利用超声监测空间的方法、系统及介质技术方案

本发明专利技术提供了一种利用超声监测空间的方法、系统及介质，包括：背景指纹采集步骤：进入背景采集模式，采集被监测空间的初始状态的背景指纹，获得背景指纹数据；监控指纹采集步骤：进入监控模式，对被监测空间的变化进行监控，获取监控指纹数据；指纹对比判断步骤：根据获取的背景指纹数据及监控指纹数据，判断监控指纹数据相对于背景指纹数据的变化是否达到预设变化标准：若是，则进入等待模式触发步骤继续执行；否则，则返回监控指纹采集步骤继续执行；报警步骤：进行警报处理。本发明专利技术可以快速地监控特定空间内物品是否被挪动，并提供相应的预警。

【技术实现步骤摘要】
利用超声监测空间的方法、系统及介质
本专利技术涉及超声探测领域，具体地，涉及利用超声监测空间的方法、系统及介质。尤其地，涉及利用超声监控空间的一种技术方案。
技术介绍
超声波检测是指超声波与被检测工件相互作用，研究超声波与工件作用后的反射、投射和散射波，以达到对被检测工件宏观缺陷、几何特性及力学变化等方面的检测，并对工件应用性进行评价的一门技术。超声检测是目前常用的无损检测技术，是控制工件质量、设备维护、改进生产工艺及提高工作效率的重要手段，已在工业生产中被广泛运用。在此基础上，本专利技术了利用超声对空间进行监测。专利文献CN104515992A(申请号：201410801979.2)公开了一种利用超声波进行空间扫描定位的方法，包括利用至少一组超声波探测器，通过发送和接收超声波的时间差计算所述的超声波探测器与被探测物之间距离；感测所述的超声波探测器自身的运动状态的变化而得到关于其的姿态数据、方向数据和/或运动轨迹数据；连续时间上的探测所得到的超声波探测器与被探测物之间的距离结合超声波探测器自身的姿态和/或方向和/或运动轨迹数据，计算后得到空间轮廓和位置信息。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种利用超声监测空间的方法、系统及介质。根据本专利技术提供的一种利用超声监测空间的方法，包括：背景指纹采集步骤：进入背景采集模式，采集被监测空间的初始状态的背景指纹，获得背景指纹数据；监控指纹采集步骤：进入监控模式，对被监测空间的变化进行监控，获取监控指纹数据；指纹对比判断步骤：根据获取的背景指纹数据及监控指纹数据，判断监控指纹数据相对于背景指纹数据的变化是否达到预设变化标准：若是，则进入等待模式触发步骤继续执行；否则，则返回监控指纹采集步骤继续执行；等待模式触发步骤：触发警报，判断被监测空间是否属于永久性变动：若是，则返回背景指纹采集步骤继续执行；否则，则触发报警步骤继续执行；报警步骤：进行警报处理。优选地，所述背景指纹采集步骤包括：设置一个全向超声信号发射头、n个定向超声信号接收探头，通过一个超声波控制器控制全向超声信号发射头周期性地发射超声参考信号，记录通过n个定向超声信号接收探头同步接收到的超声参考信号经传输、反射后的信号的强度，获得样本数据；在背景指纹采集模式下，一个探测周期中有m个采样周期，一个探测周期将采集n×m个样本数据，n×m个样本数据按一个固定的排列顺序构成一个n×m维的向量S；采集N个探测周期内的样本数据，获得N个n×m维向量样本数据S1，S2，...，SN，其中，N为正整数，所述背景指纹数据包括所述N个n×m维向量样本数据。优选地，所述监控指纹采集步骤包括：在监控模式下，采集第i个探测周期内的样本数据，获得n×m个样本数据构成一个n×m维的向量Si，再连续监测t个探测周期，则获得t+1个n×m维的向量样本数据Si，Si+1，...，Si+t，其中t≥1，t为整数，获得监控指纹数据，Si+1表示第i+1个探测周期内的样本数据，Si+t表示第i+t个探测周期内的样本数据。优选地，所述指纹对比判断步骤包括：分别就N个n×m维向量背景样本数据S1，S2,...,SN，在每一个维度上计算其算术平均值和标准偏差，获得n×m维算术平均值向量Μ和标准偏差向量Σ；就t+1个n×m维向量监控样本数据Si，Si+1，...，Si+t，计算出每一维度相应的Pk；就n×m维向量监控样本数据Sk，在每一个维度上判断|Sk-M|是否大于等于λ1×Σ：若是，则在对应维度上记Pk为1；否则，则在对应维度上记Pk为0，k＝i，i+1，…，i+t；将Pk在所有维度上的元素数值相加求和，即计算n×m×(t+1)个向量元素中有多少个1，判断Pk在所有维度上的元素数值相加的和是否大于λ2：若是，则判断在这t+1个探测周期内，被监控的被监测空间产生变动，进入等待模式触发步骤继续执行；否则，则返回监控指纹采集步骤继续执行；其中，λ1、λ2为预设值。优选地，所述等待模式触发步骤还包括：停止发射参考信号，停止获取样本数据；所述报警步骤包括：报警处理步骤：判断警报是否已处理：若是，则返回监控指纹采集步骤继续执行；否则，则暂停监控，等待处理警报。根据本专利技术提供的一种利用超声监测空间的系统，包括：背景指纹采集模块：令进入背景采集模式，采集被监测空间的初始状态的背景指纹，获得背景指纹数据；监控指纹采集模块：令进入监控模式，对被监测空间的变化进行监控，获取监控指纹数据；指纹对比判断模块：根据获取的背景指纹数据及监控指纹数据，判断监控指纹数据相对于背景指纹数据的变化是否达到预设变化标准：若是，则触发等待模式触发模块继续执行；否则，则触发监控指纹采集模块；等待模式触发模块：触发警报，判断被监测空间是否属于永久性变动：若是，则触发背景指纹采集模块；否则，则触发报警模块继续执行；报警模块：进行警报处理。优选地，所述背景指纹采集模块包括：设置一个全向超声信号发射头、n个定向超声信号接收探头，通过一个超声波控制器控制全向超声信号发射头周期性地发射超声参考信号，记录通过n个定向超声信号接收探头同步接收到的超声参考信号经传输、反射后的信号的强度，获得样本数据；在背景指纹采集模式下，一个探测周期中有m个采样周期，一个探测周期将采集n×m个样本数据，n×m个样本数据按一个固定的排列顺序构成一个n×m维的向量S；采集N个探测周期内的样本数据，获得N个n×m维向量样本数据S1，S2，...，SN，其中，N为正整数，所述背景指纹数据包括所述N个n×m维向量样本数据；所述等待模式触发模块：停止发射参考信号，停止获取样本数据；所述报警模块包括：报警处理模块：判断警报是否已处理：若是，则触发监控指纹采集模块；否则，则暂停监控，等待处理警报。优选地，所述监控指纹采集模块包括：在监控模式下，采集第i个探测周期内的样本数据，获得n×m个样本数据构成一个n×m维的向量Si，再连续监测t个探测周期，则获得t+1个n×m维的向量样本数据Si，Si+1，...，Si+t，其中t≥1，t为整数，获得监控指纹数据，Si+1表示第i+1个探测周期内的样本数据，Si+t表示第i+t个探测周期内的样本数据。优选地，所述指纹对比判断模块包括：分别就N个n×m维向量背景样本数据S1，S2,...,SN，在每一个维度上计算其算术平均值和标准偏差，获得n×m维算术平均值向量Μ和标准偏差向量Σ；就t+1个n×m维向量监控样本数据Si，Si+1，...，Si+t，计算出每一维度相应的Pk：就n×m维向量监控样本数据Sk，在每一个维度上判断|Sk-M|是否大于等于λ1×Σ：若是，则在对应维度上记Pk为1；否则，则在对应维度上记Pk为0，k＝i，i+1，…，i+t；将Pk在所有维度上的元素数值相加求和，即计算n×m×(t+1)个向量元素中有多少个1，判断Pk在所有维度上的元素数值相加的和是否大于λ2：若是，则判断在这t+1个探测周期内，被监控的被监测空间产生变动，进入等待模式触发步骤继续执行；否则，则返回监控指纹采集步骤继续执行；其中，λ1、λ2为预设值。根据本专利技术提供的一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的利用超声监测空间的方法的步骤。与现有技术相比本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用超声监测空间的方法，其特征在于，包括：背景指纹采集步骤：进入背景采集模式，采集被监测空间的初始状态的背景指纹，获得背景指纹数据；监控指纹采集步骤：进入监控模式，对被监测空间的变化进行监控，获取监控指纹数据；指纹对比判断步骤：根据获取的背景指纹数据及监控指纹数据，判断监控指纹数据相对于背景指纹数据的变化是否达到预设变化标准：若是，则进入等待模式触发步骤继续执行；否则，则返回监控指纹采集步骤继续执行；等待模式触发步骤：触发警报，判断被监测空间是否属于永久性变动：若是，则返回背景指纹采集步骤继续执行；否则，则触发报警步骤继续执行；报警步骤：进行警报处理。

【技术特征摘要】
1.一种利用超声监测空间的方法，其特征在于，包括：背景指纹采集步骤：进入背景采集模式，采集被监测空间的初始状态的背景指纹，获得背景指纹数据；监控指纹采集步骤：进入监控模式，对被监测空间的变化进行监控，获取监控指纹数据；指纹对比判断步骤：根据获取的背景指纹数据及监控指纹数据，判断监控指纹数据相对于背景指纹数据的变化是否达到预设变化标准：若是，则进入等待模式触发步骤继续执行；否则，则返回监控指纹采集步骤继续执行；等待模式触发步骤：触发警报，判断被监测空间是否属于永久性变动：若是，则返回背景指纹采集步骤继续执行；否则，则触发报警步骤继续执行；报警步骤：进行警报处理。2.根据权利要求1所述的利用超声监测空间的方法，其特征在于，所述背景指纹采集步骤包括：设置一个全向超声信号发射头、n个定向超声信号接收探头，通过一个超声波控制器控制全向超声信号发射头周期性地发射超声参考信号，记录通过n个定向超声信号接收探头同步接收到的超声参考信号经传输、反射后的信号的强度，获得样本数据；在背景指纹采集模式下，一个探测周期中有m个采样周期，一个探测周期将采集n×m个样本数据，n×m个样本数据按一个固定的排列顺序构成一个n×m维的向量S；采集N个探测周期内的样本数据，获得N个n×m维向量样本数据S1，S2，...，SN，其中，N为正整数，所述背景指纹数据包括所述N个n×m维向量样本数据。3.根据权利要求2所述的利用超声监测空间的方法，其特征在于，所述监控指纹采集步骤包括：在监控模式下，采集第i个探测周期内的样本数据，获得n×m个样本数据构成一个n×m维的向量Si，再连续监测t个探测周期，则获得t+1个n×m维的向量样本数据Si，Si+1，...，Si+t，其中t≥1，t为整数，获得监控指纹数据，Si+1表示第i+1个探测周期内的样本数据，Si+t表示第i+t个探测周期内的样本数据。4.根据权利要求3所述的利用超声监测空间的方法，其特征在于，所述指纹对比判断步骤包括：分别就N个n×m维向量背景样本数据S1，S2,...,SN，在每一个维度上计算其算术平均值和标准偏差，获得n×m维算术平均值向量Μ和标准偏差向量Σ；就t+1个n×m维向量监控样本数据Si，Si+1，...，Si+t，计算出每一维度相应的Pk；就n×m维向量监控样本数据Sk，在每一个维度上判断|Sk-M|是否大于等于λ1×Σ：若是，则在对应维度上记Pk为1；否则，则在对应维度上记Pk为0，k＝i，i+1，…，i+t；将Pk在所有维度上的元素数值相加求和，即计算n×m×(t+1)个向量元素中有多少个1，判断Pk在所有维度上的元素数值相加的和是否大于λ2：若是，则判断在这t+1个探测周期内，被监控的被监测空间产生变动，进入等待模式触发步骤继续执行；否则，则返回监控指纹采集步骤继续执行；其中，λ1、λ2为预设值。5.根据权利要求2所述的利用超声监测空间的方法，其特征在于，所述等待模式触发步骤还包括：停止发射参考信号，停止获取样本数据；所述报警步骤包括：报警处理步骤：判断警报是否已处理：若是，则返回监控指纹采集步骤继续执行；否则，则暂停监控，等待处理警报。6.一种利用超声监测空间的系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙东辉，
申请(专利权)人：昂科信息技术上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31