[发明专利]基于自适应聚类的大粮堆储粮三维云图绘制方法及装置

权利要求书

1.一种基于自适应聚类的大粮堆储粮三维云图绘制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取多个温度采集装置所采集的粮堆内部的多个温度点数据，基于采集到的多个温度点数据通过BP神经网络插值算法进行温度场数据插值计算，得到所述粮堆的三维温度场数据，基于所述三维温度场数据生成所述粮堆的温度点集；其中，各所述温度点数据包括坐标及温度；

从所述温度点集中选取未被分簇的第一温度点的温度作为第一聚簇的聚簇中心，判断所述第一温度点的未被分簇的第一邻域点的温度与所述聚簇中心的差值是否大于预设的差值阈值；

在所述第一邻域点的温度与所述聚簇中心的差值小于所述差值阈值的情况下，将所述第一邻域点划分至所述第一聚簇；

基于被划分至所述第一聚簇的各温度点的温度以及所述第一聚簇内的温度点的数量更新所述第一聚簇的聚簇中心，并根据所述第一聚簇内的温度点的数量更新所述第一聚簇对应的差值阈值；

对各聚簇进行三维凸包运算，并根据各聚簇内的各温度点的温度计算各聚簇的中心温度，基于各聚簇的中心温度生成所述粮堆的温度的三维云图；

其中，在对各聚簇进行三维凸包运算之前，所述方法还包括：判断各聚簇内的温度点的数量是否小于4，且将温度点的数量小于4的聚簇与其相邻的聚簇合并。

2.根据权利要求1所述的基于自适应聚类的大粮堆储粮三维云图绘制方法，其特征在于，从所述温度点集中选取未被分簇的第一温度点的温度作为第一聚簇的聚簇中心，判断所述第一温度点的未被分簇的第一邻域点的温度与所述聚簇中心的差值是否大于预设的差值阈值，包括：

从所述温度点集中选取未被分簇的第一温度点的温度作为第一聚簇的聚簇中心；

获取第一温度点的邻域作用域，基于所述第一温度点的邻域作用域确定所述第一温度点的未被分簇的第一邻域点，并将所述未被分簇的第一邻域点存入缓冲队列；

判断所述缓冲队列中的第一邻域点的温度与所述聚簇中心的差值是否大于预设的差值阈值。

3.根据权利要求2所述的基于自适应聚类的大粮堆储粮三维云图绘制方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述第一温度点的第一邻域点的温度与所述聚簇中心的差值大于或等于预设的所述差值阈值的情况下，获取所述第一邻域点的未被分簇的第二邻域点；

将未被分簇的所述第二邻域点存入所述缓冲队列。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的基于自适应聚类的大粮堆储粮三维云图绘制方法，其特征在于，所述聚簇中心的更新公式为：

其中，为第i聚簇中个温度点被划分至第i聚簇时，第i聚簇的聚簇中心；为第i聚簇中-1个温度点被划分至第i聚簇时，第i聚簇的聚簇中心；P表示当前被划分至所述第i聚簇的温度点的温度；表示第i聚簇在聚簇规模为时的权重大小；表示预设的权重最大值；表示预设的权重最小值；表示所述第i聚簇的当前聚簇规模；表示聚簇规模上限。

5.根据权利要求4所述的基于自适应聚类的大粮堆储粮三维云图绘制方法，其特征在于：

所述差值阈值的更新公式为：

其中，表示个温度点被划分至所述第i聚簇时对应的差值阈值；表示预设的差值阈值最小值；表示预设的差值阈值最大值；表示所述第i聚簇的当前聚簇规模；表示聚簇规模上限。

6.根据权利要求1所述的基于自适应聚类的大粮堆储粮三维云图绘制方法，其特征在于，在对各聚簇进行三维凸包运算之前，还包括：

判断各聚簇内的所有温度点是否为同一平面内的温度点，在所有温度点均为同一平面内的温度点时，选取所述平面的法线方向上的温度点作为补充数据点，且所述补充数据点作为对应聚簇的三维凸包顶点。