形状自适应的等距膨胀禁区安全线的划定及闯入识别方法技术

本发明专利技术公开了一种形状自适应的等距膨胀禁区安全线的划定及闯入识别方法，涉及禁区安全线划定技术领域。该方法包括：获取安全距离并将其转换为对应位置的经纬度值；沿禁区边缘以设定方向对边缘点的经纬度坐标采样；获取连续三个经纬度坐标，获取以中间坐标为交点的两条邻边，根据三个坐标求取两条邻边等距放大后的交点坐标；获取禁区边缘的交叉线并将其消除；获取人员的经纬度信息，根据消除相交线后的安全线采用引射线法判断人员的位置。本发明专利技术基于禁区边缘的经纬度坐标，根据安全距离自适应等比例地扩大禁区的边缘，保持安全线的形状与禁区的形状基本一致；采用算法计算安全线的经纬度坐标并根据人员的经纬度坐标信息判断其是否闯入安全线。其是否闯入安全线。其是否闯入安全线。

【技术实现步骤摘要】
形状自适应的等距膨胀禁区安全线的划定及闯入识别方法


[0001]本专利技术属于禁区安全线划定
，尤其涉及一种形状自适应的等距膨胀禁区安全线的划定及闯入识别方法。

技术介绍

[0002]禁区为禁止进入或者禁止靠近的区域，可以表示为聚集易燃或易爆气体、蒸汽、粉尘或爆炸物、易溺水、危险车辆出没等危险区域，也可以表示为因保密或者其他原因不存在危险但是政府、企业等设定的非授权人员不得靠近的区域。传统的防止他人闯入的方法有画警戒线、设置围栏、摄像头监控、专人值守等，依赖于大量的人力物力财力，且往往需要根据需求进行专门定制，不利于复制推广。随着技术的发展以及物联网设备的普及，某些禁区会利用物联网实时定位进行人员闯入识别，比如共享单车在软件中设定了禁停区和禁止使用区，但往往区域划分比较粗糙，且无法对禁区形状进行适应，使得禁区范围出现偏差，进而难以保证识别他人闯入的准确性，需要增加专门人员进行辅助识别，导致资源浪费。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种形状自适应的等距膨胀禁区安全线的划定及闯入识别方法，基于禁区边缘的经纬度坐标，根据安全距离自适应等比例地扩大禁区的边缘，保持安全线的形状与禁区的形状基本一致；采用算法计算安全线的经纬度坐标，并根据人员的经纬度坐标信息判断人员是否闯入安全线。
[0004]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种形状自适应的等距膨胀禁区安全线的划定方法，包括如下步骤：
[0006]S1，获取安全距离d，将所述安全距离d转换为其对应位置的经纬度值；
[0007]其中，所述经纬度值为所述安全距离d在所述对应位置的经度值与纬度值的平均值；
[0008]S2，沿禁区边缘以设定方向对边缘点的经纬度坐标进行采样；其中，所述经纬度坐标用于还原禁区的形状；
[0009]其中，所述设定方向包括顺时针方向和逆时针方向；
[0010]S3，获取连续的三个所述经纬度坐标，获取以其中第二个所述经纬度坐标为交点的两条邻边，根据三个所述经纬度坐标求取所述两条邻边等距放大后的交点坐标；
[0011]S4，获取所述禁区边缘的交叉线并将其消除；
[0012]其中，所述交叉线为首线段和尾线段相交；
[0013]所述首线段为第一个经纬度坐标和第二个经纬度坐标构成的线段，所述尾线段为最后一个经纬度坐标和倒数第二个经纬度坐标构成的线段。
[0014]优选的，所述步骤S1基于经纬度性质进行计算，设赤道半径为re，设两极半径为rp；所述禁区所在位置的经度圈为圆形，其半径与所述两极半径为rp相等；所述禁区所在位
置的纬度圈随着所述纬度值变化。
[0015]优选的，设所述禁区所在位置的纬度值为lat，设纬度圈半径为re0，则所述纬度圈半径的公式为：。
[0016]优选的，设所述安全距离d在纬度圈方向对应的值为ad1，则所述ad1的公式为：；设所述安全距离d在经度圈方向对应的值为ad2，则所述ad2的公式为：；设所述安全距离d对应的所述经纬度值为ad，则所述ad的公式为：。
[0017]优选的，所述步骤S3进一步包括以下步骤：
[0018]S31，计算所述两条邻边l1和l2的向量v1和向量v2以及长度d1和长度d2；其中，所述向量v1和所述向量v2均以第二个所述经纬度坐标为起点；
[0019]S32，计算邻边l1和邻边l2的夹角；
[0020]S33，利用所述向量v1和所述向量v2的叉积，判断外扩方向；若所述叉积为正，则所述外扩方向为向上外扩；若所述叉积为负，则所述外扩方向为向下外扩；
[0021]S34，设外扩后安全线上与所述向量v1平行的向量v3，以及所述外扩后安全线上与所述向量v2平行的向量v4的长度均为d3；根据所述夹角和所述安全距离d计算所述长度d3；
[0022]S35，根据所述长度d3计算所述向量v3和所述向量v4；
[0023]S36，将所述夹角的顶点与外扩后夹角的顶点所连向量设为；根据所述向量v1和所述向量v2的经纬度坐标计算所述向量；
[0024]S37，根据所述向量和所述叉积计算所述外扩后安全线的经纬度坐标；
[0025]S38，重复所述步骤S31～所述步骤S37，获取所有的所述外扩后安全线的经纬度坐标。
[0026]优选的，设连续的三个所述经纬度坐标为坐标A1、坐标B1和坐标C1；所述向量v1为所述坐标A1减去所述坐标B1，所述向量v2为所述坐标C1减去所述坐标B1；所述长度d1和所述长度d2为所述向量v1和所述向量v2平方和的平方根。
[0027]优选的，所述夹角的公式为：；所述叉积的公式为：；所述长度d3的公式为：；所述向量v3的公式为：；所述向量v4的公式为：；所述向量的公式为：
[0028]优选的，设所述坐标A1、坐标B1和坐标C1的所述外扩后安全线的经纬度坐标分别为坐标A2、坐标B2和坐标C2，则所述坐标B2的的公式为：；其中，若所述叉积为正，则n=1，若所述叉积为负，则n=0。
[0029]优选的，设所述交叉线为N条线段相交，线段相交数为n，所述步骤S4进一步包括以下步骤：
[0030]S41，逐步增大n的值，表示为：n=n+1；其中，；
[0031]S42，连续选择n+1个经纬度坐标的第一个经纬度坐标、第二个经纬度坐标、最后一个经纬度坐标和倒数第二个经纬度坐标判断是否相交，若不相交，则返回步骤S41；若相交，则计算所述首线段与所述尾线段相交的交点，若所述交点位于四个经纬度坐标中间，则执行步骤S43，否则，执行所述步骤S41；
[0032]S43，删除所选连续n+1个经纬度坐标中第二个经纬度坐标至第n个经纬度坐标；
[0033]其中，所述交叉线最少为三条线段相交；N条线段相交表示为第一条线段和第N条线段相交，连续获取N+1个经纬度坐标，则消除所述交叉线的操作为：删除第二个至第N个经纬度坐标。
[0034]第二方面，本申请实施例提供了一种形状自适应的等距膨胀禁区安全线的闯入识别方法，所述识别方法应用于上述形状自适应的等距膨胀禁区安全线的划定方法，包括如下步骤：
[0035]S1，获取安全距离，将所述安全距离转换为其对应位置的经纬度值；
[0036]其中，所述经纬度值为所述安全距离在所述对应位置的经度值与纬度值的平均值；
[0037]S2，沿禁区边缘以设定方向对边缘点的经纬度坐标进行采样；其中，所述经纬度坐标用于还原禁区的形状；
[0038]其中，所述设定方向包括顺时针方向和逆时针方向；
[0039]S3，获取连续的三个所述经纬度坐标，获取以其中第二个所述经纬度坐标为交点的两条邻边，根据三个所述经纬度坐标求取所述两条邻边等距放大后的交点坐标；
[0040]S4，获取所述禁区边缘的交叉线并将其消除；
[0041]其中，所述交叉线为首线段和尾线段相交；
[0042]所述首线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种形状自适应的等距膨胀禁区安全线的划定方法，其特征在于：包括如下步骤：S1，获取安全距离d，将所述安全距离d转换为其对应位置的经纬度值；其中，所述经纬度值为所述安全距离d在所述对应位置的经度值与纬度值的平均值；S2，沿禁区边缘以设定方向对边缘点的经纬度坐标进行采样；其中，所述经纬度坐标用于还原禁区的形状；其中，所述设定方向包括顺时针方向和逆时针方向；S3，获取连续的三个所述经纬度坐标，获取以其中第二个所述经纬度坐标为交点的两条邻边，根据三个所述经纬度坐标求取所述两条邻边等距放大后的交点坐标；S4，获取所述禁区边缘的交叉线并将其消除；其中，所述交叉线为首线段和尾线段相交；所述首线段为第一个经纬度坐标和第二个经纬度坐标构成的线段，所述尾线段为最后一个经纬度坐标和倒数第二个经纬度坐标构成的线段。2.根据权利要求1所述的一种形状自适应的等距膨胀禁区安全线的划定方法，其特征在于：所述步骤S1基于经纬度性质进行计算，设赤道半径为re，设两极半径为rp；所述禁区所在位置的经度圈为圆形，其半径与所述两极半径为rp相等；所述禁区所在位置的纬度圈随着所述纬度值变化。3.根据权利要求2所述的一种形状自适应的等距膨胀禁区安全线的划定方法，其特征在于：设所述禁区所在位置的纬度值为lat，设纬度圈半径为re0，则所述纬度圈半径的公式为：。4.根据权利要求3所述的一种形状自适应的等距膨胀禁区安全线的划定方法，其特征在于：设所述安全距离d在纬度圈方向对应的值为ad1，则所述ad1的公式为：；设所述安全距离d在经度圈方向对应的值为ad2，则所述ad2的公式为：；设所述安全距离d对应的所述经纬度值为ad，则所述ad的公式为：。5.根据权利要求1所述的一种形状自适应的等距膨胀禁区安全线的划定方法，其特征在于：所述步骤S3进一步包括以下步骤：S31，计算所述两条邻边和的向量和向量以及长度和长度；其中，所述向量和所述向量均以第二个所述经纬度坐标为起点；S32，计算邻边和邻边的夹角；S33，利用所述向量和所述向量的叉积，判断外扩方向；若所述叉积为正，则所述外扩方向为向上外扩；若所述叉积为负，则所述外扩方向为向下外扩；S34，设外扩后安全线上与所述向量平行的向量，以及所述外扩后安全线上与所述
向量平行的向量的长度均为；根据所述夹角和所述安全距离d计算所述长度；S35，根据所述长度计算所述向量和所述向量；S36，将所述夹角的顶点与外扩后夹角的顶点所连向量设为；根据所述向量和所述向量的经纬度坐标计算所述向量；S37，根据所述向量和所述叉积计算所述外扩后安全线的经纬度坐标；S38，重复所述步骤S31～所述步骤S37，获取所有的所述外扩后安全线的经纬度坐标。6.根据权利要求5所述的一种形状自适应的等距膨胀禁区安全线的划定方法，其特征在于：设连续的三个所述经纬度坐标为坐标、坐标和坐标；所述向量为所述坐标减去所述坐标，所述向量为所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈进贵，张明一，林宁，肖恒辉，黄雨斯，饶彦祎，陈孚，明德全，裴永刚，
申请(专利权)人：中通服建设有限公司，
类型：发明
国别省市：