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专利号: 2019109816465
申请人: 沈阳建筑大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-02-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于超声波传感器三位置测量的环境轮廓重构方法,其特征在于:具体包括以下步骤:采集数据,将超声波传感器设置在数据采集装置上,获取超声波传感器测量位置坐标及数据采集装置前进朝向角度,以测量位置为圆心,测量距离为半径,测量点为弧中点做弧;

同一位置弧融合,筛除误差范围之外的错误信息并融合相邻的相近测量数据;

三个位置弧的相交情况及筛选,其中,所述三位置包括第一位置、第二位置和第三位置,利用测量弧信息及位置关系,筛选出三位置测量弧中两两相交的组合,记录各相交弧信息;

筛选出一种易于环境重构三位置测量弧相交形式;

判断三位置弧所表示的环境轮廓类型。

2.根据权利要求1所述的基于超声波传感器三位置测量的环境轮廓重构方法,其特征在于,数据采集步骤包括以下具体步骤:建立测量位置坐标系,并将每个测量位置用坐标表示,根据测量位置关系公式,将超声波传感器测量位置坐(Xi,Yi)表示出来,公式如下:x=len*cos(ψi-1+θi-1)

y=len*cos(ψi-1+θi-1)

Xi=Xi-1+x

Yi=Yi-1+y

其中,数据采集装置朝向角ψ,数据采集装置朝向角ψ是以出发点为原点的实际极坐标角度,数据采集装置实际位置角度θ,相对于前一点的距离len,x为数据采集装置移动横坐标变化量,y为数据采集装置移动纵坐标变化量;

将数据采集装置朝向角ψ、相对于前一点的距离len、数据采集装置实际位置角度θ,依次存入一个结构体中,超声波测量距离数据整合并重新按照测试位置分组。

3.根据权利要求1所述的基于超声波传感器三位置测量的环境轮廓重构方法,其特征在于,三个位置弧的相交情况及筛选包括以下具体步骤;

判断第一位置、第二位置测量弧的相关情况,从第一位置的第一个弧开始,与第二位置的所有弧依次判断,相交弧统一编为一个组,比较之后再从第一位置的第二个弧开始,与第二位置的所有弧依次比较,将所有相交的弧编组;

判断第三位置与第一位置和第二位置相交弧的相关情况,并防止有相交弧的信息重复存储的情况;

三相交弧进行筛选,选出三位置对应的三个测量弧均两两相交的组合情况。

4.根据权利要求3所述的基于超声波传感器三位置测量的环境轮廓重构方法,其特征在于,判断第一位置、第二位置测量弧的相关情况,并防止有相交弧的信息重复存储的情况,包括以下具体步骤:判断测量弧是否相交;

将同向相交的圆弧筛选出来;

将交点在圆弧上的相交弧筛选出来;

将所有相交的弧编组。

5.根据权利要求1所述的基于超声波传感器三位置测量的环境轮廓重构方法,其特征在于,所述方法还包括:验证方法的准确定和精确性的步骤,具体地:根据三条相交弧的环境轮廓类型,提取环境轮廓特征点,再将环境轮廓描绘出来,验证方法的准确定和精确性。

6.根据权利要求1所述的基于超声波传感器三位置测量的环境轮廓重构方法,其特征在于,筛选出一种易于环境重构三位置测量弧相交形式步骤,包括建立数据筛选模型,通过分析确定三位置弧所需的相交形式,通过运用距离关系比较,筛选出最终数据,距离关系满足条件如下:Dist((3),(1,2))>R3

Dist((2),(1,3))<R2

Dist((1),(2,3))>R1

其中Dist表示某一位置圆心与另两位置相交弧交点的距离。

7.根据权利要求1所述的基于超声波传感器三位置测量的环境轮廓重构方法,其特征在于,判断三位置弧所表示的环境轮廓类型,包括使用MATLAB将三位置筛选后的弧组合数据表示的环境轮廓展现出来。

8.一种基于超声波传感器三位置测量的环境轮廓重构系统,包括:数据采集模块,包括设置在数据采集装置上超声波传感器,其用于获取超声波传感器测量位置坐标及数据采集装置前进朝向角度信息;

融合模块,其用于筛除误差范围之外的错误信息并融合相邻的相近测量数据;

第一筛选模块,利用测量弧信息及位置关系,筛选出三位置测量弧中两两相交的组合,记录各相交弧信息;

第二筛选模块,其用于筛选出一种易于环境重构三位置测量弧相交形式;

判断模块,其用于判断三位置弧所表示的环境轮廓类型。

9.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述第一筛选模块包括:第一判断单元,其用于判断第一位置、第二位置测量弧的相关情况,从第一位置的第一个弧开始,与第二位置的所有弧依次判断,相交弧统一编为一个组,比较之后再从第一位置的第二个弧开始,与第二位置的所有弧依次比较,将所有相交的弧编组;

第二判断单元,其用于判断第三位置与第一位置和第二位置相交弧的相关情况,并防止有相交弧的信息重复存储的情况;

筛选单元,其用于对三相交弧进行筛选,选出三位置对应的三个测量弧均两两相交的组合情况。

10.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述系统还包括:验证模块,其用于对基于超声波传感器三位置测量的环境轮廓重构方法进行验证,将环境轮廓描绘出来,验证方法的准确定和精确性。