学生轨迹分析方法及装置与流程

本申请涉及监控技术领域，具体而言，涉及一种学生轨迹分析方法及装置。

背景技术

目前，学生在上学期间，学校和家长往往不确定学生是否在合适的时间到达合适的地点，例如，家长和学校无法确定学生在上学或者放学路上是否偏离轨迹，对于学校或者家长，在不了解学生的行程时，往往会产生担忧和焦虑。

目前采用的方式是通过电子学生证对学生进行定位，并将该学生的实时位置和之前的轨迹路线中路经的各个点的位置进行比对来判断学生的轨迹是否发生偏离。但是，目前的定位手段都会受到诸多客观条件的影响(例如天气、卫星信号等)，每次通过定位获取到的学生的位置信息在时间和空间维度上都是不确定的，即便学生移动的轨迹路线与之前的轨迹路线一样，但是单纯使用点到点的距离来判断学生的轨迹是否发生偏离，会存在较大的判断误差。

技术实现要素：

为了克服现有技术中的上述不足，本申请的目的在于提供一种学生轨迹分析方法及装置，能够精确地判断学生的轨迹是否发生偏离，避免客观条件的影响，从而及时关注学生安全。

为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供一种学生轨迹分析方法，应用于电子设备，所述方法包括：

获取学生在预设时间段内的轨迹数据，其中，所述轨迹数据包括多个第一坐标值和与每个第一坐标值对应的第二坐标值；

根据所述轨迹数据生成多个第一坐标分组和多个第二坐标分组，其中，每个第一坐标分组中包括有对应的至少一个第一坐标，每个第二坐标分组中包括有对应的至少一个第二坐标；

计算每个第一坐标分组中各个第一坐标值的平均第一坐标值，以及每个第二坐标分组中各个第二坐标值的平均第二坐标值；

根据计算得到的各个平均第一坐标值和各个平均第二坐标值生成该学生的日常轨迹。

可选地，所述根据所述轨迹数据生成多个第一坐标分组和多个第二坐标分组的步骤，包括：

从所述轨迹数据中查找各个第一坐标值中的最大第一坐标值和最小第一坐标值，以及各个第二坐标值中的最大第二坐标值和最小第二坐标值；

基于所述最大第一坐标值和最小第一坐标值生成多个第一坐标分组，并基于所述最大第二坐标值和最小第二坐标值生成多个第二坐标分组；

将各个第一坐标值分配到对应的第一坐标分组中，并将各个第二坐标值分配到对应的第二坐标分组中。

可选地，所述基于所述最大第一坐标值和最小第一坐标值生成多个第一坐标分组，并基于所述最大第二坐标值和最小第二坐标值生成多个第二坐标分组的步骤，包括：

计算所述最大第一坐标值和最小第一坐标值之间的第一坐标差值，以及所述最大第二坐标值和最小第二坐标值之间的第二坐标差值；

根据第一预设差值和所述第一坐标差值在所述最大第一坐标值和最小第一坐标值之间生成多个第一边界值，并基于所述多个第一边界值生成多个第一坐标分组，同时根据第二预设差值和所述第二坐标差值在所述最大第二坐标值和最小第二坐标值之间生成多个第二边界值，并基于所述多个第二边界值生成多个第二坐标分组。

可选地，所述将各个第一坐标值分配到对应的第一坐标分组中，并将各个第二坐标值分配到对应的第二坐标分组中的步骤，包括：

将每个第一坐标值与每个第一坐标分组的第一边界值进行比对，根据比对结果将该第一坐标值分配到对应的第一坐标分组中，并将每个第二坐标值与每个第二坐标分组的第二边界值进行比对，根据比对结果将该第二坐标值分配到对应的第二坐标分组中。

可选地，所述第一坐标值为经度，所述第二坐标值为纬度。

可选地，所述根据计算得到的各个平均第一坐标值和各个平均第二坐标值生成该学生的日常轨迹的步骤之后，所述方法还包括：

获取该学生当前的第一实时坐标值和第二实时坐标值；

将所述第一实时坐标值和第二实时坐标值与所述日常轨迹中各个平均第一坐标值和各个平均第二坐标值进行比对，判断该学生的轨迹是否发生偏离，生成判断结果。

可选地，所述将所述第一实时坐标值和第二实时坐标值与所述日常轨迹中各个平均第一坐标值和各个平均第二坐标值进行比对，判断该学生的轨迹是否发生偏离，生成判断结果的步骤，包括：

计算所述第一实时坐标值与所述各个平均第一坐标值之间的差值，得到多个第一差值，并计算所述第二实时坐标值与所述各个平均第二坐标值之间的差值，得到多个第二差值；

判断所述多个第一差值中的最小的第一差值是否大于第一预设阈值，和/或所述多个第二差值中的最小的第二差值是否大于第二预设阈值；

若是，则判定该学生的轨迹发生偏离；

若否，则判定该学生的轨迹未发生偏离。

可选地，所述判断该学生的轨迹是否发生偏离，生成判断结果的步骤之后，所述方法还包括：

若该学生的轨迹未发生偏离，则基于所述第一实时坐标值和所述第二实时坐标值更新该学生的日常轨迹。

可选地，所述判定该学生的轨迹发生偏离的步骤之后，所述方法还包括：

获取该学生在目标时间段中的多个第一坐标值和多个第二坐标值；

分别计算所述多个第一坐标值之间的第一方差以及所述多个第二坐标值之间的第二方差；

判断所述第一方差和所述第二方差是否小于预设方差阈值；

若是，则判定该学生存在长时间停留的情况，并将所述多个第一坐标值中的中间坐标值和所述多个第二坐标值中的中间坐标值作为该学生停留的位置。

第二方面，本申请实施例还提供一种学生轨迹分析装置，应用于电子设备，所述装置包括：

获取模块，用于获取学生在预设时间段内的轨迹数据，其中，所述轨迹数据包括多个第一坐标值和与每个第一坐标值对应的第二坐标值；

分组生成模块，用于根据所述轨迹数据生成多个第一坐标分组和多个第二坐标分组，其中，每个第一坐标分组中包括有对应的至少一个第一坐标，每个第二坐标分组中包括有对应的至少一个第二坐标；

计算模块，用于计算每个第一坐标分组中各个第一坐标值的平均第一坐标值，以及每个第二坐标分组中各个第二坐标值的平均第二坐标值；

轨迹生成模块，用于根据计算得到的各个平均第一坐标值和各个平均第二坐标值生成该学生的日常轨迹。

第三方面，本申请实施例还提供一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现上述的学生轨迹分析方法。

相对于现有技术而言，本申请具有以下有益效果：

本申请实施例提供的学生轨迹分析方法及装置，通过获取学生在预设时间段内的轨迹数据，并根据轨迹数据生成多个第一坐标分组和多个第二坐标分组，然后，计算每个第一坐标分组中各个第一坐标值的平均第一坐标值，以及每个第二坐标分组中各个第二坐标值的平均第二坐标值，最后根据计算得到的各个平均第一坐标值和各个平均第二坐标值生成该学生的日常轨迹。由此，通过得到的日常轨迹能够精确地判断学生的轨迹是否发生偏离，避免客观条件的影响，从而及时关注学生安全。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。

图1为本申请实施例提供的学生轨迹分析方法的一种流程示意图；

图2为图1中所示的步骤s220包括的各个子步骤的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的第一坐标分组的示意坐标图；

图4为本申请实施例提供的学生轨迹分析方法的另一种流程示意图；

图5为本申请实施例提供的学生轨迹分析装置的功能模块图；

图6为本申请实施例提供的用于上述学生轨迹分析方法的电子设备的结构示意框图。

图标：100-电子设备；110-总线；120-处理器；130-存储介质；140-总线接口；150-网络适配器；160-用户接口；200-学生轨迹分析装置；210-获取模块；220-分组生成模块；230-计算模块；240-轨迹生成模块。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

请参阅图1，为本申请实施例提供的学生轨迹分析方法的一种流程示意图。所应说明的是，本申请实施例提供的学生轨迹分析方法不以图3及以下所述的具体顺序为限制。所述方法的具体流程如下：

步骤s210，获取学生在预设时间段内的轨迹数据。

本实施例中，所述轨迹数据可包括多个第一坐标值和与每个第一坐标值对应的第二坐标值。可选地，所述第一坐标值可以为经度，所述第二坐标值可以为纬度，但不限制于此。

所述预设时间段可以根据实际情况进行设置，例如，若该预设时间段为前10天，则本步骤获取该学生在前10天内的轨迹数据。

以所述第一坐标值为经度，所述第二坐标值为纬度为例，则所述轨迹数据可包括多对经纬度数据，例如，如果该学生一天的运动轨迹有100对经纬度数据，则这10天内的轨迹数据可包括1000对经纬度数据，假设y表示纬度，x表示经度，则每对经纬度数据可以表示为p(x,y)。

步骤s220，根据所述轨迹数据生成多个第一坐标分组和多个第二坐标分组。

本实施例中，每个第一坐标分组中包括有对应的至少一个第一坐标，每个第二坐标分组中包括有对应的至少一个第二坐标。下面结合图2对本步骤进行详细说明。

请参阅图2，所述步骤s220可以通过如下子步骤实现：

子步骤s221，从所述轨迹数据中查找各个第一坐标值中的最大第一坐标值和最小第一坐标值，以及各个第二坐标值中的最大第二坐标值和最小第二坐标值。

仍旧以所述第一坐标值为经度，所述第二坐标值为纬度为例，首先，可从所述轨迹数据中的所有的经度值也即从所有x值中找到最大经度值和最小经度值，分别记为xmax和xmin。同理，可以从所述轨迹数据中的所有的纬度值也即y值中找到最大纬度值和最小纬度值，分别记为ymax和ymin。

子步骤s222，基于所述最大第一坐标值和最小第一坐标值生成多个第一坐标分组，并基于所述最大第二坐标值和最小第二坐标值生成多个第二坐标分组。

作为一种实施方式，可以计算所述最大第一坐标值和最小第一坐标值之间的第一坐标差值，以及所述最大第二坐标值和最小第二坐标值之间的第二坐标差值，然后，根据第一预设差值和所述第一坐标差值在所述最大第一坐标值和最小第一坐标值之间生成多个第一边界值，并基于所述多个第一边界值生成多个第一坐标分组，同时根据第二预设差值和所述第二坐标差值在所述最大第二坐标值和最小第二坐标值之间生成多个第二边界值，并基于所述多个第二边界值生成多个第二坐标分组。

仍旧以所述第一坐标值为经度，所述第二坐标值为纬度为例，假设最大经度值xmax和最小经度值xmin之间的差值为xm，若第一预设差值为0.02，则可以得到的第一坐标分组的数量为xc＝xm/0.02，此时可以得到xc组第一坐标分组的第一边界值，例如，结合参照图3，依次得到的第一边界值为xmin、xmin+0.02、xmin+0.04、......、xmax-0.02、xmax，那么xmin—xmin+0.02、xmin+0.02—xmin+0.04、.......、xmax-0.02—xmax则构成多个第一坐标分组，同理可以得到多个第二坐标分组ymin—ymin+0.02、ymin+0.02—ymin+0.04、.......、ymax-0.02—ymax。

子步骤s223，将各个第一坐标值分配到对应的第一坐标分组中，并将各个第二坐标值分配到对应的第二坐标分组中。

本实施例中，在得到多个第一坐标分组和多个第二坐标分组之后，可以将每个第一坐标值与每个第一坐标分组的第一边界值进行比对，根据比对结果将该第一坐标值分配到对应的第一坐标分组中，并将每个第二坐标值与每个第二坐标分组的第二边界值进行比对，根据比对结果将该第二坐标值分配到对应的第二坐标分组中。

例如，依旧参阅图3，在xmin—xmin+0.02这个第一坐标分组中可包括p1(x，y)、p2(x，y)、p3(x，y)、p4(x，y)、......pn(x，y)，此时则将p1(x，y)、p2(x，y)、p3(x，y)、p4(x，y)、......pn(x，y)中的x分别与xmin和xmin+0.02进行比对，如果在xmin—xmin+0.02区间，则将该第一坐标值分配到xmin—xmin+0.02中。同理，可以将每个第二坐标值分配到对应的第二坐标分组中。

步骤s230，计算每个第一坐标分组中各个第一坐标值的平均第一坐标值，以及每个第二坐标分组中各个第二坐标值的平均第二坐标值。

本实施例中，可以通过计算每个第一坐标分组中所有第一坐标值x的平均数xa，则可得到xc个xa，同理可以得到xc个ya。

步骤s240，根据计算得到的各个平均第一坐标值和各个平均第二坐标值生成该学生的日常轨迹。

本实施例中，通过上述xc个平均第一坐标值xa和xc个平均第二坐标值ya则可生成该学生的日常轨迹，生成的日常轨迹即可能够精确地判断学生的轨迹是否发生偏离，避免客观条件的影响，从而及时关注学生安全。

请进一步参阅图4，在所述步骤s240之后，所述方法还可以包括如下步骤：

步骤s250，获取该学生当前的第一实时坐标值和第二实时坐标值。

步骤s260，将所述第一实时坐标值和第二实时坐标值与所述日常轨迹中各个平均第一坐标值和各个平均第二坐标值进行比对，判断该学生的轨迹是否发生偏离，生成判断结果。

详细地，在得到上述日常轨迹的基础上，本实施例可通过计算所述第一实时坐标值与所述各个平均第一坐标值之间的差值，得到多个第一差值，并计算所述第二实时坐标值与所述各个平均第二坐标值之间的差值，得到多个第二差值。接着，判断所述多个第一差值中的最小的第一差值是否大于第一预设阈值，和/或所述多个第二差值中的最小的第二差值是否大于第二预设阈值，若是，则判定该学生的轨迹发生偏离；若否，则判定该学生的轨迹未发生偏离。例如，如果第一差值和/或第二差值的最小值大于0.005，则可判定该学生发生了轨迹偏离。

可选地，若该学生的轨迹未发生偏离，则基于所述第一实时坐标值和所述第二实时坐标值更新该学生的日常轨迹。也即，将所述第一实时坐标值和所述第二实时坐标值放入相应的坐标分组内重新计算平均第一坐标值和平均第二坐标值，如此以来，随着学生使用时间的增长，样本数据会越来越多，那么判定结果的精确度将会随之提高。

在使用过程中，如果学生在较长时间内(例如30分钟内)在一个范围内没有移动的话，表明该学生存在长时间停留的情况。为了进一步监控学生安全，可选地，如果该学生发生了轨迹偏离后，还可以获取该学生在目标时间段(例如30分钟)中的多个第一坐标值和多个第二坐标值，并分别计算所述多个第一坐标值之间的第一方差以及所述多个第二坐标值之间的第二方差，接着判断所述第一方差和所述第二方差是否小于预设方差阈值，若是，则判定该学生存在长时间停留的情况，并将所述多个第一坐标值中的中间坐标值和所述多个第二坐标值中的中间坐标值作为该学生停留的位置。其中，当判定的结果为该学生存在长时间停留的情况时，清空在该时间段内获取的多个第一坐标值和多个第二坐标值，并重复上述的判断。

如果判定的结果为该学生不存在长时间停留的情况，则可以选择移除在该时间段内获取的第一对坐标值，并重复上述判断，以此类推。

例如，假设按照按1分钟/次的数据获取频率，要计算30分钟是否都停留在某个地点范围内，则优先判断是否已经存在30对经纬度数据，如果已经存在30对经纬度数据，则将这30对经纬度数据中的经度和纬度分别计算经度方差和纬度方差。当经度方差和/或纬度方差小于本实施例规定的方差标准值(例如0.02)的时候，则判定该学生属于长时间停留，取这30对经纬度数据的中间数作为该学生停留的地理位置，同时清空这30对经纬度数据，重复上面的判断。

进一步地，请参阅图5，本申请实施例还提供一种学生轨迹分析装置200，所述装置可以包括：

获取模块210，用于获取学生在预设时间段内的轨迹数据，其中，所述轨迹数据包括多个第一坐标值和与每个第一坐标值对应的第二坐标值。

分组生成模块220，用于根据所述轨迹数据生成多个第一坐标分组和多个第二坐标分组，其中，每个第一坐标分组中包括有对应的至少一个第一坐标，每个第二坐标分组中包括有对应的至少一个第二坐标。

计算模块230，用于计算每个第一坐标分组中各个第一坐标值的平均第一坐标值，以及每个第二坐标分组中各个第二坐标值的平均第二坐标值。

轨迹生成模块240，用于根据计算得到的各个平均第一坐标值和各个平均第二坐标值生成该学生的日常轨迹。

可以理解的是，本实施例中的各功能模块的具体操作方法可参照上述方法实施例中相应步骤的详细描述，在此不再重复赘述。

进一步地，请参阅图6，为本申请实施例提供的用于上述学生轨迹分析方法的电子设备100的一种结构示意框图。本实施例中，所述电子设备100可以由总线110作一般性的总线体系结构来实现。根据电子设备100的具体应用和整体设计约束条件，总线110可以包括任意数量的互连总线和桥接。总线110将各种电路连接在一起，这些电路包括处理器120、存储介质130和总线接口140。可选地，电子设备100可以使用总线接口140将网络适配器150等经由总线110连接。网络适配器150可用于实现电子设备100中物理层的信号处理功能，并通过天线实现射频信号的发送和接收。用户接口160可以连接外部设备，例如：键盘、显示器、鼠标或者操纵杆等。总线110还可以连接各种其它电路，如定时源、外围设备、电压调节器或者功率管理电路等，这些电路是本领域所熟知的，因此不再详述。

可以替换的，电子设备100也可配置成通用处理系统，例如通称为芯片，该通用处理系统包括：提供处理功能的一个或多个微处理器，以及提供存储介质130的至少一部分的外部存储器，所有这些都通过外部总线体系结构与其它支持电路连接在一起。

可替换的，电子设备100可以使用下述来实现：具有处理器120、总线接口140、用户接口160的asic(专用集成电路)；以及集成在单个芯片中的存储介质130的至少一部分，或者，电子设备100可以使用下述来实现：一个或多个fpga(现场可编程门阵列)、pld(可编程逻辑器件)、控制器、状态机、门逻辑、分立硬件部件、任何其它适合的电路、或者能够执行本申请通篇所描述的各种功能的电路的任意组合。

其中，处理器120负责管理总线110和一般处理(包括执行存储在存储介质130上的软件)。处理器120可以使用一个或多个通用处理器和/或专用处理器来实现。处理器120的例子包括微处理器、微控制器、dsp处理器和能够执行软件的其它电路。应当将软件广义地解释为表示指令、数据或其任意组合，而不论是将其称作为软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言还是其它。

在图6中存储介质130被示为与处理器120分离，然而，本领域技术人员很容易明白，存储介质130或其任意部分可位于电子设备100之外。举例来说，存储介质130可以包括传输线、用数据调制的载波波形、和/或与无线节点分离开的计算机制品，这些介质均可以由处理器120通过总线接口140来访问。可替换地，存储介质130或其任意部分可以集成到处理器120中，例如，可以是高速缓存和/或通用寄存器。

所述处理器120可执行上述实施例，具体地，所述存储介质130中可以存储有所述学生轨迹分析装置200，所述处理器120可以用于执行所述学生轨迹分析装置200。

进一步地，本申请实施例还提供了一种非易失性计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的学生轨迹分析方法。

综上所述，本申请实施例提供的学生轨迹分析方法及装置，通过获取学生在预设时间段内的轨迹数据，并根据轨迹数据生成多个第一坐标分组和多个第二坐标分组，然后，计算每个第一坐标分组中各个第一坐标值的平均第一坐标值，以及每个第二坐标分组中各个第二坐标值的平均第二坐标值，最后根据计算得到的各个平均第一坐标值和各个平均第二坐标值生成该学生的日常轨迹。由此，通过得到的日常轨迹能够精确地判断学生的轨迹是否发生偏离，避免客观条件的影响，从而及时关注学生安全。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置和方法实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

可以替换的，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其它可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(dsl))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的电子设备、服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，dvd)、或者半导体介质(例如固态硬盘solidstatedisk(ssd))等。

需要说明的是，在本文中，术语"包括"、"包含"或者其任何其它变体意在涵盖非排它性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句"包括一个……"限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。