一种感知数据的三维可视化析取方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种感知数据的三维可视化析取方法及系统，其中，所述系统包括：空间构建模块、节点映射模块、数据可视化模块、数据预处理模块、数据析取模块；同时本发明公开了一种感知数据的三维可视化析取方法，其特征在于，包括如下步骤：A1：启动三维空间构建模块，根据感知区域的信息建立相应三维坐标空间；A2：以三维坐标空间为基础，通过节点映射模块将每个感知节点一一映射到三维坐标空间中的一个正交多面体；A3：通过数据可视化模块，将节点所感知的数据在正交多面体上进行可视化表达；A4：通过数据预处理模块处理所感知的数据，将结果输入到数据析取模块，可视化地提取有效的感知信息。本发明在现有的感知数据处理体系中引入数据的三维可视化映射技术及数据析取技术，从而快速有效地从所感知的数据中提取有效信息，以便提高感知数据的利用效率。
【专利说明】一种感知数据的三维可视化析取方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明属于物联网数据采集及处理领域，特别是一种感知数据的三维可视化析取方法及系统。
【背景技术】
[0002]目前的感知数据处理体系中，数据的可视化一般是二维的，主要考虑到感知数据的时间属性和数据属性，进一步处理中也缺乏感知数据中有效数据的提取。因此，需要引入了三维的数据可视化及析取技术，从物联网所感知的数据中提取出有效的数据，从而提高数据的后期利用效率。
【发明内容】
[0003]本发明的第一目的是提供一种感知数据的三维可视化析取系统，在现有的感知数据处理体系中引入数据的三维可视化及析取技术，以便从所感知的数据中提取出有效的信息，从而提高感知数据的后期利用效率。
[0004]本发明的第二目的是提供一种感知数据的三维可视化析取方法，把数据的三维可视化及析取技术引入到现有的物联网数据处理体系中，以便可视地提取关键数据，提高数据处理效率。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0006]一种感知数据的三维可视化析取系统，其特征在于，所述系统包括:
[0007]空间构建模块，采集、分析感知区域的相关信息，构建相应的三维坐标空间中；
[0008]节点映射模块，以三维坐标空间为基础，将实际感知节点映射到三维坐标空间中，实现物理空间中的感知节点与坐标空间中的坐标点一一对应；
[0009]数据可视化模块，根据三维坐标空间及映射节点，以正交多面体为载体进行感知数据的三维可视化；
[0010]数据预处理模块，对可视化后的感知数据进行去冗余和去噪声处理；
[0011]数据析取模块，采用数据析取技术对预处理后的数据进行有效信息提取，并进行可视化表达。
[0012]一种感知数据的三维可视化析取方法，其特征在于，包括如下步骤:
[0013]Al:启动空间构建模块，根据感知区域的信息建立相应的三维坐标系；
[0014]A2:以三维坐标空间为基础，通过节点映射模块将感知节点映射到三维坐标空间；
[0015]A3:通过数据可视化模块将感知节点数据在三维坐标空间中进行可视化表示；
[0016]A4:使用数据预处理模块处理可视化后的数据，通过数据析取模块对预处理结果进行析取操作，可视化地提取出有效的感知信息。
[0017]进一步地，所述节点映射模块的映射机制为:根据感知区域范围、所部署节点的数量以及其空间坐标等，构建一个正交多面体；通过相关计算把感知区域中的每个感知节点映射成正交多面体的一个点，并以该点的坐标为中心构建一个单位长度的小正交多面体，从而完成物理感知空间到几何空间的映射，进一步以小正交多面体的不同面来同步表达所感知的不同信息；
[0018]进一步地，所述数据可视化模块的功能概述为:从上述映射机制可知，感知节点所映射的小正交多面体可很好地表示节点的位置，小正交多面体的每个面按顺序展开，可表示同一时刻、同一位置、同一感知节点所采集的多维数据，如可通过某个面的颜色变化来感知危险数据是否出现，若出现则进行存储，对于正常数据不做处理，以节省存储开销；
[0019]进一步地，所述数据析取模块的析取操作过程为:1)对由正交多面体表示的节点所感知数据，采用线性拟合的方法进行数学化描述；2)将感知节点所采集的数据表示为由时间、位置和数据构成的三元组；3)采用线性回归处理如2)所述所生成的三元组，实现感知数据的析取；4)将析取结果通过数据可视化模块进行可视化表达；
[0020]进一步地，所述数据析取模块的析取结果可视化是通过感知节点所对应正交多面体的几何合并来实现的。
[0021]本发明在现有的感知数据处理体系中引入数据的三维可视化映射技术及数据析取技术，从而快速有效地从所感知的数据中提取有效信息，以便提高感知数据的利用效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本发明提供的系统结构示意图；
[0023]图2为节点映射机制与可视化简图；
[0024]图3为本发明提供的方法步骤示意图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图详细说明本发明，其作为本说明书的一部分，通过实施例来说明本发明的原理，本发明的其他方面，特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。
[0026]如图1所示，一种感知数据的三维可视化析取系统，其特征在于，所述系统包括:
[0027]空间构建模块，采集、分析感知区域的相关信息，构建相应的三维坐标空间中；
[0028]节点映射模块，以三维坐标空间为基础，将实际感知节点映射到三维坐标空间中，实现物理空间中的感知节点与坐标空间中的坐标点一一对应；
[0029]数据可视化模块，根据三维坐标空间及映射节点，以正交多面体为载体进行感知数据的三维可视化；
[0030]数据预处理模块，对可视化后的感知数据进行去冗余和去噪声处理；
[0031]数据析取模块，采用数据析取技术对预处理后的数据进行有效信息提取，并进行可视化表达。
[0032]如图2、3所示，一种感知数据的三维可视化析取方法，其特征在于，包括如下步骤:
[0033]Al:启动空间构建模块，根据感知区域的信息建立相应的三维坐标系；
[0034]A2:以三维坐标空间为基础，通过节点映射模块将感知节点映射到三维坐标空间；
[0035]A3:通过数据可视化模块将感知节点数据在三维坐标空间中进行可视化表示；[0036]A4:使用数据预处理模块处理可视化后的数据，通过数据析取模块对预处理结果进行析取操作，可视化地提取出有效的感知信息。
[0037]所述节点映射模块的映射机制为:根据感知区域范围、所部署节点的数量以及其空间坐标等，构建一个正交多面体；通过相关计算把感知区域中的每个感知节点映射成正交多面体的一个点，并以该点的坐标为中心构建一个单位长度的小正交多面体，从而完成物理感知空间到几何空间的映射，进一步以小正交多面体的不同面来同步表达所感知的不同信息。
[0038]所述数据可视化模块的功能概述为:从上述映射机制可知，感知节点所映射的小正交多面体可很好地表示节点的位置，小正交多面体的每个面按顺序展开，可表示同一时亥IJ、同一位置、同一感知节点所采集的多维数据，如可通过某个面的颜色变化来感知危险数据是否出现，若出现则进行存储，对于正常数据不做处理，以节省存储开销。
[0039]所述数据析取模块的析取操作过程为:1)对由正交多面体表示的节点所感知数据，采用线性拟合的方法进行数学化描述；2)将感知节点所采集的数据表示为由时间、位置和数据构成的三元组；3)采用线性回归处理如2)所述所生成的三元组，实现感知数据的析取；4)将析取结果通过数据可视化模块进行可视化表达。
[0040]所述数据析取模块的析取结果可视化是通过感知节点所对应正交多面体的几何合并来实现的。
[0041]本发明在现有的感知数据处理体系中引入数据的三维可视化映射技术及数据析取技术，从而快速有效地从所感知的数据中提取有效信息，以便提高感知数据的利用效率。
[0042]以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
【权利要求】
1.一种感知数据的三维可视化析取系统，其特征在于，所述系统包括: 空间构建模块，采集、分析感知区域的相关信息，构建相应的三维坐标空间中； 节点映射模块，以三维坐标空间为基础，将实际感知节点映射到三维坐标空间中，实现物理空间中的感知节点与坐标空间中的坐标点一一对应； 数据可视化模块，根据三维坐标空间及映射节点，以正交多面体为载体进行感知数据的三维可视化； 数据预处理模块，对可视化后的感知数据进行去冗余和去噪声处理； 数据析取模块，采用数据析取技术对预处理后的数据进行有效信息提取，并进行可视化表达。
2.—种感知数据的三维可视化析取方法，其特征在于，包括如下步骤: Al:启动空间构建模块，根据感知区域的信息建立相应的三维坐标系； A2:以三维坐标空间为基础，通过节点映射模块将感知节点映射到三维坐标空间； A3:通过数据可视化模块将感知节点数据在三维坐标空间中进行可视化表示； A4:使用数据预处理模块处理可视化后的数据，通过数据析取模块对预处理结果进行析取操作，可视化地提取出有效的感知信息。
3.如权利要求1所述的感知数据的三维可视化析取系统，其特征在于，所述系统中节点映射模块的映射机制为:根据感知区域范围、所部署节点的数量以及其空间坐标等，构建一个正交多面体；通过相关计算把感知区域中的每个感知节点映射成正交多面体的一个点，并以该点的坐标为中心构建一个单位长度的小正交多面体，从而完成物理感知空间到几何空间的映射，进一步以小正交多面体的不同面来同步表达所感知的不同信息。
4.如权利要求1所述的感知数据的三维可视化析取系统，其特征在于，所述系统中数据可视化模块的功能概述为:从上述映射机制可知，感知节点所映射的小正交多面体可很好地表示节点的位置，小正交多面体的每个面按顺序展开，可表示同一时刻、同一位置、同一感知节点所采集的多维数据，如可通过某个面的颜色变化来感知危险数据是否出现，若出现则进行存储，对于正常数据不做处理，以节省存储开销。
5.如权利要求1所述的感知数据的三维可视化析取系统，其特征在于，所述系统中数据析取模块的析取操作过程为:1)对由正交多面体表示的节点所感知数据，采用线性拟合的方法进行数学化描述；2)将感知节点所采集的数据表示为由时间、位置和数据构成的三元组；3)采用线性回归处理如2)所述所生成的三元组，实现感知数据的析取；4)将析取结果通过数据可视化模块进行可视化表达。
6.如权利要求1所述的感知数据的三维可视化析取系统，其特征在于，所述系统中数据析取模块的析取结果可视化是通过感知节点所对应正交多面体的几何合并来实现的。
【文档编号】G06F17/30GK103577576SQ201310547405
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年11月7日 优先权日:2013年11月7日
【发明者】李志华, 张海涛 申请人:江南大学