占用检测方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种占用检测方法及装置，属于定位【技术领域】。方法包括：估计当前时刻被检测对象在划分的检测区域的位置，得到至少一个估计结果，并将得到的每个估计结果转化为对应的二值矩阵；根据得到的二值矩阵获取当前时刻的至少一个备选矩阵，并根据检测区域中布置的二值传感器当前时刻的输出概率对当前时刻的每个备选矩阵进行差异估算；根据估算结果在获取到的备选矩阵中选择符合条件的矩阵，并将选择出的矩阵作为当前时刻的占用检测结果。由于二值传感器对环境的依赖程度较低，根据二值传感器当前时刻的输出概率对当前时刻的备选矩阵进行差异估算，以选择当前时刻的占用检测结果，可减少环境对占用检测的约束，提高检测结果的确定性。
【专利说明】占用检测方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及定位【技术领域】，特别涉及一种占用检测方法及装置。
【背景技术】[0002]随着传感器网络技术的发展，传感器的应用范围越来越广，增强了人类对信息的感知、获取、采集、实时处理等方面的能力。实际应用中，通常将大量的传感器随机布置在工作环境中，以根据获取到的信息进行占用检测。
[0003]现有技术在进行占用检测时，通过使用表示信号强弱的传感器获取被检测对象的信息，并估计出被检测对象在检测区域的位置，依据能量衰减模型及估计出的被检测对象在监测区域的位置估计得到传感器的测量值，之后基于传感器的实际测量值及估计出的测量值采用GMP (Greedy Matching Pursuit,贪婪匹配算法)迭代逐步构造最优解,进而得到检测结果。
[0004]在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题:
[0005]由于现有技术使用的是表示信号强弱的传感器，而信号的强弱在测量中不可避免地会存在各种干扰，不仅增加了环境对占用检测的约束，还将影响检测结果的准确性?’另外，在使用GMP时，该算法对初始值的依赖性很高，迭代中每一步的错误都会对后面的推导产生较大影响，可能产生完全错误的结果，进一步降低了检测结果的准确性。
【发明内容】
[0006]为了减少环境对占用检测的约束，并提高检测结果的准确性，本发明实施例提供了一种占用检测方法及装置。所述技术方案如下:
[0007]一方面，提供了一种占用检测方法，所述方法包括:
[0008]估计当前时刻被检测对象在划分的检测区域的位置，得到一至多个估计结果，并将得到的每个估计结果转化为对应的二值矩阵；
[0009]根据得到的二值矩阵获取当前时刻的至少一个备选矩阵，并根据检测区域中布置的二值传感器当前时刻的输出概率对当前时刻的每个备选矩阵进行差异估算；
[0010]根据估算结果在当前时刻的备选矩阵中选择符合条件的矩阵，并将选择出的矩阵作为当前时刻的占用检测结果。
[0011]其中，所述根据得到的二值矩阵获取当前时刻的至少一个备选矩阵，具体包括:
[0012]将得到的二值矩阵作为获取到的当前时刻的备选矩阵；
[0013]或者，以线性规划松弛及取整的方式对得到的二值矩阵进行筛选，并将筛选出的二值矩阵作为获取到的当前时刻的备选矩阵。
[0014]可选地，所述根据检测区域中布置的二值传感器当前时刻的输出概率对当前时刻的每个备选矩阵进行差异估算，具体包括:
[0015]计算当前时刻的每个备选矩阵所对应的二值传感器当前时刻的实际输出概率与估计输出概率的二范数，并将得到的二范数作为对当前时刻的每个备选矩阵进行差异估算的估算结果；
[0016]所述根据估算结果在当前时刻的备选矩阵中选择符合条件的矩阵，具体包括:
[0017]在计算得到的二范数中选取达到阈值的二范数，并将所述达到阈值的二范数所对应的备选矩阵作为选择出的符合条件的矩阵。
[0018]可选地，所述根据检测区域中布置的二值传感器当前时刻的输出概率对当前时刻的每个备选矩阵进行差异估算，具体包括:
[0019]计算当前时刻的每个备选矩阵与前一时刻的占用检测结果之间的海明距离，并计算当前时刻的每个备选矩阵所对应的二值传感器当前时刻的实际输出概率与估计输出概率的二范数，将计算得到的海明距离与二范数之和作为对当前时刻的每个备选矩阵进行差异估算的估算结果；
[0020]所述根据估算结果在获取到的备选矩阵中选择符合条件的矩阵，具体包括:
[0021]在计算得到的海明距离与二范数之和中选择达到阈值的海明距离与二范数之和，并将所述达到阈值的海明距离与二范数之和所对应的备选矩阵作为选择出的符合条件的矩阵。
[0022]可选地，所述计算当前时刻的每个备选矩阵所对应的二值传感器当前时刻的实际输出概率与估计输出概率的二范数之前，还包括:
[0023]获取当前时刻的每个备选矩阵所对应的二值传感器的输出概率矩阵；
[0024]根据当前时刻的每个备选矩阵及其对应的二值传感器的输出概率矩阵获取所述当前时刻的每个备选矩阵所对应的二值传感器当前时刻的估计输出概率。
[0025]另一方面，还提供了一种占用检测装置，所述装置包括:
[0026]估计模块，用于估计当前时刻被检测对象在划分的检测区域的位置，得到一至多个估计结果，并将得到的每个估计结果转化为对应的二值矩阵；
[0027]第一获取模块，用于根据所述估计模块得到的二值矩阵获取当前时刻的至少一个备选矩阵；
[0028]估算模块，用于根据检测区域中布置的二值传感器当前时刻的输出概率对所述第一获取模块获取到的当前时刻的每个备选矩阵进行差异估算；
[0029]选择模块，用于根据所述估算模块得到的估算结果在所述获取模块获取到的当前时刻的备选矩阵中选择符合条件的矩阵，并将选择出的矩阵作为当前时刻的占用检测结
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[0030]其中，所述第一获取模块，具体用于将所述估计模块得到的二值矩阵作为获取到的当前时刻的备选矩阵；或者，以线性规划松弛及取整的方式对所述估计模块得到的二值矩阵进行筛选，并将筛选出的二值矩阵作为获取到的当前时刻的备选矩阵。
[0031]可选地，所述估算模块，具体用于计算当前时刻的每个备选矩阵所对应的二值传感器当前时刻的实际输出概率与估计输出概率的二范数，并将得到的二范数作为对当前时刻的每个备选矩阵进行差异估算的估算结果；
[0032]所述选择模块，具体用于在所述估算模块计算得到的二范数中选取达到阈值的二范数，并将所述达到阈值的二范数所对应的备选矩阵作为选择出的符合条件的矩阵。
[0033]可选地，所述估算模块，具体用于计算当前时刻的每个备选矩阵与前一时刻的占用检测结果之间的海明距离，并计算当前时刻的每个备选矩阵所对应的二值传感器当前时刻的实际输出概率与估计输出概率的二范数，将计算得到的海明距离与二范数之和作为对当前时刻的每个备选矩阵进行差异估算的估算结果；
[0034]所述选择模块，具体用于在所述估算模块计算得到的海明距离与二范数之和中选择达到阈值的海明距离与二范数之和，并将所述达到阈值的海明距离与二范数之和所对应的备选矩阵作为选择出的符合条件的矩阵。
[0035]可选地，所述装置还包括:
[0036]第二获取模块，用于获取当前时刻的每个备选矩阵所对应的二值传感器的输出概率矩阵，并根据当前时刻的每个备选矩阵及其对应的二值传感器的输出概率矩阵获取所述当前时刻的每个备选矩阵所对应的二值传感器当前时刻的估计输出概率。
[0037]本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
[0038]由于二值传感器对环境的依赖程度较低，因而通过在检测区域中布置二值传感器，根据二值传感器当前时刻的输出概率对获取到的当前时刻的每个备选矩阵进行差异估算，并根据估算结果选择当前时刻的占用检测结果，可以减少环境对占用检测的约束，进而提高检测结果的确定性。
【专利附图】
【附图说明】
[0039]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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他的附图。
[0040]图1是本发明实施例一提供的一种占用检测方法流程图；
[0041]图2是本发明实施例二提供的一种占用检测方法流程图；
[0042]图3是本发明实施例二提供的一种检测区域示意图；
[0043]图4是本发明实施例二提供的一种被检测对象的位置示意图；
[0044]图5是本发明实施例二提供的一种二值传感器输出概率曲线图；
[0045]图6是本发明实施例二提供的一种占用检测结果对应的被检测对象的位置示意图；
[0046]图7是本发明实施例三提供的一种占用检测方法流程图；
[0047]图8是本发明实施例四提供的一种占用检测装置的结构示意图；
[0048]图9是本发明实施例四提供的另一种占用检测装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0049]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0050]实施例一
[0051]本实施例提供了一种占用检测方法，该方法通过采用二值传感器实现占用检测，进而降低环境对占用检测的约束，提高占用检测结果的准确性。参见图1，本实施例提供的方法流程具体如下:
[0052]101:估计当前时刻被检测对象在划分的检测区域的位置，得到一至多个估计结果，并将得到的每个估计结果转化为对应的二值矩阵；
[0053]102:根据得到的二值矩阵获取当前时刻的至少一个备选矩阵，并根据检测区域中布置的二值传感器当前时刻的输出概率对当前时刻的每个备选矩阵进行差异估算；
[0054]其中，根据得到的二值矩阵获取当前时刻的至少一个备选矩阵，包括但不限于:
[0055]将得到的二值矩阵作为获取到的当前时刻的备选矩阵；
[0056]或者，以线性规划松弛及取整的方式对得到的二值矩阵进行筛选，并将筛选出的二值矩阵作为获取到的当前时刻的备选矩阵。
[0057]103:根据估算结果在当前时刻的备选矩阵中选择符合条件的矩阵，并将选择出的矩阵作为当前时刻的占用检测结果。
[0058]其中，根据检测区域中布置的二值传感器当前时刻的输出概率对当前时刻的每个备选矩阵进行差异估算，包括但不限于:
[0059]计算当前时刻的每个备选矩阵所对应的二值传感器当前时刻的实际输出概率与估计输出概率的二范数，并将得到的二范数作为对当前时刻的每个备选矩阵进行差异估算的估算结果；
[0060]相应地，根据估算结果在获取到的备选矩阵中选择符合条件的矩阵，包括但不限于:
[0061]在计算得到的二范数中选取达到阈值的二范数，并将达到阈值的二范数所对应的备选矩阵作为选择出的符合条件的矩阵。
[0062]可选地，根据检测区域中布置的二值传感器当前时刻的输出概率对当前时刻的备选矩阵进行差异估算，包括但不限于:
[0063]计算当前时刻的每个备选矩阵与前一时刻的占用检测结果之间的海明距离，并计算每个备选矩阵所对应的二值传感器当前时刻的实际输出概率与估计输出概率的二范数，将计算得到的海明距离与二范数之和作为对当前时刻的每个备选矩阵进行差异估算的估算结果;
[0064]相应地，根据估算结果在获取到的备选矩阵中选择符合条件的矩阵，包括但不限于:
[0065]在计算得到的海明距离与二范数之和中选择达到阈值的海明距离与二范数之和，并将达到阈值的海明距离与二范数之和所对应的备选矩阵作为选择出的符合条件的矩阵。
[0066]可选地，计算当前时刻的每个备选矩阵所对应的二值传感器当前时刻的实际输出概率与估计输出概率的二范数之前，还包括:
[0067]获取当前时刻的每个备选矩阵所对应的二值传感器的输出概率矩阵；
[0068]根据当前时刻的每个备选矩阵及其对应的二值传感器的输出概率矩阵获取当前时刻的每个备选矩阵所对应的二值传感器当前时刻的估计输出概率。
[0069]本实施例提供的方法，由于二值传感器对环境的依赖程度较低，因而通过在检测区域中布置二值传感器，根据二值传感器当前时刻的输出概率对当前时刻的每个备选矩阵进行差异估算，并根据估算结果选择当前时刻的占用检测结果，可以减少环境对占用检测的约束，进而提高检测结果的确定性。
[0070]为了更加清楚地阐述上述实施例提供的方法，结合上述实施例的内容，以如下实施例二和实施例三为例，对占用检测方法进行举例说明，详见如下实施例二和实施例三:[0071]实施例二
[0072]本实施例提供了一种占用检测方法，结合上述实施例一的内容，为了便于说明，本实施例以二范数作为对当前时刻的每个备选矩阵进行差异估算的估算结果为例，对占用检测方法进行举例说明。参见图2，本实施例提供的方法流程具体如下:
[0073]201:估计当前时刻被检测对象在划分的检测区域的位置，得到一至多个估计结果，并将得到的每个估计结果转化为对应的二值矩阵；
[0074]其中，划分的检测区域的大小及个数可依据实际情况进行设定，本实施例对此不作具体限定，此处仅以划分后的检测区域如图3所示为例进行说明。图3中，划分了 3x3个检测区域，且为了便于描述，将检测区域以I至9作为标号，并在标号为3及标号为8的检测区域分别布置一个二值传感器。估计当前时刻被检测对象在划分的检测区域的位置时，可估计出被检测对象所有可能的位置，得到一至多个估计结果，每个估计结果均可转化为用O和I组成的二值矩阵。以图4所示的被检测对象的位置为例，当前时刻为t时，由于标号为1、5、6、7的检测区域均出现了被检测对象，该出现被检测对象的检测区域的值可用I来标识，其余检测区域的值以O来标识，则针对图4所示的被检测对象的位置，其估计结果对应的二值矩阵为:
【权利要求】
1.一种占用检测方法，其特征在于，所述方法包括: 估计当前时刻被检测对象在划分的检测区域的位置，得到一至多个估计结果，并将得到的每个估计结果转化为对应的二值矩阵； 根据得到的二值矩阵获取当前时刻的至少一个备选矩阵，并根据检测区域中布置的二值传感器当前时刻的输出概率对当前时刻的每个备选矩阵进行差异估算； 根据估算结果在当前时刻的备选矩阵中选择符合条件的矩阵，并将选择出的矩阵作为当前时刻的占用检测结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据得到的二值矩阵获取当前时刻的至少一个备选矩阵，具体包括: 将得到的二值矩阵作为获取到的当前时刻的备选矩阵； 或者，以线性规划松弛及取整的方式对得到的二值矩阵进行筛选，并将筛选出的二值矩阵作为获取到的当前时刻的备选矩阵。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据检测区域中布置的二值传感器当前时刻的输出概率对当前时刻的每个备选矩阵进行差异估算，具体包括: 计算当前时刻的每个备 选矩阵所对应的二值传感器当前时刻的实际输出概率与估计输出概率的二范数，并将得到的二范数作为对当前时刻的每个备选矩阵进行差异估算的估算结果； 所述根据估算结果在当前时刻的备选矩阵中选择符合条件的矩阵，具体包括: 在计算得到的二范数中选取达到阈值的二范数，并将所述达到阈值的二范数所对应的备选矩阵作为选择出的符合条件的矩阵。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据检测区域中布置的二值传感器当前时刻的输出概率对当前时刻的每个备选矩阵进行差异估算，具体包括: 计算当前时刻的每个备选矩阵与前一时刻的占用检测结果之间的海明距离，并计算当前时刻的每个备选矩阵所对应的二值传感器当前时刻的实际输出概率与估计输出概率的二范数，将计算得到的海明距离与二范数之和作为对当前时刻的每个备选矩阵进行差异估算的估算结果； 所述根据估算结果在获取到的备选矩阵中选择符合条件的矩阵，具体包括: 在计算得到的海明距离与二范数之和中选择达到阈值的海明距离与二范数之和，并将所述达到阈值的海明距离与二范数之和所对应的备选矩阵作为选择出的符合条件的矩阵。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述计算当前时刻的每个备选矩阵所对应的二值传感器当前时刻的实际输出概率与估计输出概率的二范数之前，还包括: 获取当前时刻的每个备选矩阵所对应的二值传感器的输出概率矩阵； 根据当前时刻的每个备选矩阵及其对应的二值传感器的输出概率矩阵获取所述当前时刻的每个备选矩阵所对应的二值传感器当前时刻的估计输出概率。
6.一种占用检测装置，其特征在于，所述装置包括: 估计模块，用于估计当前时刻被检测对象在划分的检测区域的位置，得到一至多个估计结果，并将得到的每个估计结果转化为对应的二值矩阵； 第一获取模块，用于根据所述估计模块得到的二值矩阵获取当前时刻的至少一个备选矩阵；估算模块，用于根据检测区域中布置的二值传感器当前时刻的输出概率对所述第一获取模块获取到的当前时刻的每个备选矩阵进行差异估算； 选择模块，用于根据所述估算模块得到的估算结果在所述获取模块获取到的当前时刻的备选矩阵中选择符合条件的矩阵，并将选择出的矩阵作为当前时刻的占用检测结果。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一获取模块，具体用于将所述估计模块得到的二值矩阵作为获取到的当前时刻的备选矩阵；或者，以线性规划松弛及取整的方式对所述估计模块得到的二值矩阵进行筛选，并将筛选出的二值矩阵作为获取到的当前时刻的备选矩阵。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述估算模块，具体用于计算当前时刻的每个备选矩阵所对应的二值传感器当前时刻的实际输出概率与估计输出概率的二范数，并将得到的二范数作为对当前时刻的每个备选矩阵进行差异估算的估算结果； 所述选择模块，具体用于在所述估算模块计算得到的二范数中选取达到阈值的二范数，并将所述达到阈值的二范数所对应的备选矩阵作为选择出的符合条件的矩阵。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述估算模块，具体用于计算当前时刻的每个备选矩阵与前一时刻的占用检测结果之间的海明距离，并计算当前时刻的每个备选矩阵所对应的二值传感器当前时刻的实际输出概率与估计输出概率的二范数，将计算得到的海明距离与二范数之和作为对当前时刻的每个备选矩阵进行差异估算的估算结果； 所述选择模块，具体用于在所述估算模块计算得到的海明距离与二范数之和中选择达到阈值的海明距离与二范数之和，并将所述达到阈值的海明距离与二范数之和所对应的备选矩阵作为选择出的符合条件的矩阵。
10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括: 第二获取模块，用于获取当前时刻的每个备选矩阵所对应的二值传感器的输出概率矩阵，并根据当前时刻的每个备选矩阵及其对应的二值传感器的输出概率矩阵获取所述当前时刻的每个备选矩阵所对应的二值传感器当前时刻的估计输出概率。
【文档编号】G01D21/00GK103575323SQ201210269593
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年7月30日 优先权日:2012年7月30日
【发明者】于璐, 宋磊, 胡长建, 赵凯 申请人:日电（中国）有限公司