[发明专利]一种气味来源三维方向检测方法

摘要

本发明涉及一种气味来源三维方向检测方法，将四个气味传感器布置在四面体的四个顶点上，方法如下：四枚传感器采集一段时间的气味，输出电压时间序列。将所输出的电压时间序列进行连续小波变换，得到多个尺度下的波动信号。提取各个尺度波动信号的模极大值，建立模极大值线。定义模极大值线的相似性，结合三种相似性并加以相应权重得到最终的全局相似性，权重根据各项差异的显著程度设定，从而识别出同一个气味到达或离开事件。根据模极大值线的相似性，将四个传感器的各个模极大值线作匹配，将全局相似性最高的模极大值线匹配成一组，以找到它们对同一气味到达或离开事件的响应。

主权项

1.一种气味来源三维方向检测方法，该方法将四个气味传感器布置在四面体的四个顶点上，检测方法如下：[1]气味浓度越高输出的原始电压越低，四枚传感器采集一段时间的气味，输出电压时间序列；[2]对每个气味传感器，将所输出的电压时间序列进行连续小波变换，得到多个尺度下的波动信号，变换后的波动信号中负值表示气味的到达，正值对应气味的离开，波动信号的极小值对应气味的最大聚集速率，极大值对应气味的最大耗散速率；[3]提取各个尺度波动信号的模极大值，建立模极大值线，在模极大值线中，极小值线对应气味到达事件，极大值线对应气味离开事件；[5]从三个方面定义模极大值线的相似性：1)模极大值随尺度的变化趋势；2)极值点对应时间随尺度的变化趋势；3)模极大值线延伸的最大尺度；对于极大值线l₁，l₂，前两者的相似性χ_w(l₁,l₂)和χ_t(l₁,l₂)由皮尔逊相关系数算得；第三者的相似性即最大尺度相似性χ_s(l₁,l₂)＝1‑|N₁‑N₂|/N_s，其中N₁，N₂为极大值线l₁，l₂延伸到的最大尺度；结合三种相似性并加以相应权重得到最终的全局相似性，权重根据各项差异的显著程度设定，从而识别出同一个气味到达或离开事件；[6]根据模极大值线的相似性，将四个传感器的各个模极大值线作匹配，将全局相似性最高的模极大值线匹配成一组，以找到它们对同一气味到达或离开事件的响应；[7]根据四个传感器对同一个气味到达或离开事件的响应时间差计算得到气味来源方位；[8]采用步骤[1]至[7]的方法检测多次气味来源方位，求取矢量和作为最终的气味源方向。