[发明专利]定位设备轨迹优化和边界提取方法及装置

权利要求书

1.一种定位设备轨迹优化和边界提取方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

对定位设备输出原始轨迹序列进行轨迹坐标投影变换处理，得到在平面坐标系下的坐标；

对经过轨迹坐标投影变换后的轨迹序列进行轨迹序列滤波处理，降低偶然定位误差，提高定位精度；

进行轨迹序列降采样处理，去除冗余轨迹点；

进行密集区自适应检测处理，自动识别轨迹点密集区：如果发现存在密集区则进行密集区骨架抽取处理，通过密集区骨架抽取处理，获取密集区精确的轨迹趋势；否则进行异常点检测处理；

如果发现存在异常点则进行异常点修正处理；否则进行轨迹尾巴检测处理；

如果发现存在轨迹出现尾巴现象，则进行轨迹尾巴处理；否则进行轨迹首尾闭合，构造一条多边形，生成区域边界；

进行投影逆变换，把平面坐标转换成地理坐标。

2.如权利要求1所述的一种定位设备轨迹优化和边界提取方法，其特征在于，所述密集区自适应检测包括以下步骤：

计算轨迹序列中每一点与相邻序列点之间的相邻距离；

计算相邻距离的平均值，得到序列点之间的平均距离，以平均距离乘以伸缩系数作为序列点邻居判断阈值；

以阈值为聚类半径，以每一个序列点为圆心，构造圆，保留聚类半径区域内密集点为两个以上的圆，对相交圆进行合并，形成聚类区；

删除包含轨迹点少于4个的聚类区。

3.如权利要求1所述的一种定位设备轨迹优化和边界提取方法，其特征在于，所述密集区骨架抽取具体包括以下步骤：

确定骨架的起点和终点，起点是进入密集区的前序轨迹点，终点是远离密集区的后续轨迹点；

构造三角网，起点、终点、密集区域中的点构成联通区域，在联通区域内寻找一条从起点到终点的最优路径，为了获得最优路径以联通区域内的轨迹点为顶点构造三角网，所述三角网由三角形组成；

构造每一个三角形的中心线，起点对应顶点标记为S，终点对应顶点标记为E，以S为起点，E为终点，中心线为行走的边，在S到E的路径中距离最短的路径即为所需要的最优路径。

4.如权利要求3所述的一种定位设备轨迹优化和边界提取方法，其特征在于，所述构造三角网的步骤具体如下：

密集点构成的集合为P1；

将集合P2的初始点设置为S，然后从P1中选择一个距离P2最近的点s1，在P2中对应的点为e0，再从P2中找一个点e1，e1是与e0临近顶点，而且s1与e1构成的边不与已存在的三角形相交，s1，e0，e1构成一个三角形，然后并从P1中删除s1，把s1加入P2，直至P1中所有的点都加入P2；

以终点E为顶点，从P2-{S}中选择一个距离E最近的顶点作为三角形第二，三个顶点构成最后一个三角形。

5.如权利要求1所述的一种定位设备轨迹优化和边界提取方法，其特征在于，所述异常点检测包括以下步骤：

计算每一个轨迹点与相邻轨迹形成的夹角，其中起始与终止轨迹点夹角设为90度；

计算每一个夹角与180度和90度之间的绝对差t1、t2；

筛选出潜在的异常点，如果t1或t2小于阈值a则该夹角对应的轨迹点为正常轨迹点，否则该轨迹点为潜在的异常点，存入集合S′；

标记异常点，逐一从集合S′中取出顶点，与相邻的轨迹点形成三角形，计算三角形的周长和面积比值，如果面积比值大于阈值b则该点为异常点，并标记。

6.如权利要求5所述的一种定位设备轨迹优化和边界提取方法，其特征在于，所述异常点修正包括以下步骤：

从集合S′中取出一个异常轨迹点，如果异常轨迹点相邻的两个轨迹点是非异常点并且为共线轨迹点，则以相邻的两个轨迹点的中点位置代替异常轨迹点；如果异常轨迹点相邻的两个轨迹点不共线，则以相邻的两个轨迹点对应线段延长线的交点为修正后的位置；

如果相邻的两个轨迹点有一个为异常点则删除其中一个轨迹点；

直至所有异常点被处理完。