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基于地磁傳感器網(wǎng)絡(luò)的低功耗路邊停車檢測方法_2

文檔序號:9867410閱讀:來源:國知局
長度相同,插值方法包括W下 步驟:
[0040] (1)計(jì)算特征曲線長度M,并擬合曲線y = f(x);
[0041] (2)在長度Μ的區(qū)間上平均分布N個點(diǎn)(X1,X2,…,XN,N為插值后的固定長度);
[0042] (3)根據(jù)擬合曲線計(jì)算出Ν點(diǎn)所對應(yīng)的函數(shù)值(yi,y2,…,yN);
[0043] (4作=切,72,一,7郵日為插值后特征曲線;
[0044] 所述特征曲線進(jìn)行歸一化處理,將信號歸一到最大值為1,最小值為-1的范圍中, 采用下述公式:
[0045]
[0046] 其中,Ymax和Ymin分別表示歸一化范圍的最大值1和最小值-1,X是原始信號,Xmax和 Xmin分別表示原始信號中的最大值和最小值。
[0047] 在優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述對提取的特征信號進(jìn)行k-means聚類包括下述步驟:
[004引 (1)選取k個聚類質(zhì)屯、點(diǎn),為μι,化,...,化e r。
[0049] (2)計(jì)算每一個樣本類別采用如下公式:
[(K)加]
[0051] (3)重新計(jì)算每一個類j的質(zhì)屯、采用如下公式:
[0化2]
[0化3]重復(fù)(2)和(3)直到收斂;
[0054] 其中,K是已知的聚類數(shù),CW代表樣本I與k個類中距離最近的那個類,CW的值是1 至化中的一個,質(zhì)屯化代表同一類樣本的中屯、點(diǎn)。
[0055] 在優(yōu)選的實(shí)施方式中,所述參考信號采用聚類質(zhì)屯、。 【【附圖說明】】
[0056] 圖1為本發(fā)明一種低功耗的路邊停車場車輛檢測方法的路邊停車車輛檢測方法流 程圖;
[0057] 圖2為本發(fā)明一種低功耗的路邊停車場車輛檢測方法的狀態(tài)機(jī)檢測流程圖;
[005引圖3為本發(fā)明一種低功耗的路邊停車場車輛檢測方法的互相關(guān)檢測流程圖;
[0059] 圖4為本發(fā)明一種低功耗的路邊停車場車輛檢測方法的參考信號提取流程圖;
[0060] 圖5為本發(fā)明一種低功耗的路邊停車場車輛檢測方法的采集的原始地磁信號示意 圖;
[0061] 圖6為本發(fā)明一種低功耗的路邊停車場車輛檢測方法的特征信號截圖示意圖;
[0062] 圖7為本發(fā)明一種低功耗的路邊停車場車輛檢測方法的AMR持續(xù)采集地磁信號示 意圖;
[0063] 圖8為本發(fā)明一種低功耗的路邊停車場車輛檢測方法的檢測結(jié)果示例圖;
[0064] 圖9為本發(fā)明一種低功耗的路邊停車場車輛檢測方法的系統(tǒng)布設(shè)示意圖。 【【具體實(shí)施方式】】
[0065] W下結(jié)合具體的實(shí)施實(shí)例和附圖進(jìn)行說明。
[0066] 如圖1所示,一種路邊停車場車位檢測方法,包括W下步驟:
[0067] S110,采集信號進(jìn)行高斯濾波,高斯濾波采用如下公式:
[006引 f (X) =exp(-Xs2/(2*02))
[0069] 其中,σ決定了高斯函數(shù)的寬度,xs是所述采集地磁信號的X軸分量,y軸和z軸采用 與X軸相同的方法進(jìn)行高斯濾波。
[0070] S120,高斯濾波后信號進(jìn)行求模計(jì)算,采用如下公式:
[0071]
[007。 其中,Bx、化和Bz分別表示X、y和z軸的高斯濾波后的信號,Bxo、化0和Bzo分別表示X,y 和Z軸基線值。
[0073] S130,模值與挾擇闊值(TH_0P)進(jìn)行比較,如果超過挾擇闊值(TH_0P)則選擇復(fù)雜 度較低的狀態(tài)機(jī)檢測方法,否則選擇精確度較高的互相關(guān)檢測算法。
[0074] S140,低復(fù)雜度狀態(tài)機(jī)檢測。該步驟包括如下步驟,如圖2所示:
[0075] S141,初始化所有參數(shù)及基線,初始化完成后設(shè)置標(biāo)志Flag_Initial為1,并跳轉(zhuǎn) 至步驟S142;
[0076] S142,車位狀態(tài)為空閑。S = 0),并在該步驟進(jìn)行基線更新,基線更新公式如下:
[0077]
[0078] 式中,Bio(t-l)是前一時刻的i軸基線值,ie{x,y,z};Bl(t)是當(dāng)前i軸的高斯濾波 后的信號;α為遺忘因子,其范圍是[0-1] ;PS(t-l)為前一時刻的車位狀態(tài);
[0079] 當(dāng)檢測信號有擾動,并且擾動信號超過設(shè)定駛?cè)腴熤担═H_AR)則設(shè)置擾動標(biāo)志 (Fluc1:uation_A;r;rival = 1),跳轉(zhuǎn)至步驟S143;
[0080] S143:記錄超過駛?cè)腴熤?TH_AR)的駛?cè)霐_動次數(shù)(CnLArrival),如果出現(xiàn)了擾 動低于駛?cè)腴熤?TH_AR),則再次設(shè)置駛?cè)霐_動標(biāo)志為0(Fluctuation_Arrival=0)并跳轉(zhuǎn) 至步驟S144,否則當(dāng)車輛駛?cè)霐_動次數(shù)(Cnt_Arrival)超過設(shè)定駛?cè)氪螖?shù)闊值(N_Arrival) 時跳轉(zhuǎn)至步驟S145;
[0081 ] S144:清零駛?cè)霐_動次數(shù)Cnt_Arrival,并記錄無車輛駛?cè)霐_動次數(shù)(Cnt_ noArrival),如果擾動再次超過駛?cè)腴熤?TH_AR)則設(shè)置駛?cè)霐_動標(biāo)志為1 (Fluctuation. Arrival = 1),跳轉(zhuǎn)至步驟S143;否則,當(dāng)無車輛駛?cè)霐_動次數(shù)(Cnt_noArrival)超過設(shè)定無 駛?cè)氪螖?shù)闊值(N_noArrival),貝峭巧專至步驟S142;
[0082] S145:車位被占用(設(shè)置標(biāo)志PS=1),如果擾動超過車輛駛出闊值(TH_DP),貝峭巧專 步驟S146;
[0083] S146:設(shè)置車輛駛出擾動標(biāo)志(Fluctuation_depa;rture = 1),并記錄駛出擾動次 數(shù)(C η t _ D e P a r t U r e),如果擾動低于設(shè)定駛出闊值(T Η _ D P),則設(shè)置駛出擾動標(biāo)志為0 (Flue化曰*1〇11_(1邱班化'6 = 0),跳轉(zhuǎn)至步驟5145;否則,當(dāng)駛出擾動次數(shù)超過設(shè)定駛出次數(shù) 闊值(N_Depa;rture)則跳轉(zhuǎn)步驟S142;
[0084] S150:高精度互相關(guān)檢測。該步驟包括W下步驟。如圖3所示。
[0085] S151:獲取參考信號,包括W下步驟。如圖4所示。
[0086] S1511:進(jìn)行特征曲線截取,節(jié)點(diǎn)采集的原始地磁信號如圖5所示,其對應(yīng)的特征曲 線截取如圖6所示,去除靜態(tài)部分,采用下述公式;
[0087] SD_A = SD(t),{(ti-td) < t< (t2+td)}
[008引 SD_D = SD(t),{(t3-td) < t< (t4+td)}
[0089] 其中,SD(t)是預(yù)處理后信號模值,ti是車輛到達(dá)的時間,t2是停車后信號從不穩(wěn)定 狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定狀態(tài)的時間點(diǎn);同樣,t3是車輛離開的時間,t4是車離開后信號從不穩(wěn)定狀 態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定狀態(tài)的時間點(diǎn),td是時間延遲參數(shù)。
[0090] S1512:所述對截取的特征曲線進(jìn)行插值處理,使特征曲線長度相同,插值方法包 括W下步驟。
[0091] (1)計(jì)算特征曲線長度M,并擬合曲線y = f(x);
[0092] (2)在長度Μ的區(qū)間上平均分布N個點(diǎn)(Xl,X2,…,XN,N為插值后的固定長度);
[009引(3)根據(jù)擬合曲線計(jì)算出Ν點(diǎn)所對應(yīng)的函數(shù)值(yi,y2,…,yN);
[0094] (4)Y=[yl,y2,…,yN]即為插值后特征曲線;
[OOM] S1513:所述特征曲線進(jìn)行歸一化處理,將信號歸一到最大值為1,最小值為-1的范 圍中,采用下述公式:
[0096]
[0097] 其中,Ymax和Ymin分別表示歸一化范圍的最大值1和最小值-1,X是原始信號,Xmax和 Xmin分別表示原始信號中的最大值和最小值。
[0098] S1514:聚類獲取參考信號包括W下步驟:
[0099] (1)選取k個聚類質(zhì)屯、點(diǎn),為μι,化,...,化er。
[0100] (2)計(jì)算每一個樣本類別采用如下公式:
[0101]
[0102] (3)重新計(jì)算每一個類j的質(zhì)屯、采用如下公式:
[0103]
[0104] 重復(fù)(2)和(3)直到收斂;
[010引其中,K是已知的聚類數(shù),C("代表樣本巧k個類中距離最近的那個類,C("的值是1 至化中的一個,質(zhì)屯化代表同一類樣本的中屯、
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