一种基于场景的随机行走方法及系统

1.本发明属于毫米波通信技术领域，尤其涉及一种基于场景的随机行走方法及系统。


背景技术：

2.设计毫米波通信系统三维信道模型建模与开发。对于毫米波信道，在室内环境中，家具陈设和人体对毫米波都有较为显著的阻挡作用，因此建立一个受人体和空间物体密度影响的簇阻断模型是准确刻画毫米波受阻挡情况重要基础之一。人体对毫米波的阻挡作用可以通过动态人体阻挡模型进行刻画，其主要通过随机行走模型以及人体散射模型进行模拟。其中使用的随机行走模型虽然较为简单，但与实际场景中的人体行走现象存在较大差异。
3.针对室内传播环境，提出一种基于场景的随机行走模型。该模型克服传统随机行走模型在复杂场景中生成定式的几条限定的路径与实际人体随机选择随机行走之间产生较大的误差。


技术实现要素：

4.本发明提供一种基于场景的随机行走系统，旨在解决传统随机行走模型在复杂场景中生成定式的几条限定的路径与实际人体随机选择随机行走之间产生较大误差的问题。
5.本发明是这样实现的，一种基于场景的随机行走方法，包括如下步骤：步骤s1、获取场景三维地图，处理器通过通信模块与控制终端联系获取整个场景的地图，或者通过摄像头、雷达对整个场景进行实际遍寻建立场景三维地图；步骤s2、建立行走路径，处理器中路径建立模块基于场景三维地图建立若干个行走路径，并对其进行编号；步骤s3、选择行走路径，处理器中随机选择模块，将若干个行走路径的编号形成一个合集，并在该合集中进行对应编号的随机数的选取，则表明选择该路径；步骤s4、选择行走距离，处理器中的随机选择模块，在处理器的移动参数库中对单位移动距离合集以及单次行走次数合集进行随机数选择，在两个合集中分别选取一个随机数，作为单位移动距离和单次行走次数，两个数合在一起得出行走距离；步骤s5、检验行走距离数值是否合适，处理器中的对比模块，对比行走距离的长度是否在行走路径长度的范围内，若在，则执行；若不在，则重新选择行走距离，直至符合为止；步骤s6、执行行走，处理器中的执行模块，根据选择的单位移动距离和单次行走次数，沿着选择的行走路径进行移动，移动到设定的行走距离后；步骤s7、行走是否停止，处理器中的停止模块是否发布停止指令，若停止模块发布停止指令，则根据设定对行走进行停止；若停止模块未发布停止指令，则跳转到步骤s2，如此往复直至停止模块发布停止指令。
6.优选的，步骤s1获取场景三维地图，包括如下具体步骤：步骤s11、处理器通过通信模块与控制终端联系，获取整个场景的地图，控制终端通过人工导入或者其余设备传入的方式获取；步骤s12、处理器通过是否获得控制终端的场景地图，判断执行下一步，若获得，则直接跳转至步骤s2；若未获得，则处理器通过摄像头、雷达，配合设备的移动对整个场景进行实际遍寻，建立场景三维地图。
7.优选的，步骤s2建立行走路径，包括如下具体步骤：步骤s21、以设备所在的位置为起点；步骤s22、处理器调取出的移动参数库中的方位库，处理器中的随机选择模块在该方位库中随机选择一个方位；步骤s23、处理器调取出的移动参数库中的活动范围库，处理器中的随机选择模块随机选择一个活动范围；步骤s24、处理器中的路径建立模块基于场景三维地图，并根据起点、方向以及活动范围，生成出若干个行走路径；步骤s25、处理器中的编号模块对每条行走路径进行编号。
8.优选的，步骤s3选择行走路径，包括如下具体步骤：步骤s31、处理器将若干个行走路径的编号形成一个合集；步骤s32、处理器的随机选择模块在该合集中进行对应编号的数字的随机选取，选择的数字对应的路径编号则表明选择该路径。
9.优选的，步骤s4选择行走距离，包括如下具体步骤：步骤s41、处理器调取出移动参数库中单位移动距离合集以及单次行走次数合集；步骤s42、处理器的随机在两个合集中分别选取一个随机数，作为单位移动距离和单次行走次数；步骤s43、处理器将两个数合在一起得出行走距离。
10.优选的，步骤s5检验行走距离数值是否合适，其中处理器中的对比模块，对比行走距离的长度是否在选取的行走路径长度范围内，即单位移动距离和单次行走次数的乘积是否小于等于行走路径长度，若在，则跳转到步骤s6中进行执行；若不在，则重新选择行走距离，直至符合为止。
11.优选的，步骤s7行走是否停止，其中处理器中的停止模块是否发布停止指令，若停止模块发布停止指令，则根据设定对行走进行停止；若停止模块未发布停止指令，则跳转到步骤s2重新建立行走路径、s3选择行走路径、s4选择行走距离、s5检验行走距离数值是否合适、s6执行行走、以及步骤s7行走是否停止，如此往复直至停止模块发布停止指令。
12.优选的，步骤s7中，停止模块发布停止指令，根据提前设定的目的地、提前设定的行走总距离、根据提前设定的时间，以及根据控制终端临时的停止指令。
13.一种基于场景的随机行走系统，包括通信模块，用于与控制终端以及外界进行交互；
摄像头、雷达，均用于探知随机行走设备周边的环境情况；处理器，用于对随机行走设备运行中的问题进行应对处理，其中包括建立场景三维地图、创建多条行走路径、选择唯一的行走路径、选择行走距离、判断行走距离是否合理、执行行走以及行走停止；移动参数库，用于存储随机行走设备中的数据，其中包括方位库、活动范围库、单位移动距离合集以及单次行走次数合集。
14.优选的，所述处理器包括路径建立模块，用于根据建立的场景三维地图创建若干个行走路径，并对其进行编号；随机选择模块，用于在方位库中选取任一方位、在活动范围库中选取任一活动范围，辅助所述路径建立模块创建若干个行走路径；在若干个行走路径编号合集中选择任一编号，用于选择任一行走路径；在单位移动距离合集中选择任一单位移动距离、在单次行走次数合集中选择任一单次行走次数，用于在选择出的任一行走路径上选择行走距离；对比模块，用于将行走距离的长度与行走路径长度进行对比，判断是否符合实际行走情况；执行模块，用于执行行走，使随机行走设备沿着选择的行走路径移动选择的行走距离；停止模块，用于对行走设备是否继续行走进行控制。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的一种基于场景的随机行走方法及系统，先建立场景三维地图，然后在该场景三维地图中以随机行走设备本身所在的位置为起始点，并根据随机选择的方位以及活动范围创建若干条可供移动的行走路径，之后在该行走路径编号合集中随机抽取任一编号，即该编号对应的行走路径则为这次随机行走设备所要行走的路径，随后随机选择一个单位移动距离以及单次行走次数，即两者之和为行走距离，并判断行走距离是否超过行走路径长度，只有行走距离小于或者等于行走路径长度时，才执行行走，使得随机行走设备这次沿着选择的行走路径进行行走距离的移动，同理下一次移动一样如此，直至停止。由于每次的路径是基于场景三维地图设置的，从而可以根据场景的不同，路径也并不相同，其次路径的建立，选择均是通过随机创建以及随机选取的，并不为设定，同时行走距离也为随机生产，导致整个随机行走设备的移动均为随机的，较为符合实际场景中的人体随机行走现象，从而用以改进现有室内场景下的毫米波信道模型。
附图说明
16.图1为本发明的方法流程示意图；图2为本发明的模块组成示意图；图中：100、通信模块；201、摄像头；202、雷达；300、处理器；301、路径建立模块；302、随机选择模块；303、对比模块；304、执行模块；305、停止模块；400、移动参数库。
具体实施方式
17.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并
不用于限定本发明。
18.本发明提供一种技术方案：请参阅图1，一种基于场景的随机行走方法，包括如下步骤：步骤s1、获取场景三维地图，处理器300通过通信模块100与控制终端联系获取整个场景的地图，或者通过摄像头201、雷达202对整个场景进行实际遍寻建立场景三维地图；步骤s2、建立行走路径，处理器300中路径建立模块301基于场景三维地图建立若干个行走路径，并对其进行编号；步骤s3、选择行走路径，处理器300中随机选择模块302，将若干个行走路径的编号形成一个合集，并在该合集中进行对应编号的随机数的选取，则表明选择该路径；步骤s4、选择行走距离，处理器300中的随机选择模块302，在处理器300的移动参数库400中对单位移动距离合集以及单次行走次数合集进行随机数选择，在两个合集中分别选取一个随机数，作为单位移动距离和单次行走次数，两个数合在一起得出行走距离；步骤s5、检验行走距离数值是否合适，处理器300中的对比模块303，对比行走距离的长度是否在行走路径长度的范围内，若在，则执行；若不在，则重新选择行走距离，直至符合为止；步骤s6、执行行走，处理器300中的执行模块304，根据选择的单位移动距离和单次行走次数，沿着选择的行走路径进行移动，移动到设定的行走距离后；步骤s7、行走是否停止，处理器300中的停止模块305是否发布停止指令，若停止模块305发布停止指令，则根据设定对行走进行停止；若停止模块305未发布停止指令，则跳转到步骤s2，如此往复直至停止模块305发布停止指令。
19.在本实施方式中，从上述各个步骤可以得知，由于每次的路径是基于场景三维地图设置的，从而可以根据场景的不同，路径也并不相同，其次路径的建立，选择均是通过随机创建以及随机选取的，并不为设定，同时行走距离也为随机生产，导致整个随机行走设备的移动均为随机的，较为符合实际场景中的人体随机行走现象，从而用以改进现有室内场景下的毫米波信道模型。
20.具体的实施例如下；步骤s1获取场景三维地图，包括如下具体步骤：步骤s11、处理器300通过通信模块100与控制终端联系，获取整个场景的地图，控制终端通过人工导入或者其余设备传入的方式获取；步骤s12、处理器300通过是否获得控制终端的场景地图，判断执行下一步，若获得，则直接跳转至步骤s2；若未获得，则处理器300通过摄像头201、雷达202，配合设备的移动对整个场景进行实际遍寻，建立场景三维地图。
21.步骤s2建立行走路径，包括如下具体步骤：步骤s21、以设备所在的位置为起点；步骤s22、处理器300调取出的移动参数库400中的方位库，处理器300中的随机选择模块302在该方位库中随机选择一个方位；步骤s23、处理器300调取出的移动参数库400中的活动范围库，处理器300中的随机选择模块302随机选择一个活动范围；
步骤s24、处理器300中的路径建立模块301基于场景三维地图，并根据起点、方向以及活动范围，生成出若干个行走路径；步骤s25、处理器300中的编号模块对每条行走路径进行编号。
22.步骤s3选择行走路径，包括如下具体步骤：步骤s31、处理器300将若干个行走路径的编号形成一个合集；步骤s32、处理器300的随机选择模块302在该合集中进行对应编号的数字的随机选取，选择的数字对应的路径编号则表明选择该路径。
23.步骤s4选择行走距离，包括如下具体步骤：步骤s41、处理器300调取出移动参数库400中单位移动距离合集以及单次行走次数合集；步骤s42、处理器300的随机在两个合集中分别选取一个随机数，作为单位移动距离和单次行走次数；步骤s43、处理器300将两个数合在一起得出行走距离。
24.步骤s5检验行走距离数值是否合适，其中处理器300中的对比模块303，对比行走距离的长度是否在选取的行走路径长度范围内，即单位移动距离和单次行走次数的乘积是否小于等于行走路径长度，若在，则跳转到步骤s6中进行执行；若不在，则重新选择行走距离，直至符合为止。
25.步骤s7行走是否停止，其中处理器300中的停止模块305是否发布停止指令，若停止模块305发布停止指令，则根据设定对行走进行停止；若停止模块305未发布停止指令，则跳转到步骤s2重新建立行走路径、s3选择行走路径、s4选择行走距离、s5检验行走距离数值是否合适、s6执行行走、以及步骤s7行走是否停止，如此往复直至停止模块305发布停止指令。步骤s7中，停止模块305发布停止指令，根据提前设定的目的地、提前设定的行走总距离、根据提前设定的时间，以及根据控制终端临时的停止指令。
26.请参阅图2，一种基于场景的随机行走系统，包括通信模块100，用于与控制终端以及外界进行交互；摄像头201、雷达202，均用于探知随机行走设备周边的环境情况；处理器300，用于对随机行走设备运行中的问题进行应对处理，其中包括建立场景三维地图、创建多条行走路径、选择唯一的行走路径、选择行走距离、判断行走距离是否合理、执行行走以及行走停止；其中处理器300包括路径建立模块301，用于根据建立的场景三维地图创建若干个行走路径，并对其进行编号；随机选择模块302，用于在方位库中选取任一方位、在活动范围库中选取任一活动范围，辅助路径建立模块301创建若干个行走路径；在若干个行走路径编号合集中选择任一编号，用于选择任一行走路径；在单位移动距离合集中选择任一单位移动距离、在单次行走次数合集中选择任一单次行走次数，用于在选择出的任一行走路径上选择行走距离；对比模块303，用于将行走距离的长度与行走路径长度进行对比，判断是否符合实际行走情况；
执行模块304，用于执行行走，使随机行走设备沿着选择的行走路径移动选择的行走距离；停止模块305，用于对行走设备是否继续行走进行控制。
27.移动参数库400，用于存储随机行走设备中的数据，其中包括方位库、活动范围库、单位移动距离合集以及单次行走次数合集。
28.在本实施方式中，先建立场景三维地图，然后在该场景三维地图中以随机行走设备本身所在的位置为起始点，并根据随机选择的方位以及活动范围创建若干条可供移动的行走路径，之后在该行走路径编号合集中随机抽取任一编号，即该编号对应的行走路径则为这次随机行走设备所要行走的路径，随后随机选择一个单位移动距离以及单次行走次数，即两者之和为行走距离，并判断行走距离是否超过行走路径长度，只有行走距离小于或者等于行走路径长度时，才执行行走，使得随机行走设备这次沿着选择的行走路径进行行走距离的移动，同理下一次移动一样如此，直至停止。
29.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。