一种用于多参数取值监控的显示方法技术

本发明专利技术涉及一种用于多参数取值监控的显示方法，属于计算机领域。本发明专利技术利用主成分分析等分析方法，从目标状态参数中提取出最能体现被监视目标系统状态特性的一个参数作为目标状态特征参数，并将其取值在极轴上表示出来，同一时刻其它目标状态参数在在该极轴所处极坐标平面以极径的形式表示，以上极坐标平面和时间轴构成的一个三维数据空间。在上述三维空间中，利用颜色及极径与极轴间的夹角来描述及目标状态参数取值，目标状态参数与目标状态特征参数的相关关系。通过本发明专利技术可以实现目标状态参数与目标状态特征参数间的关联关系及取值特性的动态可视化描述，为目标状态的多参数联合可视化描述提供支持。

【技术实现步骤摘要】
一种用于多参数取值监控的显示方法
本专利技术属于计算机领域，涉及一种用于多参数取值监控的显示方法。
技术介绍
目前，关于监控目标的多个状态特征数据的监测和显示中，常将各个特征数据单独以二维曲线的形式加以展示，在整体上系统地反映监控目标运行状态态势上有所欠缺，也缺乏参数间关联关系的描述。在本专利技术的描述方法中，数据随时间的动态展示。本方法在同一个二维极坐标视图中实现多个参数状态的动态描述。在引入时间变量轴的基础上，实现监控目标多个状态特征数据三维动态实现，直观动态地反映各个参数的取值情况和参数间相互关系等特性。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于多参数取值监控的显示方法。本方法采用基于颜色变化的参数取值范围和基于极径夹角的参数间关联关系动态描述方法，实现联合多个参数动态可视地描述目标状态。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种用于多参数取值监控的显示方法，该方法包括以下步骤：S1：定义一个三维坐标空间，其中，一维为时间轴，用于描述目标状态特征特征参数及其相互关系随时间变化而变化的动态过程；另外两维为一极坐标系平面；S2：将某时刻t目标状态参数在一个极坐标系中表示为有序对(ρ,θ,t)，ρ为反映参数取值情况的极径，θ为有序数对的极角；当该参数为目标状态特征参数时，θ＝0，即目标特征参数在极轴上取值，当该参数为为非目标状态特征参数时，θ为该参数与目标状态特征参数的相关系数的函数；S3：构建另外两维的一极坐标系平面；S4：根据如下相关系数计算公式分析目标状态特征参数与其余参数的相关性其中，X为目标状态特征参数，Y为目标状态参数集中的其它参数，σX,σY是参数的标准差，μX,μY是参数的期望；再以相关系数R为基础，确定该参数对应的极角，该极角反映该参数与目标状态特征参数间的相关关系；为便于可视化描述，以反余弦函数arccosR的2倍得到角度，即2arccosR为该参数极角，参数的取值为极径；S5：在参数对应的极径或者极轴上，根据目标状态参数集中参数在各个时刻的典型取值区间，用不同颜色进行标识，不同颜色间以渐变颜色方式过渡；渐变颜色方式按照参数间连线的方向，从点a1(R1,G1,B1)变化为点a2(R2,G2,B2)，在距离a1为L的点上的颜色为(R,G,B)，计算方式如下：R＝(R2-R1)/LG＝(G2-G1)/LB＝(B2-B1)/LS6：在每一时刻对应的取值面，即极坐标平面中存放着各个参数在该时刻的取值情况；在各个时刻取值面中，将不同参数中同一等级的典型取值点用直线连接起来，直线颜色用取值点对应颜色标识；S7：在每一时刻对应的取值面，即极坐标平面中将该时刻各个参数的取值在对应坐标轴上标注，该数据点的颜色为S5中定义的颜色，将各个参数取值点用直线段连接成环状封闭曲线，相邻两点连线的颜色采用渐变方法表现参数切换对应的状态切换；同一参数在各个时刻取值面中对应取值和对应时刻可构成参数随时间变化的二维曲线；同时，将该参数在各个取值时刻取值上下限的等级取值点相连，得到该参数取值等级参考线，不同等级的参考线颜色不同；S8：将各个参数各个时刻的取值图，依照排列顺序连接起来，形成参数取值三维态势图；为突出参数在某时刻取值的正常与否，将参数取值点根据其所在的等级对应的颜色，按照渐变的方式确定其演示，以表示其取值的正常与否。可选的，在所述S3中，选取一个最能反映系统状态的参数为目标状态特征参数，并在各个时刻取值面，即极坐标平面中，目标状态特征参数对应的射线为极轴，其余参数的对应的射线，即极径的长度为该参数的取值，极角按S4中定义；在各个时刻取值面，各参数取值对应的极径顶点连接成一条封闭曲线，曲线中相邻顶点间的线段颜色按照顶点间渐变的方式确定；同一参数在各个时刻取值面中对应取值和对应时刻构成该参数随时间变化的二维曲线；并根据参数在各个时刻取值对应的颜色，对以上二维曲线在相邻时刻间的颜色平滑渐变。可选的，所述S3具体为：获取反映目标状态的参数构成情况，构成目标状态参数集利用主成份分析方法从目标状态参数集中，提取出最能体现目标状态特性的一个参数作为目标状态特征参数，将该参数作为S1中提及的极坐标系的极轴；由S2知，在该极坐标系平面下，所有参数在时刻t下的描述通过各自用对应的一个点(ρ,θ,t)来描述，即用该参数的取值作为该点的极径，该参数与状态特征的相关系数所对应的夹角作为该点的极角。可选的，所述典型取值区间包括正常取值区间、超限上限区间和超限下限区间。本专利技术的有益效果在于：本专利技术主要用于监控目标的状态数据可视化。通过本专利技术方法，能够取得如下数据可视化效果：能够实现多参数联合反映目标状态，能够联合描述多个参数取值等级和多个参数取值随时间变化的特征。通过以上方法，为目标状态监视的系统性和可视化，多个参数取值上下限和等级等特性的联合可视化提供支持。本方法能动态、多维度显示目标状态，便于监控人员监视评估目标状态。本专利技术的其他优点：在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作优选的详细描述，其中：图1为三维空间示意图；图2为极坐标平面取值与参数取值关系示意图图3为参数取值转转换为极坐标平面数据示意图图4为极角计算过程示意图图5为用不同颜色表示参数典型取值示意图图6为参数取值环状等级曲线示意图图7为参数取值渐变示意图图8为由各时刻取值面参数取值中得到参数曲线过程示意图图9为参数取值三维态势图图10为参数对应极轴极径图11为参数状态取值等值线图12为T1时刻参数取值态势图图13为参数状态取值等值线图14为T2时刻参数取值态势图图15为T2时刻三维态势图具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利技术的限制；为了更好地说明本专利技术的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。本专利技术实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本专利技术的描述中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于多参数取值监控的显示方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：/nS1：定义一个三维坐标空间，其中，一维为时间轴，用于描述目标状态特征特征参数及其相互关系随时间变化而变化的动态过程；另外两维为一极坐标系平面；/nS2：将某时刻t目标状态参数在一个极坐标系中表示为有序对(ρ,θ,t)，ρ为反映参数取值情况的极径，θ为有序数对的极角；当该参数为目标状态特征参数时，θ＝0，即目标特征参数在极轴上取值，当该参数为为非目标状态特征参数时，θ为该参数与目标状态特征参数的相关系数的函数；/nS3：构建另外两维的一极坐标系平面；/nS4：根据如下相关系数计算公式分析目标状态特征参数与其余参数的相关性/n

【技术特征摘要】
1.一种用于多参数取值监控的显示方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
S1：定义一个三维坐标空间，其中，一维为时间轴，用于描述目标状态特征特征参数及其相互关系随时间变化而变化的动态过程；另外两维为一极坐标系平面；
S2：将某时刻t目标状态参数在一个极坐标系中表示为有序对(ρ,θ,t)，ρ为反映参数取值情况的极径，θ为有序数对的极角；当该参数为目标状态特征参数时，θ＝0，即目标特征参数在极轴上取值，当该参数为为非目标状态特征参数时，θ为该参数与目标状态特征参数的相关系数的函数；
S3：构建另外两维的一极坐标系平面；
S4：根据如下相关系数计算公式分析目标状态特征参数与其余参数的相关性



其中，X为目标状态特征参数，Y为目标状态参数集中的其它参数，σX,σY是参数的标准差，μX,μY是参数的期望；
再以相关系数R为基础，确定该参数对应的极角，该极角反映该参数与目标状态特征参数间的相关关系；为便于可视化描述，以反余弦函数arccosR的2倍得到角度，即2arccosR为该参数极角，参数的取值为极径；
S5：在参数对应的极径或者极轴上，根据目标状态参数集中参数在各个时刻的典型取值区间，用不同颜色进行标识，不同颜色间以渐变颜色方式过渡；渐变颜色方式按照参数间连线的方向，从点a1(R1,G1,B1)变化为点a2(R2,G2,B2)，在距离a1为L的点上的颜色为(R,G,B)，计算方式如下：
R＝(R2-R1)/L
G＝(G2-G1)/L
B＝(B2-B1)/L
S6：在每一时刻对应的取值面，即极坐标平面中存放着各个参数在该时刻的取值情况；在各个时刻取值面中，将不同参数中同一等级的典型取值点用直线连接起来，直线颜色用取值点对应颜色标识；
S7：在每一时刻对应的取值面，即极坐标平面中将该时刻各个参数的取值在对应坐标轴上标注，该数据点的颜色为S5中定义的颜色，将各个参数取值点用直线段连接成环状封闭...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭茂耘，梁皓星，汪梦倩，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50