專利名稱：數(shù)據(jù)壓縮方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信息處理技術(shù)，尤其是一種數(shù)據(jù)壓縮方法。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場需要連續(xù)地采集和存儲大量的測量數(shù) 據(jù)。在采集數(shù)據(jù)的過程中，測量數(shù)據(jù)總是不斷地變化，因此需要將測量數(shù)據(jù)存儲起來。如果 要連續(xù)不斷地將每一個采集到的測量數(shù)據(jù)都進(jìn)行存儲，就需要占用相當(dāng)大的存儲空間，這 使得為存儲前述的測量數(shù)據(jù)，而需要花費很高的成本。另一方面，由于存儲的數(shù)據(jù)量太大， 以致于此后對存儲下來的測量數(shù)據(jù)再次使用而所需的檢索、定位的處理也相應(yīng)地比較繁 瑣、復(fù)雜；這對于工業(yè)自動化中測量數(shù)據(jù)的實時處理和利用來說是極大的障礙。為了解決上述的問題，業(yè)界比較成熟的做法是對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)挠袚p壓縮， 在滿足數(shù)據(jù)壓縮精度的條件下降低所需的存儲空間，這種壓縮主要是基于測量數(shù)據(jù)的變化 往往具有一定規(guī)律的特點實現(xiàn)的。例如美國專利US4669097公開了一種直線趨勢化壓縮 方法，業(yè)界稱之為旋轉(zhuǎn)門(Swing Door Trending，簡稱SDT)數(shù)據(jù)壓縮方法。圖9為SDT數(shù)據(jù)壓縮方法的示意圖，其中，t表示測量數(shù)據(jù)所對應(yīng)的采集時間，Y表 示t時刻采集到的測量數(shù)據(jù)值，SDT方法的特點在于，給定開始測量數(shù)據(jù)P0，從測量數(shù)據(jù)Pl 開始，一直到測量數(shù)據(jù)Pn，判斷是否存在這樣的直線所需要的計算量和點數(shù)η成正比。具 體的，如圖9所示，找一個經(jīng)過當(dāng)前行程第一個測量數(shù)據(jù)PO和行程結(jié)束的測量數(shù)據(jù)Pn的直 線，使中間測量數(shù)據(jù)位于直線的給定偏差之內(nèi)。如果到某個測量數(shù)據(jù)Pn時存在這樣的直 線，而到Ρη+1時不存在這樣的直線，則當(dāng)前行程結(jié)束。存儲第一個測量數(shù)據(jù)Ρ0，并將行程結(jié) 束的測量數(shù)據(jù)Pn作為第一個測量數(shù)據(jù)PO開始下一個行程。上述SDT數(shù)據(jù)壓縮方法，僅僅是一種基于測量數(shù)據(jù)之間假設(shè)為線性關(guān)系的數(shù)據(jù)壓 縮方法，在測量數(shù)據(jù)之間更多體現(xiàn)為線性關(guān)系的情形下，會獲得較好的數(shù)據(jù)壓縮效率，同時 保證誤差較小，從而大大降低存儲數(shù)據(jù)對存儲空間的需求；但是，在工業(yè)生產(chǎn)中，上述連續(xù) 采集的多個測量數(shù)據(jù)所構(gòu)成的幾何圖形更多表現(xiàn)為非線性關(guān)系，例如二次曲線或者三次 曲線關(guān)系。如果將前述SDT數(shù)據(jù)壓縮的方法應(yīng)用于測量數(shù)據(jù)之間更多體現(xiàn)為非線性關(guān)系 的情形時，會造成誤差精度和壓縮效率不能兼顧的情況；即如果需要較高的壓縮比時，就 必須使壓縮精度降低；反之，要保證壓縮的測量數(shù)據(jù)具有較高的精度，就只能使壓縮效率降 低；因此，在測量數(shù)據(jù)之間更多體現(xiàn)為非線性關(guān)系的情形下，現(xiàn)有的SDT技術(shù)并不能較好地 兼顧數(shù)據(jù)壓縮效率與精度的關(guān)系。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種數(shù)據(jù)壓縮方法，使壓縮數(shù)據(jù)具有較高精度并且減少需 要存儲的測量數(shù)據(jù)。本發(fā)明提供了一種數(shù)據(jù)壓縮方法，包括步驟1、獲取初始測量數(shù)據(jù)及所述初始測量數(shù)據(jù)的初始采集時間點，設(shè)定經(jīng)過所述
3初始測量數(shù)據(jù)的擬合曲線的類型；步驟2、根據(jù)所述擬合曲線獲取所述初始測量數(shù)據(jù)的初始可行域；步驟3、獲取所述初始采集時間點后的設(shè)定時間間隔的第一測量數(shù)據(jù)，根據(jù)所述擬 合曲線獲取所述第一測量數(shù)據(jù)的第一可行域；步驟4、判斷所述初始可行域與所述第一可行域是否存在交集，若是，則將所述交 集作為初始可行域，將所述第一測量數(shù)據(jù)作為初始測量數(shù)據(jù)，執(zhí)行步驟3 ；若否，獲取所述 初始可行域內(nèi)的坐標(biāo)值，所述坐標(biāo)值作為擬合曲線的系數(shù)，存儲所述坐標(biāo)值和所述步驟1 中初始時間點獲取的初始測量數(shù)據(jù)，并將所述第一測量數(shù)據(jù)作為初始測量數(shù)據(jù)，執(zhí)行步驟 1。上述數(shù)據(jù)壓縮方法，通過獲取初始測量數(shù)據(jù)及初始測量數(shù)據(jù)的初始采集時間點， 設(shè)定經(jīng)過初始測量數(shù)據(jù)的擬合曲線的類型，通過在設(shè)定偏差約束下形成的擬合曲線形成可 行域，保存初始測量數(shù)據(jù)和相應(yīng)的可行域內(nèi)的坐標(biāo)值獲取被丟棄的測量數(shù)據(jù)，非線性的擬 合曲線在保證被壓縮數(shù)據(jù)具有較高精度的前提下減少了需要存儲的數(shù)據(jù)量。


圖1為本發(fā)明數(shù)據(jù)壓縮方法一個實施例的流程示意圖；圖2為本發(fā)明數(shù)據(jù)壓縮方法又一個實施例的流程示意圖；圖3為圖2所示實施例中測量數(shù)據(jù)與擬合曲線的關(guān)系示意圖；圖4為圖2所示實施例中第一分界與第二分界的位置關(guān)系示意圖；圖5為圖2所示實施例中交疊區(qū)域的頂角坐標(biāo)位置示意圖；圖6為圖2所示實施例中消除交疊區(qū)域的頂角的示意圖；圖7為適用于現(xiàn)有技術(shù)中旋轉(zhuǎn)門方法的測量數(shù)據(jù)所呈現(xiàn)的示意圖；圖8為適用于本發(fā)明實施例中的測量數(shù)據(jù)所呈現(xiàn)的示意圖；圖9為SDT數(shù)據(jù)壓縮方法的示意圖。
具體實施例方式下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。本發(fā)明實施例中的擬合曲線，是指導(dǎo)數(shù)存在的高次曲線，擬合曲線具體可以為拋 物線、三次曲線、圓弧、橢圓弧、雙曲線；本發(fā)明實施例中的可行域，是指在設(shè)定偏差的約束 下，由擬合曲線的各階導(dǎo)數(shù)所形成的幾何圖形所形成的幾何區(qū)域，通過判斷設(shè)定時間內(nèi)的 測量數(shù)據(jù)的幾何區(qū)域之間是否存在交集，確定初始測量數(shù)據(jù)是存儲還是丟棄。圖1為本發(fā)明數(shù)據(jù)壓縮方法一個實施例的流程示意圖，如圖1所示，本實施例包括 以下步驟步驟101、獲取初始測量數(shù)據(jù)及初始測量數(shù)據(jù)的初始采集時間點，設(shè)定經(jīng)過初始測 量數(shù)據(jù)的擬合曲線的類型；步驟102、根據(jù)擬合曲線獲取初始測量數(shù)據(jù)的初始可行域；步驟103、獲取初始采集時間點后的設(shè)定時間間隔的第一測量數(shù)據(jù)，根據(jù)擬合曲線 獲取第一測量數(shù)據(jù)的第一可行域；步驟104、判斷初始可行域與第一可行域是否存在交集，若是，執(zhí)行步驟105，若否，執(zhí)行步驟106;步驟105、將交集作為初始可行域，將第一測量數(shù)據(jù)作為初始測量數(shù)據(jù)，執(zhí)行步驟 103 ；步驟106、獲取初始可行域內(nèi)的坐標(biāo)值，坐標(biāo)值作為擬合曲線的系數(shù)，存儲坐標(biāo)值 和步驟101中初始時間點獲取的初始測量數(shù)據(jù)，并將第一測量數(shù)據(jù)作為初始測量數(shù)據(jù)，執(zhí) 行步驟101。本實施例提供的數(shù)據(jù)壓縮方法，通過獲取初始測量數(shù)據(jù)及初始測量數(shù)據(jù)的初始采 集時間點，設(shè)定經(jīng)過初始測量數(shù)據(jù)的擬合曲線的類型，通過在設(shè)定偏差約束下的擬合曲線 形成可行域，存儲初始測量數(shù)據(jù)和相應(yīng)的可行域內(nèi)的坐標(biāo)值，通過存儲初始測量數(shù)據(jù)和相 應(yīng)的可行域內(nèi)的坐標(biāo)值獲取被丟棄的測量數(shù)據(jù)，非線性的擬合曲線在保證被壓縮數(shù)據(jù)具有 較高精度的前提下減少了需要存儲的數(shù)據(jù)量。圖2為本發(fā)明數(shù)據(jù)壓縮方法又一個實施例的流程示意圖，圖3為圖2所示實施例 中測量數(shù)據(jù)與擬合曲線的關(guān)系示意圖，圖4為圖2所示實施例中第一分界與第二分界的位 置關(guān)系示意圖，圖5為圖2所示實施例中交疊區(qū)域的頂角坐標(biāo)位置示意圖，圖6為圖2所示 實施例中消除交疊區(qū)域的頂角的示意圖。如圖2所示，本實施例包括以下步驟步驟201、獲取初始測量數(shù)據(jù)及初始測量數(shù)據(jù)的初始采集時間點，設(shè)定經(jīng)過初始測 量數(shù)據(jù)的擬合曲線的類型；步驟2021、獲取擬合曲線在初始采集時間點的各階導(dǎo)數(shù)；步驟2022、各階導(dǎo)數(shù)對應(yīng)的幾何圖形為初始可行域；步驟2031、獲取與初始采集時間點相隔設(shè)定時間間隔的第一采集時間點的第一測
量數(shù)據(jù)；步驟2032、以設(shè)定偏差為約束使與第一測量數(shù)據(jù)相對應(yīng)的第一擬合曲線在初始采 集時間點的各階導(dǎo)數(shù)形成幾何圖形；步驟2033、獲取幾何圖形所圍成的幾何區(qū)域，幾何區(qū)域形成第一可行域；步驟2041、若初始可行域存在頂角，則獲取初始可行域的頂角坐標(biāo)；步驟2042、對頂角坐標(biāo)進(jìn)行排序，形成角序列；步驟2043、獲取第一可行域的第一分界和第二分界；步驟2044、根據(jù)第一分界與角序列的關(guān)系、第二分界與角序列的關(guān)系判斷初始可 行域與第一可行域的交集是否存在，若是，執(zhí)行步驟205，若否，執(zhí)行步驟206 ；步驟205、將交集作為初始可行域，并將第一測量數(shù)據(jù)作為初始測量數(shù)據(jù)，執(zhí)行步 驟 2031 ；步驟206、獲取初始可行域內(nèi)的坐標(biāo)值，其中，坐標(biāo)值作為擬合曲線系數(shù)，存儲坐 標(biāo)值和步驟201中在初始時間點獲取的初始測量數(shù)據(jù)，并將第一測量數(shù)據(jù)作為初始測量數(shù) 據(jù)，執(zhí)行步驟201。如圖3所示，以擬合曲線的類型為拋物線為例，對本實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。上述步驟201中，初始采集時間點設(shè)為、，初始測量數(shù)據(jù)為PUtl, Y0)，Y0為初始測 量數(shù)據(jù)的測量值，擬合曲線的類型為拋物線，設(shè)拋物線的方程為y = a2t2+ait+a(l，其中t為 時間，y為t時刻獲取的采集測量數(shù)據(jù)的幅值。
5
設(shè)兩相鄰測量數(shù)據(jù)之間的距離為時間間隔T，設(shè)定偏差為ε，測量數(shù)據(jù)的時間行 程為N，在拋物線以及設(shè)定偏差ε所限定的區(qū)域內(nèi)，從第一個測量數(shù)據(jù)到第N個測量數(shù)據(jù)均 位于該區(qū)域內(nèi)，當(dāng)?shù)讦?1個測量數(shù)據(jù)Pj^aci, Ytl)位于設(shè)定偏差ε以外時，則從第Ν+1個測 量數(shù)據(jù)重新開始計算新的拋物線所對應(yīng)的參數(shù)(a2，ai; a0)。上述步驟2021和步驟2022中，對拋物線y = a2t2+ait+a0求取一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo) y0=a2tl+axt0+a0
數(shù)，則有,其中，y' C1表示過初始測量數(shù)據(jù)P(V Y0)的拋物線的一階導(dǎo) /ο = 2α2
數(shù)，y"。表示過初始測量數(shù)據(jù)Patl, Ytl)的拋物線的二階導(dǎo)數(shù)，則y' “。所形成的二維
平面形成初始可行域。初始采集時間點、=0，可進(jìn)一步計算得到Wo 。 上述步驟2031中，僅將步驟201中的tQ替換為(tQ+T)即可。上述步驟2032中，以設(shè)定偏差為約束使與第一測量數(shù)據(jù)相對應(yīng)的第一擬合曲線 在初始采集時間點的各階導(dǎo)數(shù)形成幾何圖形，具體地，由于y' 0>y"。在步驟2021中已經(jīng)
計算得到，將
代入拋物線方程y = a2t2+ait+a。可以得到產(chǎn)凡，因此
唯一確定一條拋物線。對于已知的y' ο, y"。以及設(shè)定偏差ε，第一測量數(shù)據(jù)的第一可行域Dyl需滿足 以下條件Dyl : 即上述第一可行域Dyl是位于一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)(y' 0、y" J所形成的平面上
的幾何圖形為兩條平行直線，且該兩條平行直線之間所形成的幾何區(qū)
域形成初始可行域，如圖4所示。對于P(^Ytl)后采集到的每一測量數(shù)據(jù)P(^Yi),均存在 一個(y' 0>y" ο)的可行域Dyi。上述步驟2041中，通過采集與第一測量數(shù)據(jù)相隔N個時間間隔T的后續(xù)的測量數(shù) 據(jù)，第一測量數(shù)據(jù)所確定的第一可行域Dyl和第一測量數(shù)據(jù)之后的測量數(shù)據(jù)所確定的可行 域重合形成交集，該交集即為交疊區(qū)域，該交疊區(qū)域可以為多邊形，如圖5所示，為第一測 量數(shù)據(jù)的第一可行域與第一測量數(shù)據(jù)之后的相鄰測量數(shù)據(jù)形成的可行域經(jīng)過重疊后形成 的交疊區(qū)域，該交疊區(qū)域為平行四邊形。上述步驟2042中，若初始可行域為多邊形，則對多邊形的頂角坐標(biāo)進(jìn)行排序，具 體可以將頂角坐標(biāo)的縱坐標(biāo)值按大小順序排序，形成角序列(Angle Series，簡稱AS)。若 該多邊形存在m個頂角(m為大于或等于4的整數(shù))，記該m個頂角為{A1; A2, A3, ... , Aj， 并記錄該m個頂角的相鄰關(guān)系，如圖5所示，平行四邊形4個頂角的AS為{A，B，C，D}，則AS 的相鄰關(guān)系為{A，B, D，C，A}。上述步驟2043中，若經(jīng)過前述步驟201 步驟2042后，交疊區(qū)域已經(jīng)為多
6邊形，當(dāng)有新的測量數(shù)據(jù)時，根據(jù)上述步驟2022中獲取該新的測量數(shù)據(jù)的第一分界 t^y2+y2t ^y2 =^+￡和第二分界^^+;^+^=>^￡，第一分界和第二分界為相互平行的
兩個平面。上述步驟2044中，若第一分界
與交疊區(qū)域存在交點，則AS
中縱坐標(biāo)值較大的頂角位于第一分界的上方，同樣地，第二分界
與交
疊區(qū)域存在交點，則AS中縱坐標(biāo)值較小的頂角位于第二平行線第二分界的下方，如圖6所 示，第一分界將頂角A消除，第二分界將頂角D消除。將第一分界與角序列、第二分界與角 序列的關(guān)系確定后，即可判斷第一分界和第二分界所形成的可行域與交疊區(qū)域是否存在交 集，若存在，則說明通過該交集內(nèi)的坐標(biāo)值以及初始測量數(shù)據(jù)可計算得到該初始測量數(shù)據(jù) 之后的測量數(shù)據(jù)，因此將初始測量數(shù)據(jù)之后的測量數(shù)據(jù)丟棄，執(zhí)行步驟205，即，將交集作為 初始可行域，并將第一測量數(shù)據(jù)作為初始測量數(shù)據(jù)，重復(fù)執(zhí)行步驟2031 ；若不存在，執(zhí)行步 驟206，即，獲取初始可行域內(nèi)的坐標(biāo)值，其中，坐標(biāo)值作為擬合曲線系數(shù)，存儲坐標(biāo)值和步 驟201中初始時間點獲取的初始測量數(shù)據(jù)，并將第一測量數(shù)據(jù)作為初始測量數(shù)據(jù)，執(zhí)行步 驟 201。上述過程，由于不同時間點所形成的可行域經(jīng)過多次交疊后形成一個多邊形，該 多邊形的頂角按二階導(dǎo)數(shù)從小到大排序形成AS。當(dāng)計算新的測量數(shù)據(jù)所對應(yīng)的可行域與多 邊形形成的可行域的交疊區(qū)域時，由大到小順次查找AS中位于第一分界上方的第一頂角 坐標(biāo)，其中第一頂角坐標(biāo)為位于第一分界上方的頂角坐標(biāo)，可包含多個多邊形的頂角坐標(biāo)。 在實際計算中，多邊形的頂角只要存在一個位于第一分界下方的待消除的頂角，則停止查 找第一頂角坐標(biāo)的判斷。由小到大順次查找AS中位于第二分界下方的第二頂角坐標(biāo)，其中 第二頂角坐標(biāo)為位于第人平行線下方的頂角坐標(biāo)，可包含多個多邊形的頂角坐標(biāo)，在實際 計算中，多邊形的頂角只要存在一個位于第二分界上方的待消除的頂角，則停止查找第一 頂角坐標(biāo)的判斷。當(dāng)查找完畢需要消除的多邊形的頂角后，根據(jù)已保存的AS頂角的鄰接關(guān) 系，從被刪除的頂角中找出與未刪除頂角間有鄰接關(guān)系的頂角，并獲取由于消除頂角而出 現(xiàn)的新的頂角坐標(biāo)。把待刪除的頂角從AS中刪除，把新的頂角按二階導(dǎo)數(shù)坐標(biāo)的大小排序 并加入到AS中，該過程即實現(xiàn)一次可行域的疊加并獲取交集。由于可行域的疊加過程和疊 加次數(shù)與測量數(shù)據(jù)的個數(shù)成線性關(guān)系，因此該方法的計算量為CXN，其中C、N均為整數(shù)。本實施例提供的數(shù)據(jù)壓縮方法，通過獲取初始測量數(shù)據(jù)及初始測量數(shù)據(jù)的初始采 集時間點，設(shè)定經(jīng)過初始測量數(shù)據(jù)的擬合曲線為拋物線，通過在設(shè)定偏差約束下的擬合曲 線所形成的可行域，保存初始測量數(shù)據(jù)和相應(yīng)的可行域形成的交疊區(qū)域內(nèi)的坐標(biāo)值獲取被 丟棄的測量數(shù)據(jù)，非線性的擬合曲線在保證被壓縮數(shù)據(jù)具有較高精度的前提下減少了需要 存儲的數(shù)據(jù)量。在圖2所示實施例中，擬合曲線也可以為三次曲線。上述步驟201中，設(shè)三次曲
，其中t為時間，y為t時刻獲 取的采集測量數(shù)據(jù)的幅值。將本實施例中的第一時間點設(shè)為、，初始測量數(shù)據(jù)為Pac^Ytl)， Ytl為初始測量數(shù)據(jù)的測量值，時間間隔設(shè)為T，設(shè)定偏差為ε。
7形成初始可行域。初始采集時間點、=0，可進(jìn)一步計算得到上述步驟2021中，對三次曲線y = a3t3+a2t2+ait+aQ求取一階導(dǎo)數(shù)、二階導(dǎo)數(shù)，以及
三階導(dǎo)數(shù)，則有〗3 0 2 0 1 ,其中，y' ^表示過初始測量數(shù)據(jù)P(t。，Y。)的拋物
線的一階導(dǎo)數(shù)，y"。表示過初始測量數(shù)據(jù)Pac^Ytl)的拋物線的二階導(dǎo)數(shù)，y"‘。表示過初 始測量數(shù)據(jù)Patl, Ytl)的拋物線的三階導(dǎo)數(shù)，則y' o.y" o.y" ‘ 所形成的三維立體空間 上述步驟2022和步驟2023中，由于y'。、y 〃。、y 〃 ‘ C1在步驟2021中已 經(jīng)計算得到，將y' 0、y" 0、y" ‘ 0代入三次曲線方程y = a3t3+a2t2+ait+ao，可以得至Ij
少=了義+7少0+^ +少。，因此7。、7'。、y〃 C1唯一確定一條三次曲線。 6 2對于已知的y' 0,y" 0,y"。以及設(shè)定偏差ε，第一測量數(shù)據(jù)的第一可行域Dyl需 滿足以下條件 即上述第一可行域Dyl是位于一階導(dǎo)數(shù)、二階導(dǎo)數(shù)、三階導(dǎo)數(shù)(y' 0,y" 0,y" ‘ 0)
所形成的三維空間中的兩個平面^父+^乂+;^ + 7。=y±ff，且該兩個平面之間所形成的
幾何區(qū)域形成第一可行域。上述步驟2031中，僅將步驟201中的tQ替換為(tQ+T)即可。上述步驟2041中，通過采集與第一測量數(shù)據(jù)相隔N個時間間隔T的后續(xù)的測量數(shù) 據(jù)，初始測量數(shù)據(jù)所確定的初始可行域和后續(xù)的測量數(shù)據(jù)所確定的第一可行域重合后形成 交集，則重合部分即形成交疊區(qū)域，該交疊區(qū)域為多面體。上述步驟2042中，若初始可行域為多面體，則對多面體的頂角坐標(biāo)進(jìn)行排序，具 體可以將頂角坐標(biāo)的縱坐標(biāo)值按大小順序排序，形成AS。若該多面體存在η個頂角(η為大 于或等于8的整數(shù))，記該η個頂角為{A1; A2, A3, ... , AJ，并記錄該η個頂角的相鄰關(guān)系， AS的相鄰關(guān)系表示方式同拋物線，在此不再贅述。上述步驟2043中，若經(jīng)過前述步驟201 步驟2042后，交疊區(qū)域已經(jīng)為多面體， 當(dāng)有新的測量數(shù)據(jù)時，則新的測量數(shù)據(jù)所形成的可行域與該多面體是否存在交集，根據(jù)上
述步驟加22中所述的方法獲取該相鄰測量數(shù)據(jù)的第一分界+ ￡和 上述步驟2044中，若第一分界+ c與交疊區(qū)域
存在交點，則AS中縱坐標(biāo)值較大的頂角位于第一分界的上方，同樣地，第二分界
與交疊區(qū)域存在交點，則AS中縱坐標(biāo)值較小的頂角位于第二分 6 2
界的下方。將第一分界與角序列、第二分界與角序列的關(guān)系確定后，即可判斷出第一分界和 第二分界所形成的相鄰可行域與交疊區(qū)域是否存在交集，若存在，執(zhí)行步驟205，即，將交集 作為初始可行域，并將第一測量數(shù)據(jù)作為初始測量數(shù)據(jù)，重復(fù)執(zhí)行步驟2031 ；若不存在，執(zhí) 行步驟206，即，獲取初始可行域內(nèi)的坐標(biāo)值，其中，坐標(biāo)值作為擬合曲線系數(shù)，存儲坐標(biāo)值 和步驟201中初始時間點獲取的初始測量數(shù)據(jù)，并將第一測量數(shù)據(jù)作為初始測量數(shù)據(jù)，執(zhí) 行步驟201。上述過程，由于不同時間點所形成的可行域經(jīng)過多次交疊后形成一個多面體，該 多面體的角按三階導(dǎo)數(shù)從小到大排序形成AS。當(dāng)計算新的測量數(shù)據(jù)所對應(yīng)的可行域與多 面體形成的可行域的交疊區(qū)域時，由大到小順次查找AS中位于第一分界上方的第一頂角 坐標(biāo)，其中第一頂角坐標(biāo)為位于第一分界上方的頂角坐標(biāo)，可包含多面體的頂角坐標(biāo)。在實 際計算中，多面體的頂角只要存在一個位于第一分界下方的待消除的頂角，則停止查找第 一頂角坐標(biāo)的判斷。由小到大順次查找AS中位于第二分界下方的第二頂角坐標(biāo)，其中第二 頂角坐標(biāo)為位于二平行面下方的頂角坐標(biāo)，可包含多個多面體的頂角坐標(biāo)，在實際計算中， 多面體的頂角只要存在一個位于第二分界上方的待消除的頂角，則停止查找第一頂角坐標(biāo) 的判斷。當(dāng)查找完畢需要消除的多面體的頂角后，根據(jù)保存的AS頂角的鄰接關(guān)系，從被刪 除的頂角中找出與未刪除頂角間有鄰接關(guān)系的頂角，并獲取由于消除頂角而出現(xiàn)的新的頂 角。把已待刪除的頂角從AS中刪除，將新的頂角按三階導(dǎo)數(shù)坐標(biāo)的大小排序并加入到AS 中，該過程即實現(xiàn)一次可行域的疊加并獲取交集。由于可行域的疊加過程和疊加次數(shù)與測 量數(shù)據(jù)的個數(shù)成線性關(guān)系，因此該方法的計算量為TXN，其中T、N均為整數(shù)。本實施例提供的數(shù)據(jù)壓縮方法，通過獲取初始測量數(shù)據(jù)及初始測量數(shù)據(jù)的初始采 集時間點，設(shè)定經(jīng)過初始測量數(shù)據(jù)的擬合曲線為三次曲線，當(dāng)測量數(shù)據(jù)呈非線性變化時，通 過在設(shè)定偏差約束下的擬合曲線所形成可行域，保存初始測量數(shù)據(jù)和相應(yīng)的可行域內(nèi)的坐 標(biāo)值獲取被丟棄的測量數(shù)據(jù)，非線性的擬合曲線在保證被壓縮數(shù)據(jù)具有較高精度的前提下 減少了需要存儲的數(shù)據(jù)量。圖7為適用于現(xiàn)有技術(shù)中旋轉(zhuǎn)門方法的測量數(shù)據(jù)所呈現(xiàn)的示意圖，圖8為適用于 本發(fā)明實施例中的測量數(shù)據(jù)所呈現(xiàn)的示意圖，如圖7、圖8所示，現(xiàn)有技術(shù)中的旋轉(zhuǎn)門方法 僅適用與當(dāng)工業(yè)現(xiàn)場采集的測量數(shù)據(jù)成線性時對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，而本發(fā)明實施例中的 數(shù)據(jù)壓縮方法當(dāng)測量數(shù)據(jù)呈現(xiàn)非線性變化時有較好的數(shù)據(jù)壓縮效果，當(dāng)測量數(shù)據(jù)之間呈現(xiàn) 非線性關(guān)系時，通過保存初始測量數(shù)據(jù)和相應(yīng)的擬合曲線的參數(shù)獲取被丟棄的測量數(shù)據(jù)， 非線性的擬合曲線在保證被壓縮數(shù)據(jù)具有較高精度的前提下減少了需要存儲的數(shù)據(jù)量。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例的全部或部分步驟可以通過程序 指令相關(guān)的硬件來完成，前述的程序可以存儲于一計算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí) 行時，執(zhí)行包括上述方法實施例的步驟；而前述的存儲介質(zhì)包括R0M、RAM、磁碟或者光盤 等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。最后應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡 管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替 換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精 神和范圍。
權(quán)利要求
一種數(shù)據(jù)壓縮方法，其特征在于，包括步驟1、獲取初始測量數(shù)據(jù)及所述初始測量數(shù)據(jù)的初始采集時間點，設(shè)定經(jīng)過所述初始測量數(shù)據(jù)的擬合曲線的類型；步驟2、根據(jù)所述擬合曲線獲取所述初始測量數(shù)據(jù)的初始可行域；步驟3、獲取所述初始采集時間點后的設(shè)定時間間隔的第一測量數(shù)據(jù)，根據(jù)所述擬合曲線獲取所述第一測量數(shù)據(jù)的第一可行域；步驟4、判斷所述初始可行域與所述第一可行域是否存在交集，若是，則將所述交集作為初始可行域，將所述第一測量數(shù)據(jù)作為初始測量數(shù)據(jù)，執(zhí)行步驟3；若否，獲取所述初始可行域內(nèi)的坐標(biāo)值，所述坐標(biāo)值作為擬合曲線的系數(shù)，存儲所述坐標(biāo)值和所述步驟1中初始時間點獲取的初始測量數(shù)據(jù)，并將所述第一測量數(shù)據(jù)作為初始測量數(shù)據(jù)，執(zhí)行步驟1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟2包括 步驟21、獲取所述擬合曲線在所述初始采集時間點的各階導(dǎo)數(shù)； 步驟22、所述各階導(dǎo)數(shù)對應(yīng)的幾何圖形為初始可行域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟3包括步驟31、獲取與所述初始采集時間點相隔設(shè)定時間間隔的第一采集時間點的第一測量 數(shù)據(jù)；步驟32、以設(shè)定偏差為約束使與所述第一測量數(shù)據(jù)相對應(yīng)的第一擬合曲線在所述初始 采集時間點的各階導(dǎo)數(shù)形成幾何圖形；步驟33、獲取所述幾何圖形所圍成的幾何區(qū)域，所述幾何區(qū)域形成第一可行域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟4中判斷所述初始可行域與所述 第一可行域是否存在交集包括步驟41、若所述初始可行域存在頂角，則獲取所述初始可行域的頂角坐標(biāo)； 步驟42、對所述頂角坐標(biāo)進(jìn)行排序，形成角序列； 步驟43、獲取所述第一可行域的第一分界和第二分界；步驟44、根據(jù)所述第一分界與所述角序列的關(guān)系、所述第二分界與所述角序列的關(guān)系 判斷所述初始可行域與第一可行域的交集是否存在。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟42包括 將所述頂角坐標(biāo)的縱坐標(biāo)值按大小順序排序，形成角序列。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟44包括步驟441、由大到小順次查找所述角序列中位于所述第一分界上方的第一頂角坐標(biāo); 判斷所述第一頂角坐標(biāo)是否存在，若是，則將所述第一頂角坐標(biāo)消除，所述第一分界與所述 初始可行域相交形成新的頂角，若否，停止執(zhí)行；步驟442、由小到大順次查找所述角序列中位于所述第二分界下方的第二頂角坐標(biāo)； 判斷所述第二頂角坐標(biāo)是否存在，若是，則將所述第二頂角坐標(biāo)消除，所述第二分界與所述 初始可行域相交形成新的頂角，若否，停止執(zhí)行。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)壓縮方法，包括獲取初始測量數(shù)據(jù)及所述初始測量數(shù)據(jù)的初始采集時間點，設(shè)定經(jīng)過所述初始測量數(shù)據(jù)的擬合曲線的類型；根據(jù)所述擬合曲線獲取所述初始測量數(shù)據(jù)的初始可行域；獲取所述初始采集時間點后的設(shè)定時間間隔的第一測量數(shù)據(jù)，根據(jù)所述擬合曲線獲取所述第一測量數(shù)據(jù)的第一可行域；判斷所述初始可行域與所述第一可行域是否存在交集。本發(fā)明提供的數(shù)據(jù)壓縮方法，通過在設(shè)定偏差約束下形成的擬合曲線形成可行域，保存初始測量數(shù)據(jù)和相應(yīng)的可行域內(nèi)的坐標(biāo)值獲取被丟棄的測量數(shù)據(jù)，非線性的擬合曲線在保證被壓縮數(shù)據(jù)具有較高精度的前提下減少了需要存儲的數(shù)據(jù)量。
文檔編號H03M7/30GK101902226SQ200910084708
公開日2010年12月1日 申請日期2009年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月25日
發(fā)明者李全在 申請人:北京庚頓數(shù)據(jù)科技有限公司