定位轨迹三角垂距抽稀方法与流程

文档序号:14914825发布日期:2018-07-11 00:26阅读:510来源:国知局

本发明涉及定位轨迹抽稀方法,尤其涉及采用三角垂距算法的定位轨迹抽稀方法。



背景技术:

目前全球定位技术已经被广泛的应用于各种领域,为生活和生产提供了多种便利,但现有技术中为了提高导航的精确性,通常会频繁的记录定位点,虽然此举对后续导定位轨迹的追溯提供了非常精确的轨迹路径,但随之困扰的是由于定位点数量太多会造成定位数据急剧膨胀,不但影响此类数据的网络传输效率,同时也不利于释出此类定位轨迹数据的设备进行渲染显示,因为此举不但在地图上会显示非常密集的点图不利于查看,同时也会增加设备计算运行压力,降低程序响应速度,造成非常不好的使用体验。

而现有技术为了解决上述问题,曾提出过定位点抽稀方案,该方案如图1所示,a到i点是一段轨迹的起止点,根据现有算法,会算出中间各点到直线ai的垂直距离(图中简略的显示了其中几个点的垂距).如果当阈值D大于等于d到直线ai的垂距时,结合算法ad之间的轨迹会呈现成虚线ad这样的直线距离,这样会产生重大误差,即丢失中间的细节路段。其次如图1所示,图中AB路段明显是一条直线,在现有技术的抽稀算法中该定位点也留下太多没有必要,仅会增加硬件和软件的负担。因此现有技术并不能在保证原有定位轨迹一致性的情况下达到较好的定位点抽稀效果。



技术实现要素:

本发明实施例的目的是提供一种定位轨迹三角垂距抽稀方法,用以至少实现能在较好保持原有定位轨迹一致性的情况下,对定位点进行合理抽稀,以稀释定位数据,便于该定位数据的传输和应用。

为了实现上述目的,本发明提供的定位轨迹三角垂距抽稀方法包括:设定阀值为D,并判断如下步骤包括:

A.根据定位点顺序建立包括:首定位点,中间定位点,尾定位点的三角模并获取三角垂距d;判断三角垂距d与阈值D值大小;

B.当d<D值时,首定位点不变,抽除中间定位点,并递进后顺序定位点重新确定中间定位点及尾定位点后;重复步骤A和B直到d>D值时,保留当前三角模的所有定位点,并设当前三角模的尾定位点为新首定位点并重复步骤A和B。

优选的,还包括:设定优化阀值为D1,最大可连续抽除点数值为MAX,连续抽除的定位点数量为m,并加以判断如下步骤:

C.当步骤c中m超出MAX值范围时,在该连续抽除的定位点三角模数据范围内,变更D值为D1值并重复步骤A和B,直至m值处于MAX值范围内;恢复D值重复步骤A和B。

优选的,还包括步骤:

D. 按顺序连接抽稀后的各个定位点,形成定位轨迹线。

优选的,所述优化阀值D1小于阀值D。

优选的,所述阀值D为6至15米。

优选的,所述最大可连续抽除点数值MAX为,单位时间T内定位终端上传定位点的数量,且其小于等于T范围内定位点总数。

优选的,所述单位时间T为1-2分钟。

另一方面,本发明还进一步提供了一种定位设备,其采用了本发明的定位轨迹三角垂距抽稀方法释出定位轨迹。

另一方面,本发明还进一步提供了一种无人驾驶汽车,其采用了本发明的定位轨迹三角垂距抽稀方法进行自动巡航。

另一方面,本发明还进一步提供了一种无人机,其采用了本发明的定位轨迹三角垂距抽稀方法进行自动巡航。

通过本发明提供的定位轨迹三角垂距抽稀方法,能在较好保持原有定位轨迹一致性的情况下,对定位点进行合理抽稀,便于该定位数据的传输和应用,从而减少了传输流量,降低了网络传输压力和费用成本,并有效降低采用该方法的设备在渲染显示定位点过程中对硬件性能的消耗,整体提高了客户体验。

通过本发明提供的定位设备,能够有效降低定位数据网络传输压力和费用成本,并有效降低采用该方法的设备在渲染显示定位点过程中对硬件性能的消耗,整体提高了客户体验。

通过本发明提供的无人驾驶汽车,能够有效的根据稀释后的定位点数据进行路线优化和规划,以提高自动巡航导航性能。

通过本发明提供的无人机,能够有效的根据稀释后的定位点数据进行路线优化和规划,以提高自动巡航导航性能。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1为采用现有技术抽稀算法的计算原理示意图;

图2为采用现有技术抽稀算法未合理抽稀定位点的示意图;

图3为采用本发明的定位轨迹三角垂距抽稀方法合理抽稀的示意图;

图4为采用现有技术抽稀算法遗漏定位轨迹的示意图;

图5为采用本发明的定位轨迹三角垂距抽稀方法合理保留了定位轨迹的示意图;

图6为本发明的定位轨迹三角垂距抽稀方法的原理示例图;

图7为本发明的定位轨迹三角垂距抽稀方法的抽稀步骤示意图;

图8为本发明的定位轨迹三角垂距抽稀方法的抽稀优化步骤示意图。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本领域的技术人员更好的理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,在本领域普通技术人员没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明的保护范围。

需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“步骤A”、“步骤B”等可能是用于区别类似的对象,而并不一定用于描述特定的顺序或先后次序,其具体含义应配合全文解释,而未进行特定限制。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。

本发明实施例提供的定位轨迹三角垂距抽稀方法,其主要原理为,通过设置一个合理的阈值,遍历数据,形成三角形并求算垂距,并与阈值比较,直到找到合理点,将中间过程点抽除。以下将结合图1至图8详细说明本发明的具体方案

具体方法为,首先设定阀值为D,并进行判断/计算步骤,即包括:A.根据定位点的记录顺序建立包括:含有首定位点,中间定位点,尾定位点,这三点连线后形成的三角形(理论说明形态,并非实际三角形),其中该定位点的记录顺序,依据按行经路线的顺序从定位起点至定位终点的排列顺序,籍此形成数据上的三角模并获取三角垂距值d;并判断该三角垂距d与阈值D值大小;

其中该阀值D可以根据不同地区和国家的道路情况进行修正,以自行设定适合的阀值,而本实施例则优选该阀值D为6至15米以进行说明,但并未进行限制。

B.之后判断当该三角垂距值d<该阀值D值时,该三角模数据中的首定位点不变,但抽除中间定位点,并递进后顺序定位点重新确定中间定位点及尾定位点,如图6所示,初始以1,2,3定位点为例,当该三角模中的d<D时则删去2定位点,并递进后续定位点3,4保留首定位点组成1,3,4定位点三角模,并判断d是否<D,以此类推。

后重复步骤A和B直到d>D值时,保留当前三角模的所有定位点,并设当前三角模的尾定位点为新首定位点,举例来说如图6所示,以该1,4,5定位点为例,当该三角模中的d>D时,则保留所有1,4,5定位点,并立该5定位点为下个三角模中的首定位点,并递进后续顺序定位点组成新的三角模,并重复步骤A和B。

通过上述方案,参阅图2图3可以明显对比,采用本发明的方案相比现有技术所产生的定位轨迹点会明显被稀释。此外本发明的方案对比现有算法,在统一阈值的基础上抽稀的更彻底。

下表展示了以不同的阈值分别抽取了10辆车作抽稀对比。阈值越小轨迹越精细。

根据上表所示,经过大量轨迹抽稀对比,现有技术的算法平均抽稀仅为率20%-30%;而本发明的方案平均抽稀率在40%-50%,明显优于现有技术。

此外值得一提的是,在本发明的另一种优选实施例中,为了进一步保证抽稀后的定位轨迹与原有定位轨迹的一致性,防止定位轨迹丢失的情况产生,因此在本实施例中,该定位轨迹三角垂距抽稀方法进一步还包括:设定优化阀值为D1,最大可连续抽除点数值为MAX,连续抽除的定位点数量为m,并加以判断如下步骤:

C.当步骤c中m超出MAX值范围时,如根据步骤A和B判断后,连续抽除了m个定位点后可能会引起定位轨迹缺失的情况产生,因此需要设置一个最大可连续抽除点数值为MAX来加以限制,例如当m为3时,定位点【1,2,3,4,5】中【2,3,4】连续被抽除,此时,则必须在该连续抽除的定位点三角模数据范围内,即【1,2,3】,【1,3,4】,【1,4,5】这三个三角模数据范围内重新进行计算判断,即变更D值为D1值并重复步骤A和B,其中本实施例中优选D1值为D值的一半即3至7.5米,直至m值处于MAX值范围内后恢复D值重复步骤A和B,籍此则可避免抽稀后的定位轨迹丢失,同时也可较好的保持抽稀的水平。

如图4至图5本发明人提供了现有技术和本发明的方案计算结果对比图如下:图4为现有技术,图5为本发明方案计算所得,可以明显对比出,采用现有技术方案的AB圈位置将会缺失(原图有对比颜色黑白无法释出,因此由AB圈释出),而本发明的方案在抽稀后仍然能够保证定位轨迹不缺失。

此外,该最大可连续抽除点数值MAX的取值,原则上为单位时间T内定位终端上传定位点的数量,如该定位终端上传数据频率为10点/秒,而结合实际数据验证优选T为1至2分钟为例,则至少可以取得6-12个点,而MAX值则可在该范围内调整,且MAX值必须小于等于该T范围内定位点总数。

其中在另一种优选实施方式中,为了更直观的体现定位点所标示的定位轨迹,本发明的定位轨迹三角垂距抽稀方法进一步还包括:

D. 按顺序连接抽稀后的各个定位点,形成定位轨迹线。籍此可直观的展示历史的定位轨迹线,为使用者带来优化后清晰的定位轨迹,以极大的提高了客户体验和查看便利性。

另一方面,本发明还进一步提供了一种定位设备,其采用了本发明的定位轨迹三角垂距抽稀方法释出定位轨迹,籍此提供可视化的优化后的定位轨迹图像,以提高客户体验。

另一方面,本发明还进一步提供了一种无人驾驶汽车,其采用了本发明的定位轨迹三角垂距抽稀方法进行自动巡航,根据本发明提供的方案,可较好的优化定位轨迹,减少无人驾驶的定位检查点,为自动驾驶提供了较好的路线优化功能,避免频繁进行定位轨迹点巡查,同时简化了路径规划,有效提高了无人驾驶目的地导航的可靠性。

另一方面,本发明还进一步提供了一种无人机,其采用了本发明的定位轨迹三角垂距抽稀方法进行自动巡航,从而根据历史飞行路径可优化后续重复性路线轨迹,亦可在无人机定位轨迹追溯时提供清晰的历史轨迹线,同时根据本发明优化后的方案可以减少定位数据量,便于无人机无线传递,提高通信效率。

从而综上所述,通过本发明提供的定位轨迹三角垂距抽稀方法,能在较好保持原有定位轨迹一致性的情况下,对定位点进行合理抽稀,便于该定位数据的传输和应用,从而减少了传输流量,降低了网络传输压力和费用成本,并有效降低采用该方法的设备在渲染显示定位点过程中对硬件性能的消耗,整体提高了客户体验。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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