0004] 本发明针对上述问题，提供一种多维线性插值方法和装置。
[0005] 本发明采用的技术方案一方面为一种多维线性插值方法，包括:步骤A、获取基本 点信息并建立基本点网格，基本点信息包括基本点坐标、基本点值;步骤B、获取基本点在各 维度上的投影点的坐标，标记投影点的坐标之间的区域为坐标区间；步骤C、获取插入点坐 标，基于坐标区间匹配方式提取对应区间的投影点，标记该投影点为权值点；步骤D、基于插 入点坐标与权值点坐标计算各维度的位置权值，基于权值点坐标计算出与插入点临近的基 本点的坐标并标记该基本点为相关点；步骤E、基于位置权值、相关点对应的基本点值，通过 权值运算求出插入点值。
[0006] 优选地，所述步骤C还包括基于坐标区间匹配方式提取对应区间的投影点，其中， 插入点坐标处于投影点之外时，提取临近的两个投影点坐标不同的投影点，并标记其为权 值点。
[0007] 优选地，所述步骤D还包括:基于插入点坐标与权值点坐标计算插入点、权值点对 应的投影点之间的距离比，标记其为位置权值;通过一个维度的权值点坐标与其他维度的 权值点坐标组合，以得到与插入点临近的基本点的坐标。
[0008] 优选地，所述步骤E还包括通过将所有相关点分别乘以位置权值并将结果相加以 得到插入点值。
[0009] 本发明采用的技术方案另一方面为一种多维线性插值装置，包括:基础模块，用于 获取基本点信息并建立基本点网格，基本点信息包括基本点坐标、基本点值;还用于获取基 本点在各维度上的投影点的坐标，标记投影点的坐标之间的区域为坐标区间；获取模块，用 于获取插入点坐标，基于坐标区间匹配方式提取对应区间的投影点，标记该投影点为权值 点;处理模块，用于基于插入点坐标与权值点坐标计算各维度的位置权值，基于权值点坐标 计算出与插入点临近的基本点的坐标并标记该基本点为相关点；还用于基于位置权值、相 关点对应的基本点值，通过权值运算求出插入点值。
[0010] 优选地，所述获取模块还用于基于坐标区间匹配方式提取对应区间的投影点，其 中，插入点坐标处于投影点之外时，提取临近的两个投影点坐标不同的投影点，并标记其为 权值点。
[0011] 优选地，所述处理模块还用于基于插入点坐标与权值点坐标计算插入点、权值点 对应的投影点之间的距离比，标记其为位置权值;通过一个维度的权值点坐标与其他维度 的权值点坐标组合，以得到与插入点临近的基本点的坐标。
[0012] 优选地，所述处理模块还用于通过将所有相关点分别乘以位置权值并将结果相加 以得到插入点值。
[0013] 本发明通过基于插入点与基本点的位置坐标关系来决定插入值的权值，经由权值 与基本点的值，计算出插入点的值，可以方便和快速的求出插入值。
【附图说明】
[0014] 图1所示为根据本发明的一种多维线性插值方法的示意图。
【具体实施方式】
[0015] 结合下面的实施例对本发明进行解释。
[0016] 基于本发明的实施例，如图1所示一种多维线性插值方法，包括:步骤A、获取基本 点信息并建立基本点网格，基本点信息包括基本点坐标、基本点值;步骤B、获取基本点在各 维度上的投影点的坐标，标记投影点的坐标之间的区域为坐标区间；步骤C、获取插入点坐 标，基于坐标区间匹配方式提取对应区间的投影点，标记该投影点为权值点；步骤D、基于插 入点坐标与权值点坐标计算各维度的位置权值，基于权值点坐标计算出与插入点临近的基 本点的坐标并标记该基本点为相关点；步骤E、基于位置权值、相关点对应的基本点值，通过 权值运算求出插入点值。
[0017]首先载入已有的数据库的资料(或者输入一定数量的基本点），例如X轴有3个位置 (1，44,65)，￥轴有4个位置(2,5,25,66)，2轴有5个位置（1，2,3,44,55)，那么整个空间内存 在3*4*5个基本点（即上述位置与其他维度相交的交叉点）；所述的基本点的投影其实质即 上述的3个位置在对应轴线的坐标，而X轴的坐标区间有（1~44)(44~65 )，Y轴的坐标区间 有（2~5) (5~25) (25~66)，Z轴的坐标区间（1~2) (2~3) (3~44) (44~55);获取插入点坐 标，例如(33，33，33)，则其对应的投影点（即权值点）为X轴(44和65)，Y轴(25和66)，Z轴(3和 44)，而对应的与插入点临近的基本点(数量为2的η次方，η为维度数)的坐标则为(44,25,3) (44，25,44)(44，66,3)(44，66,44)(65，25,3)(65，25,44)(65，66,3) (65，66,44)，基于插入 点坐标与权值点坐标计算各维度的位置权值;基于位置权值和上述的基本点所对应的基本 点值，通过权值运算求出插入点的插入点值。
[0018] 所述步骤C还包括基于坐标区间匹配方式提取对应区间的投影点，其中，插入点坐 标处于投影点之外时，提取临近的两个投影点坐标不同的投影点，并标记其为权值点。 [0019]如果插入点坐标为(41，44,66)，显然在Z轴的方向上，超过了现有的（1~55)的区 间，那么提取临近的两个投影点坐标不同的投影点，如上例则为(44和55)。
[0020] 所述步骤D还包括:基于插入点坐标与权值点坐标计算插入点、权值点对应的投影 点之间的距离比，标记其为位置权值;通过一个维度的权值点坐标与其他维度的权值点坐 标组合，以得到与插入点临近的基本点的坐标。
[0021] 例如权值点的投影点的坐标为10和50,插入点的投影点的坐标为20,则距离相关 系数为:权值点之间距离= 50-10 = 40;插入点对应两个权值点的距离为20-10= 10,50-20 = 30;距离比为10/30= 1/3,则位置权值为1/(1+3) =0.25,3/(1+3) =0.75;通过坐标的组 合得到对应的与插入点临近的基本点的坐标。
[0022] 所述步骤E还包括通过将所有相关点分别乘以位置权值并将结果相加以得到插入 点值。
[0023] 将所有的相关点对应的基本点值分别与位置权值相乘(位置权值的数量与维度的 数量一致，本例中为3个，即XYZ这3个轴的三个位置权值），将乘积相加即可以得到所求的插 入点值。
[0024] 本发明采用的技术方案另一方面为一种多维线性插值装置，包括:基础模块，用于 获取基本点信息并建立基本点网格，基本点信息包括基本点坐标、基本点值;还用于获取基 本点在各维度上的投影点的坐标，标记投影点的坐标之间的区域为坐标区间；获取模块，用 于获取插入点坐标，基于坐标区间匹配方式提取对应区间的投影点，标记该投影点为权值 点;处理模块，用于基于插入点坐标与权值点坐标计算各维度的位置权值，基于权值点坐标 计算出与插入点临近的基本点的坐标并标记该基本点为相关点；还用于基于位置权值、相 关点对应的基本点值，通过权值运算求出插入点值。
[0025] 所述获取模块还用于基于坐标区间匹配方式提取对应区间的投影点，其中，插入 点坐标处于投影点之外时，提取临近的两个投影点坐标不同的投影点，并标记其为权值点。 [0026]所述处理模块还用于基于插入点坐标与权值点坐标计算插入点、权值点对应的投 影点之间的距离比，标记其为位置权值;通过一个维度的权值点坐标与其他维度的权值点 坐标组合，以得到与插入点临近的基本点的坐标。
[0027] 所述处理模块还用于通过将所有相关点分别乘以位置权值并将结果相加以得到 插入点值。
[0028] 基于本发明的实施例，提出通过索引值减少中间变量的方法。
[0029] 首先建立存储已知基本点的数据库，并以多维表T的形式进行存储，存储顺序为依 维度并按坐标从小到大，赋予对应的索引号。
[0030] 然后预先处理得到下述3个部分的数据：
[0031] A:各维度上的坐标点的数量的累乘值
[0032]设已给定坐标投影点数(neQ，nei，H_，nedim-!)，其中dim为炜度数，输出的累乘值为 (注:累乘值初值为1，会输出使用）：
[0034] B:定位需要相应维度上的两个点进行参考，在拥有很多基本点的资料库中，依维 度逐次进行区间定位，选出符合区间要求的全部点，标记插值坐标涉及到的周围点最后一 个点(最后一维区间定位的两个权值点中的坐标大的那一个点）的索引值为kd。
[0035]
1)，如表示j炜度上搜寻到权值点时涉及到的投影点数(定位区间需要搜索多少个投影点， 例如X轴的投影点为(1，2，3，4，5，6，7)，插入点为4.5，则η」为5，）。
[0036] C:以及各维度上的位置权值：（do，cb，…，ddim-i)。
[0037] 与插入点临近的2dimf相关点，按照其在多维表中的索引值从小到大的顺序进行 重新编号，编号从〇开始，每次递增1。则该编号可以使用一个dim位的二进制数表示，记为 ContXont在右边为LSB的二进制表示时，使用Cont[i]来表示从右向左计数的第i比特的 值。Cont[i]所代表的值为0或者1。比如三维查找中Cont = 011B，Cont[0] = 1，Cont[l] = 1， Cont[2] = 0〇
[0038] 通过编号的点在多维表T中的索引号可以用如下公式获得：
[0040]而各个维度的权值：
[0042]则插入点代表的值由下列公式3求出：
[0044]只需要一个二进制数(实际中为使用一个计数器)进行控制。
[0045]以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要 其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。在本发明的保护范 围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。
【主权项】
1. 一种多维线性插值方法，其特征在于，包括： 步骤A、获取基本点信息并建立基本点网格，基本点信息包括基本点坐标、基本点值； 步骤B、获取基本点在各维度上的投影点的坐标，标记投影点的坐标之间的区域为坐标 区间； 步骤C、获取插入点坐标，基于坐标区间匹配方式提取对应区间的投影点，标记该投影 点为权值点； 步骤D、基于插入点坐标与权值点坐标计算各维度的位置权值，基于权值点坐标计算出 与插入点临近的基本点的坐标并标记该基本点为相关点； 步骤E、基于位置权值、相关点对应的基本点值，通过权值运算求出插入点值。2. 根据权利要求1所述的一种多维线性插值方法，其特征在于，所述步骤C还包括基于 坐标区间匹配方式提取对应区间的投影点，其中， 插入点坐标处于投影点之外时，提取临近的两个投影点坐标不同的投影点，并标记其 为权值点。3. 根据权利要求1所述的一种多维线性插值方法，其特征在于，所述步骤D还包括： 基于插入点坐标与权值点坐标计算插入点、权值点对应的投影点之间的距离比，标记 其为位置权值； 通过一个维度的权值点坐标与其他维度的权值点坐标组合，以得到与插入点临近的基 本点的坐标。4. 根据权利要求1所述的一种多维线性插值方法，其特征在于，所述步骤E还包括通过 将所有相关点分别乘以位置权值并将结果相加以得到插入点值。5. -种多维线性插值装置，其特征在于，包括： 基础模块，用于获取基本点信息并建立基本点网格，基本点信息包括基本点坐标、基本 点值； 还用于获取基本点在各维度上的投影点的坐标，标记投影点的坐标之间的区域为坐标 区间； 获取模块，用于获取插入点坐标，基于坐标区间匹配方式提取对应区间的投影点，标记 该投影点为权值点； 处理模块，用于基于插入点坐标与权值点坐标计算各维度的位置权值，基于权值点坐 标计算出与插入点临近的基本点的坐标并标记该基本点为相关点； 还用于基于位置权值、相关点对应的基本点值，通过权值运算求出插入点值。6. 根据权利要求5所述的一种多维线性插值装置，其特征在于，所述获取模块还用于基 于坐标区间匹配方式提取对应区间的投影点，其中， 插入点坐标处于投影点之外时，提取临近的两个投影点坐标不同的投影点，并标记其 为权值点。7. 根据权利要求5所述的一种多维线性插值装置，其特征在于，所述处理模块还用于基 于插入点坐标与权值点坐标计算插入点、权值点对应的投影点之间的距离比，标记其为位 置权值； 通过一个维度的权值点坐标与其他维度的权值点坐标组合，以得到与插入点临近的基 本点的坐标。8.根据权利要求5所述的一种多维线性插值装置，其特征在于，所述处理模块还用于通 过将所有相关点分别乘以位置权值并将结果相加以得到插入点值。
【文档编号】G06F19/00GK106096263SQ201610403026
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月7日
【发明人】王俊敏, 张开恒, 李开亮
【申请人】深圳市国微电子有限公司