[发明专利]一种气体浓度热力图的构建方法

说明书

本发明公开了一种气体浓度热力图的构建方法，其特征在于，所述方法包括：获取平面地图作为浓度热力地图的背景图；对平面地图进行定位实时获取当前位置坐标信息，并同时实时获取气体浓度数据；将气体浓度数据和坐标信息对齐得到带有位置信息的浓度信息；通过带有位置信息的浓度信息在地图上的对应位置生成不同程度和大小的二维高斯核；利用气体浓度数据附带的坐标点作为中心坐标点，将浓度数据乘以二维高斯核内的每个元素，填充到周围的坐标中；通过不同颜色标记不同浓度大小，形成一幅热力图，再与背景地图叠加起来生成一幅气体浓度热力地图。

技术领域

本发明涉及一种气体浓度热力图的构建方法，属于定位建图技术领域。

背景技术

热力图是一种以高亮的形式将某些具体的数据展示出来，借助热力图可以直观地看到数据的大小、变化以及分布情况，目前主要应用有温度热力图和人流量热力图等。比如天气预报中展示的温度热力图，可以直观地看出不同地区的气温状况。以及人流量热力图，可以直观地看出某一场景内的人流量大小。由此可见，热力图相比较于传统数据具有很强的直观优势。

传统的气体浓度检测都是以固定式装置进行定点检测，并且将检测结果用数据的形式或者波形图的形式显示的，普通数字数据无法记录气体浓度变化的情况，波形图虽能记录历史的气体浓度变化情况，但单个波形图无法给出不同区域的气体浓度信息。所以检测的结果不够直观，分析判断起来不够迅速。将热力图应用到气体浓度监测上可以弥补上述的缺点，利用SLAM技术生成平面地图、利用气体浓度传感器检测气体浓度，将地图和浓度数据进行结合，生成气体浓度热力地图。在气体浓度热力地图上，可以很直观地观察到地图上不同地方的气体浓度大小，假设一旦有危险或易燃易爆气体发生泄漏，在热力地图上不仅可以很快被发现泄漏区域在什么位置，而且还可以寻找到最近的安全区域，指挥周围人员撤离，并将泄漏区域进行封闭抢修。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气体浓度热力图的构建方法，以解决现有气体浓度监测方式检测的结果不够直观，分析判断起来不够迅速的缺陷。

一种气体浓度热力图的构建方法，所述方法包括：

获取平面地图作为浓度热力地图的背景图；

对平面地图进行定位实时获取当前位置坐标信息，并同时实时获取气体浓度数据；

将气体浓度数据和坐标信息对齐得到带有位置信息的浓度信息；

通过带有位置信息的浓度信息在地图上的对应位置生成不同程度和大小的二维高斯核；

利用气体浓度数据附带的坐标点作为中心坐标点，将浓度数据乘以二维高斯核内的每个元素，填充到周围的坐标中；

通过不同颜色标记不同浓度大小，形成一幅热力图，再与背景地图叠加起来生成一幅气体浓度热力地图。

进一步地，平面地图的获取方法包括如下：

通过激光雷达生成PGM格式的地图；将PGM格式的图片转换为PNG格式图片作为平面地图。

进一步地，气体浓度数据通过气体浓度传感器获取。

进一步地，相对于像素坐标系位置坐标信息的获取方法包括：

首先通过获取地图的yaml文件中含有的坐标平移转换矩阵信息，即地图坐标系相对于像素坐标系的XY轴偏移量X1，Y1；通过M/Z就可以将地图坐标系的单位是转换为pt，将相对于地图坐标系的位置转化到相对于像素坐标系的位置上；

设TF查询到此刻坐标是X2、Y2，那么像素坐标如下：

进一步地，获取浓度数据的方法包括：

在一个小周期内采样i次气体浓度值，得：

{c_i}1≤i≤20