一种基于人口热力图的定位数据修复方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于人口热力图的定位数据修复方法及系统，获取待检测的目标的定位数据，并获取定位数据在电子地图上所在区域作为待追踪区域，分别获取待追踪区域的各时刻对应的区域热力图组成区域热力图序列，在待追踪区域上根据区域热力图序列计算得到时空分布数组，根据时空分布数组对定位数据进行修复再输出修复后的定位数据，将修复后的定位数据作为导航路径用于包括无人驾驶以及路径导航的设备中，实现了将多个时刻的人口热力值在时间和空间上的概率分布在特定的待检测的区域上进行数据的压缩，得到了连续的路径信息，以无缺漏地追踪获得完整的移动路径的有益效果。缺漏地追踪获得完整的移动路径的有益效果。缺漏地追踪获得完整的移动路径的有益效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于人口热力图的定位数据修复方法及系统


[0001]本专利技术属于数据处理领域，具体涉及一种基于人口热力图的定位数据修复方法及系统。

技术介绍

[0002]通过移动通讯设备或者卫星定位技术能够获取待检测的目标的在若干个不同地点的定位数据，但这种定位数据是由离散的定位坐标组成的，在各个离散的定位坐标之间待检测的目标的移动路径则是未知的。在犯罪嫌疑人追踪以及行程识别中，需要详尽完善的连续的路径信息，以得到无纰漏地追踪获得完整的证据。区域热力图是表示特定地理区域在特定时间段的人口热力信息的图像数据，根据区域热力图可以提取出时间空间上人口分布的数据特征，以此补全修复定位路径信息，方便了无人驾驶以及路径导航的应用。在申请号为CN201510358648.0的专利文献中提供了一种行车路径的修复方法和装置，尽管可以提高对缺失的行车路径的修复准确度获得尽可能符合真实情况的缺失的行车路径，但仍不能够计算衡量人口热力值在时间和空间上的数据分布变化趋势，且其过于依赖定位数据规划行车路径，不适用于具体人员目标的追踪。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提出一种基于人口热力图的定位数据修复方法及系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
[0004]本专利技术提供了一种基于人口热力图的定位数据修复方法及系统，获取待检测的目标的定位数据，并获取定位数据在电子地图上所在区域作为待追踪区域，分别获取待追踪区域的各时刻对应的区域热力图组成区域热力图序列，在待追踪区域上根据区域热力图序列计算得到时空分布数组，根据时空分布数组对定位数据进行修复再输出修复后的定位数据，将修复后的定位数据作为导航路径用于包括无人驾驶以及路径导航的设备中。
[0005]为了实现上述目的，根据本专利技术的一方面，提供一种基于人口热力图的定位数据修复方法，所述方法包括以下步骤：S100，获取待检测的目标的定位数据，定位数据为若干个定位坐标组成的具有时间顺序的序列；S200，获取定位数据在电子地图上所在区域作为待追踪区域；S300，根据定位数据中各定位坐标对应的时刻，分别获取待追踪区域的各时刻对应的区域热力图，组成区域热力图序列；S400，在待追踪区域上，根据区域热力图序列，计算得到时空分布数组；S500，根据时空分布数组，对定位数据进行修复，输出修复后的定位数据。进一步地，在S100中，获取待检测的目标的定位数据的方法为：获取待检测的目标的定位坐标，所述定位数据为多于3个的不同的时刻的定位坐标组成的序列，定位坐标为一个由经度数值和纬度数值构成的二元数组，其中，待追踪区域上的一个坐标也是一个由经
度数值和纬度数值构成的二元数组，被包含在定位数据中的坐标称作定位坐标，待检测的目标可以为使用移动设备的用户。
[0006]进一步地，在S200中，获取定位数据在电子地图上所在区域作为待追踪区域的方法为：将定位数据中的各个定位坐标按照时间先后顺序进行连线，获取得到的连线在电子地图上的最小外接矩形所在区域作为待追踪区域。
[0007]进一步地，在S300中，根据定位数据中各定位坐标对应的时刻，分别获取待追踪区域的各时刻对应的区域热力图，组成区域热力图序列的方法为：获取定位数据中各定位坐标对应的时刻，根据各个时刻，分别获取待追踪区域在对应时刻的区域热力图，区域热力图可通过人口热力图的网络API接口获取，区域热力图即人口热力图经过包括归一化与灰度化步骤的图像预处理得到的大小统一的图像矩阵，将各时刻的区域热力图组成的序列作为区域热力图序列。
[0008]进一步地，在S400中，在待追踪区域上，根据区域热力图序列，计算得到时空分布数组的方法为：在待追踪区域上，根据定位数据中的各个时刻的区域热力图，计算待追踪区域上对应区域热力图的像素点的坐标的人口热力值的时空分布，时空分布为待追踪区域内的一个坐标在定位数据中的各个时刻的人口热力值的概率分布数值；将待追踪区域以及区域热力图序列中的各区域热力图转化为大小统一的图像矩阵，且图像矩阵的像素的行数量统一为n、列数量统一为m，其中图像矩阵的像素的行序号为i、像素的列序号为j，i∈[1,n]，j∈[1,m]，区域热力图序列为序列Hseq，Hseq中元素的数量为k，Hseq中元素的序号为t，t∈[1,k]，Hseq中序号为t的元素为Hseq(t)，Hseq(t)中行序号为i、列序号为j的像素点的数值为Hseq(t,i,j)，以Hseq(t,i,j)∈Hseq(t)表示对Hseq(t)内各像素点的数值的遍历，以size(t)表示Hseq(t)内像素点的数量；记待追踪区域上行序号为i、列序号为j的坐标对应的时空分布为K(i,j)，K(i,j)的计算公式为：将待追踪区域作为一个n行m列的数组记作Karr，以K(i,j)为Karr中行序号为i、列序号为j的元素，Karr中行序号为i、列序号为j的元素即K(i,j)，Karr中各行各列的元素与待追踪区域中相应位置的点一一对应，由此得到Karr作为时空分布数组；计算时空分布数组实现的有益效果为：将多个时刻的人口热力值在时间和空间上的概率分布在特定的待检测的区域上进行数据的压缩，不仅将高维数据的维数降低，更能够有效地消除位置坐标对应的人口热力图由于时间或空间的不连贯导致的数据滞后重叠问题，大大降低了计算成本的同时方便了特征比较。
[0009]进一步地，在S500中，根据时空分布数组，对定位数据进行修复，输出修复后的定位数据的方法为：按照定位数据中各定位坐标的时间顺序，分别定位数据中相邻的两个定位坐标之间进行连线得到的线段作为坐标连线，每条坐标连线中的方向为从时间顺序在先的定位坐
标向时间顺序在后的定位坐标；记定位数据为序列Lseq，定位数据中定位坐标的数量为p，定位数据中定位坐标的序号为q，q∈[1,p]，Lseq(q)为序列Lseq中序号为q的元素；当Lseq(q)与Lseq(q+1)在Lseq中存在时，即q与q+1属于[1,p]时，以Lseq(q+1)表示Lseq(q)在Lseq中的下一个元素，以L(q,q+1)表示Lseq(q)与Lseq(q+1)之间的坐标连线；进而，对定位数据进行修复的具体过程为：S501，获取定位数据；令q的初始值为1；S502，获取Lseq(q)；判断Lseq(q)、Lseq(q+1)与Lseq(q+2)是否存在于Lseq中，即判断q、q+1与q+2是否皆属于[1,p]中，若是则转到S503，若否则转到S509；S503，判断Lseq(q)、Lseq(q+1)与Lseq(q+2)三点是否处在同一条直线上，若是转到S505，若否则根据Lseq(q)、Lseq(q+1)与Lseq(q+2)三点使用三点定圆公式确定一个圆记为圆O(q)，圆O(q)上从Lseq(q)到Lseq(q+1)的圆弧为O(q,q+1)，圆O(q)上从Lseq(q+1)到Lseq(q+2)的圆弧为O(q+1,q+2)，再转到S504；S504，判断圆弧O(q,q+1)是否与待追踪区域存在交集的部分，并且判断判断圆弧O(q+1,q+2)是否与待追踪区域本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于人口热力图的定位数据修复方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S100，获取待检测的目标的定位数据，定位数据为若干个定位坐标组成的具有时间顺序的序列；S200，获取定位数据在电子地图上所在区域作为待追踪区域；S300，根据定位数据中各定位坐标对应的时刻，分别获取待追踪区域的各时刻对应的区域热力图，组成区域热力图序列；S400，在待追踪区域上，根据区域热力图序列，计算得到时空分布数组；S500，根据时空分布数组，对定位数据进行修复，输出修复后的定位数据。2.根据权利要求1所述的一种基于人口热力图的定位数据修复方法，其特征在于，在S100中，获取待检测的目标的定位数据的方法为：所述定位数据为多个不同时刻的定位坐标组成的序列，定位坐标为一个由经度数值和纬度数值构成的二元数组。3.根据权利要求1所述的一种基于人口热力图的定位数据修复方法，其特征在于，在S200中，获取定位数据在电子地图上所在区域作为待追踪区域的方法为：将定位数据中的各个定位坐标按照时间先后顺序进行连线，获取得到的连线在电子地图上的最小外接矩形所在区域作为待追踪区域。4.根据权利要求1所述的一种基于人口热力图的定位数据修复方法，其特征在于，在S300中，根据定位数据中各定位坐标对应的时刻，分别获取待追踪区域的各时刻对应的区域热力图，组成区域热力图序列的方法为：获取定位数据中各定位坐标对应的时刻，根据各个时刻，分别获取待追踪区域在对应时刻的区域热力图，区域热力图即人口热力图经过包括归一化与灰度化步骤的图像预处理得到的大小统一的图像矩阵，将各时刻的区域热力图组成的序列作为区域热力图序列。5.根据权利要求4所述的一种基于人口热力图的定位数据修复方法，其特征在于，在S400中，在待追踪区域上，根据区域热力图序列，计算得到时空分布数组的方法为：在待追踪区域上，根据定位数据中的各个时刻的区域热力图，计算待追踪区域上对应区域热力图的像素点的坐标的人口热力值的时空分布，时空分布为待追踪区域内的一个坐标在定位数据中的各个时刻的人口热力值的概率分布数值；将待追踪区域以及区域热力图序列中的各区域热力图转化为大小统一的图像矩阵，且图像矩阵的行数量统一为n、列数量统一为m，其中图像矩阵的行序号为i、列序号为j，i∈[1,n]，j∈[1,m]，区域热力图序列为序列Hseq，Hseq中元素的数量为k，Hseq中元素的序号为t，t∈[1,k]，Hseq中序号为t的元素为Hseq(t)，Hseq(t)中行序号为i、列序号为j的像素点的数值为Hseq(t,i,j)，以Hseq(t,i,j)∈Hseq(t)表示对Hseq(t)内各像素点的数值的遍历，以size(t)表示Hseq(t)内像素点的数量；记待追踪区域上行序号为i、列序号为j的坐标对应的时空分布为K(i,j)，K(i,j)的计算公式为：将待追踪区域作为一个n行m列的数组记作Karr，Karr中行序号为i、列序号为j的元素
即K(i,j)，Karr中各行各列的元素与待追踪区域中相应位置的点一一对应，由此得到Karr作为时空分布数组。6.根据权利要求5所述的一种基于人口热力图的定位数据修复方法，其特征在于，在S500中，根据时空分布数组，对定位数据进行修复，输出修复后的定位数据的方法为：按照定位数据中各定位坐标的时间顺序，分别定位数据中相邻的两个定位坐标之间进行连线得到的线段作为坐标连线；记定位数据为序列Lseq，定位数据中定位坐标的数量为p，定位数据中定位坐标的序号为q，q∈...

【专利技术属性】
技术研发人员：高辉，陈明晖，彭祖怡，谭玉珍，
申请(专利权)人：湖南智警公共安全技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：