一种用于检测装置的静态判别的方法制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种用于检测装置的静态判别的方法，包括：A、分别获取设置于检测装置上的加速度计、陀螺仪和里程计的检测数据；将所述检测数据对应的分别输入至加速度计三轴模糊判别器、加速度计模值模糊判别器、陀螺模值模糊判别器、以及里程计判别器，以分别获得各判别器判别检测装置是否静止的判别结果；B、根据各判别器的判别结果进行运算表决以确定检测装置是否为静止状态。由上，本申请有利于实现更加精确地判断当前的管道检测装置的是否处于静止状态。

A method for static discrimination of detection device

【技术实现步骤摘要】
一种用于检测装置的静态判别的方法
本专利技术涉及检测领域，特别是指一种用于检测装置的静态判别的方法。
技术介绍
在涉及采用装配有位置检测系统的管道检测装置检测管道的领域中，通过管道检测装置在管道中穿行的移动轨迹，生成管道中心轴线的三维坐标与位置图。该位置检测装置通常包括三轴加速度计、陀螺和里程计。位置检测系统运动中，加速度计输出只用于解算位置信息；而系统中间静止时，加速度计输出用于校正姿态信息。所以，静止状态的判断，对于合理利用加速度计信息，乃至管道检测装置的整体精度，是尤为重要的。这里所指的静止状态，是既无角运动和线运动，也无运动趋势。理想情况下，载体处于静止状态时，里程计输出脉冲变化量为0；加速度计的输出只是重力加速度的影响，此条件可以从标量与矢量角度两方面考虑，即三轴加速度计输出模值为g和在导航坐标系下为[0,0,g]；陀螺感应的载体角运动为0，即陀螺输出模值为0。实际情况下，有许多干扰因素存在，例如加速度计漂移及随机噪声、里程计的精度限制、陀螺漂移及随机噪声、打滑等，使得上述器件输出情况不能完全符合理想状态。所以不仅要分析理想状态下的输出情况，更重要的是根据实际影响，排除干扰因素导致的误判。因此，目前亟需一种用于检测装置的静态判别的方法，以实现更加精确地判断当前的管道检测装置是否处于静止状态。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供了一种用于检测装置的静态判别的方法，以实现更加精确地判断当前的管道检测装置的是否处于静止状态。本申请提供一种用于检测装置的静态判别的方法，其特征在于，包括：A、分别获取设置于检测装置上的加速度计、陀螺仪和里程计的检测数据；将所述检测数据对应的分别输入至加速度计三轴模糊判别器、加速度计模值模糊判别器、陀螺模值模糊判别器、以及里程计判别器，以分别获得各判别器判别检测装置是否静止的判别结果；B、根据各判别器的判别结果进行运算表决以确定检测装置是否为静止状态。优选地，所述加速度计三轴模糊判别器、加速度计模值模糊判别器、陀螺模值模糊判别器对应的，获得各判别器判别检测装置是否静止的判别结果的步骤，分别包括：S1、将所述检测数据转换为语言变量表示的模糊变量；S2、根据预先建立的模糊规则将所述模糊变量生成输出量模糊语言值；S3、对所述输出量模糊语言值的进行反模糊化处理得到表示运动程度的精确值；将该精确值转化为运动状态的语言值作为判别结果；该语言值包括静止。优选地，所述步骤S1采用一隶属度函数进行所述转换，且该隶属度函数转换后的语言变量表示的模糊变量至少包括零、小、大三个模糊变量。优选地，所述加速度计三轴模糊判别器采用的所述模糊规则，其设计包括：定义输入为三个变量，每个变量取值为模糊值静止、模糊值低动态、模糊值高动态三种状态之一、输出为该三种状态之一的输出量模糊语言值，据此设计模糊规则表，以用于将所述三个模糊变量作为输入以按照该模糊规则表生成输出量模糊语言值。优选地，所述S2后还包括：通过模糊推理获取输出量模糊语言值的对应隶属度；所述S3中的反模糊化处理采用一隶属度函数进行；包括：根据所述输出量模糊语言值的对应隶属度，以及所述隶属度函数进行所述反模糊化处理，得到表示运动程度的精确值。优选地，所述加速度计三轴模糊判别器的模糊推理的设计，包括：所述加速度计三轴模糊判别器的输入为u1,u2,u3，输出为z；模糊蕴含运算采用最小运算，设模糊判别器的输入量u1,u2,u3在对应论域中分别定义了一组模糊集合Ai,Bi,Ci(i＝1,2,3,...27)；输出z在论域中定义了一组模糊集合Di(i＝1,2,3...27)；Ri代表第i条模糊规则对应的模糊蕴含关系；根据模糊规则进行似然推理，得到模糊蕴含关系为：Ri＝(AiandBiandCi)→Di式中Ri的隶属度其中表示变量u1,u2,u3对应集合Ai,Bi,Ci的隶属度，表示输出z对Di的隶属度，“∧”为取小运算或积运算；设检测到的输入为A′,B′,C′,采用模糊蕴含最小运算，利用第i条规则得到输出为其中，为合同运算，采用最小或积运算；采用Mamdani模型推理：其中，μA′(u1),μB′(u2),μC′(u3)分别为u1,u2,u3对A′,B′,C′的隶属度，D′i为第i条规则推理出来的输出模糊集；综合输出为其中“∨”为取大算子或“和”算子。优选地，所述加速度计模值模糊判别器和所述陀螺模值模糊判别器的模糊推理的设计，包括：所述加速度计模值模糊判别器和所述陀螺模值模糊判别器设计为单输入单输出结构，输入为ε，输出为z；模糊蕴含运算采用最小运算；所述输入ε在论域中定义了模糊集合Ei(i＝1,2,3)表示，所述输出z在论域中定义了模糊集合Di(i＝1,2,3)表示；Ri代表第i条模糊规则对应的模糊蕴含关系；根据模糊规则进行似然推理，得到模糊蕴含关系为：Ri＝Ei→Di式中Ri的隶属度其中分别为ε,z对Ei,Di的隶属度；设检测到的输入为E’,利用模糊蕴含最小运算，利用第i条规则得到输出为采用Mamdani做推理可得：其中，μE′(ε),分别为输出ε，输出z对集合E′,Di′的隶属度，综合输出为μD′(z)＝∨μD′i(z)。优选地，对所述隶属度函数的隶属度临界值的确定步骤包括：将采集到的对应各模糊判别器的各状态样本数据进行预处理；将预处理之后的数据分别输入至其对应的模糊判别器中进行统计特性分析；根据分析结果确定隶属度临界值的范围。优选地，获得所述里程计判别器判别检测装置是否静止的判别结果的步骤包括：判断里程计连续两个采样值变化为0或低于预设阈值，该里程计判别器判别检测装置为静止。优选地，所述检测装置为管道检测装置。由上可以看出，本专利技术提供了一种用于检测装置的静态判别方法，以实现更加精确地判断当前的管道检测装置的是否处于静止状态。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例的一种用于检测装置的静态判别的方法示意图；图2为本专利技术实施例的一种用于检测装置的静态判别的方法示意图；图3为本专利技术实施例的加速度计三轴模糊判别器的原理示意图；图4为本专利技术实施例的输入量的隶属度函数示意图；图5为本专利技术实施例的隶属度函数临界值判定流程的示意图；图6为本专利技术实施例的简化后的输入量隶属度函数的示意图；图7为本专利技术实施例的输出量对应的隶属度函数的示意图；图8为本专利技术实施例的模值的模糊判别器的示意图；图9为本专利技术实施例的模值判别器隶属度函数类型的示意本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测装置的静态判别的方法，其特征在于，包括：/nA、分别获取设置于检测装置上的加速度计、陀螺仪和里程计的检测数据；/n将所述检测数据对应的分别输入至加速度计三轴模糊判别器、加速度计模值模糊判别器、陀螺模值模糊判别器、以及里程计判别器，以分别获得各判别器判别检测装置是否静止的判别结果；/nB、根据各判别器的判别结果进行运算表决以确定检测装置是否为静止状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于检测装置的静态判别的方法，其特征在于，包括：
A、分别获取设置于检测装置上的加速度计、陀螺仪和里程计的检测数据；
将所述检测数据对应的分别输入至加速度计三轴模糊判别器、加速度计模值模糊判别器、陀螺模值模糊判别器、以及里程计判别器，以分别获得各判别器判别检测装置是否静止的判别结果；
B、根据各判别器的判别结果进行运算表决以确定检测装置是否为静止状态。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加速度计三轴模糊判别器、加速度计模值模糊判别器、陀螺模值模糊判别器对应的，获得各判别器判别检测装置是否静止的判别结果的步骤，分别包括：
S1、将所述检测数据转换为语言变量表示的模糊变量；
S2、根据预先建立的模糊规则将所述模糊变量生成输出量模糊语言值；
S3、对所述输出量模糊语言值的进行反模糊化处理得到表示运动程度的精确值；
将该精确值转化为运动状态的语言值作为判别结果；该语言值包括静止。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S1采用一隶属度函数进行所述转换，且该隶属度函数转换后的语言变量表示的模糊变量至少包括零、小、大三个模糊变量。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述加速度计三轴模糊判别器采用的所述模糊规则，其设计包括：
定义输入为三个变量，每个变量取值为模糊值静止、模糊值低动态、模糊值高动态三种状态之一、输出为该三种状态之一的输出量模糊语言值，据此设计模糊规则表，以用于将所述三个模糊变量作为输入以按照该模糊规则表生成输出量模糊语言值。


5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述S2后还包括：通过模糊推理获取输出量模糊语言值的对应隶属度；
所述S3中的反模糊化处理采用一隶属度函数进行；包括：根据所述输出量模糊语言值的对应隶属度，以及所述隶属度函数进行所述反模糊化处理，得到表示运动程度的精确值。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述加速度计三轴模糊判别器的模糊推理的设计，包括：
所述加速度计三轴模糊判别器的输入为u1,u2,u3，输出为z；
模糊蕴含运算采用最小运算，设模糊判别器的输入量u1,u2,u3在对应论域中分别定义了一组模糊集合Ai,Bi,Ci(i＝1,2,3,...27)；输出z在论域中定义了一组模糊集合Di(i＝1,2,3...27)；R...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋华，张军香，武璐，
申请(专利权)人：广东零偏科技有限公司，北京零偏科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东;44