CN113229234B - 一种基于智能浮漂的水下场景重现方法、装置及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于重现智能浮漂在水下场景的方法及其装置。所述重现方法包括以下步骤：s1、获取浮漂在水平X轴、纵深Y轴和竖直Z轴的水下数据；s2、基于三轴方向的水下数据，确定浮漂在预设时间内的三轴变化值以及倾斜角度，作为上报数据；s3、基于所确定的竖直变化值，判断是否将上报数据无线传输至用户终端；s4、基于上报数据，将浮漂的实际动作映射成虚拟浮漂图形的对应运动。这样将浮漂姿态的实时位置坐标以图形和动画的形式呈现给用户，不仅提供常规的鱼情报警功能，还能使垂钓者得到更多的鱼口判断依据，从而把握提竿时机，提升中鱼效率，同时也带来了良好的垂钓体验。

Description

一种基于智能浮漂的水下场景重现方法、装置及存储介质

技术领域

本发明涉及户外垂钓运动，并且更具体地，涉及一种用于重现智能浮漂在水下场景的方法、装置及存储介质。

背景技术

目前市面上常见的智能电子浮漂通过加速度传感器采集垂直方向的加速度，然后计算出变化范围后生成报警信号，再通过蓝牙传输到无线终端用以提醒垂钓者。

此类智能电子浮漂只能在终端上显示其连接状态，而无法呈现出浮漂在水下的实时状态，用户体验较差。

发明内容

本发明提供了一种克服现有技术中的上述问题或者至少部分地解决上述问题的用于重现智能浮漂在水下场景的方法及其装置。

第一方面，提供了一种智能浮漂的水下场景的重现方法，包括以下步骤：

s1、获取浮漂在水平X轴、纵深Y轴和竖直Z轴的水下数据(x,y,z)；

s2、基于XYZ三轴方向的水下数据(x,y,z)，确定预设时间内的三轴变化值(⊿x,⊿y,⊿z)，继而得到上报数据ud；

s3、基于所确定的竖直变化值⊿z，判断是否将上报数据ud无线传输至用户终端；

s4、基于上报数据ud，将浮漂的实际动作映射成虚拟浮漂图形的对应运动。

进一步地，水下数据是加速度。

进一步地，上报数据ud为竖直变化值⊿z和倾斜角度γ，倾斜角度γ＝0.5*(z/g-1)，其中g为标准重力加速度。

进一步地，上报数据ud为三轴变化值(⊿x,⊿y,⊿z)。

进一步地，步骤s3包括s31：利用浮漂内置的传感器采集浮漂在当前水域的水下数据训练出竖直判断模型，其中将竖直变化值⊿z的数值范围划分成三个限值区间，包括微动区间、浮动区间和预咬钩区间。

进一步地，步骤s3包括s32：当竖直变化值⊿z在微动区间内时，不将上报数据ud无线传输至用户终端，同时还降低传感器采集数据的频率。

进一步地，步骤s3包括s33：当竖直变化值⊿z在浮动区间或预咬钩区间内时，将上报数据ud无线传输至用户终端。

进一步地，步骤s4包括s41：当abs(⊿x)>abs(⊿y)时，则在水平X轴和竖直Z轴构成的X-Z平面上，利用第一变化值(⊿x,⊿z)显示虚拟浮漂图形的偏移运动；当abs(⊿x)<abs(⊿y)时，则在纵深Y轴和竖直Z轴构成的Y-Z平面上，利用第二变化值(⊿y,⊿z)显示虚拟浮漂图形的偏移运动。

进一步地，步骤s4包括s42：当竖直变化值⊿z在浮动区间内时，按照预设倍数放大显示效果，同时还显示没有鱼咬钩。

进一步地，步骤s4包括s43：当竖直变化值⊿z在预咬钩区间内时，则进一步确定水平变化值⊿x在预定的水平区间内并且纵深变化值⊿y在预定的纵深区间内，然后显示鱼咬钩的动画，同时还驱动智能浮漂的漂尾发光模块进行变色报警。

第二方面，提供了一种智能浮漂的水下场景的重现装置，包括获取单元、计算单元、判断单元和映射单元。

获取单元，用于获取浮漂在水平X轴、纵深Y轴和竖直Z轴的水下数据(x,y,z)。

计算单元，用于基于XYZ三轴方向的水下数据(x,y,z)，确定预设时间内的三轴变化值(⊿x,⊿y,⊿z)，继而得到上报数据ud。

判断单元，用于基于所确定的竖直变化值⊿z，判断是否将上报数据ud无线传输至用户终端。

映射单元，用于基于上报数据ud，将浮漂的实际动作映射成虚拟浮漂图形的对应运动。

第三方面，提供了一种非暂态计算机可读存储介质，包括存储在其上的指令，所述指令被配置为使得处理器执行如以上第一方面所述的智能浮漂的水下场景的重现方法。

第四方面，提供了一种智能浮漂，包括三轴加速度传感器、控制电路、无线通信模块和漂尾发光模块，其中控制电路包括处理器和如以上第三方面所述的非暂态计算机可读存储介质。

上述技术方案具有以下有益效果：能够将浮漂姿态的实时位置坐标以图形和动画的形式呈现给用户。这种呈现方式不仅提供常规的鱼情报警功能，还能使垂钓者得到更多的鱼口判断依据，从而把握提竿时机，提升中鱼效率，同时也带来了良好的垂钓体验。

附图说明

图1是根据第一实施例的智能浮漂的水下场景的重现方法的流程图；

图2是根据第二实施例的智能浮漂的水下场景的重现方法的部分流程图；

图3是根据第三实施例的智能浮漂的水下场景的重现装置的框图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互进行任意组合。

图1示出了根据第一实施例的智能浮漂的水下场景的重现方法的流程图。如图1所示，重现方法包括以下步骤：

s1、获取浮漂在水平X轴、纵深Y轴和竖直Z轴的水下数据(x,y,z)，其中水平X轴、纵深Y轴、竖直Z轴构成标准三轴坐标系，水下数据是加速度；

s2、基于三轴方向的水下数据(x,y,z)，确定预设时间内的三轴变化值(⊿x,⊿y,⊿z)，其中⊿x为x在预设时间前后的差值，⊿y为y在预设时间前后的差值，⊿z为z在预设时间前后的差值；

以及计算倾斜角度γ＝0.5*(z/g-1)，其中标准重力加速度g的值可取1000以用于归一化；

s3、基于所确定的竖直变化值⊿z是否处于预设区间，判断是否将三轴变化值(⊿x,⊿y,⊿z)和倾斜角度γ无线传输至用户终端；

s4、基于竖直变化值⊿z和倾斜角度γ，将浮漂的实际动作映射成虚拟浮漂图形的对应运动。

根据第二实施例，智能浮漂的水下场景的重现方法包括以下步骤：

s1、获取浮漂在三轴方向的水下数据(x,y,z)；

s2、基于三轴方向的水下数据(x,y,z)，确定在预设时间内连续的三轴变化值(⊿x,⊿y,⊿z)作为上报数据ud；

s3、基于所确定的竖直变化值⊿z，判断是否将三轴变化值(⊿x,⊿y,⊿z)无线传输至用户终端；

s4、基于三轴变化值(⊿x,⊿y,⊿z)，将浮漂的实际动作映射成虚拟浮漂图形的对应运动。

此处竖直变化值⊿z是重要因素，是否传输上报数据ud取决于⊿z的数值大小。具体地，如图2所示，对竖直变化值⊿z进行判断可通过以下方式来实现：

s31、浮漂入水后，利用其中内置的传感器采集浮漂在当前水域的水下数据，然后通过这些历史数据得出竖直变化值⊿z的范围边界。

其中将竖直变化值⊿z的数值范围划分成三个限值区间，即微动区间(a,b)、浮动区间(b,c)和预咬钩区间(c,d)，其中a<b<c<d，在一些情况下，a<b<c<<d。

通过分区间处理数据，可以更好地实现智能浮漂与用户终端之间的无线交互，并且更精准地判断鱼口信息。

s32、当竖直变化值⊿z在微动区间内时，则说明浮漂当前的动作过小，因此不将三轴变化值(⊿x,⊿y,⊿z)无线传输至用户终端，以免对钓鱼者造成不必要的困扰。由于浮漂在水下通常会自由进行小幅绕圈运动，不传输则将这一干扰排除。

此时还可降低传感器采集数据的频率，以节约采集和传输数据所消耗的电能。

s33、当竖直变化值⊿z在浮动区间或预咬钩区间内时，则说明浮漂当前的动作不可忽略，将三轴变化值(⊿x,⊿y,⊿z)无线传输至用户终端。

如图2所示，用户终端在接收到三轴变化值(⊿x,⊿y,⊿z)之后，将其映射成虚拟图形数据在显示界面中进行显示。

s41、当abs(⊿x)>abs(⊿y)时，则在水平X轴和竖直Z轴构成的X-Z平面上，利用第一变化值(⊿x,⊿z)显示虚拟浮漂图形的偏移运动；当abs(⊿x)<abs(⊿y)时，则在纵深Y轴和竖直Z轴构成的Y-Z平面上，利用第二变化值(⊿y,⊿z)显示虚拟浮漂图形的偏移运动，这样就可以在二维平面方式下拟合展现浮漂在水中的三维姿态变化。

考虑到无线传输的竖直变化值⊿z可在浮动区间或预咬钩区间这两种情况，因此需要针对性处理。

s42、当竖直变化值⊿z在浮动区间内时，由于在通常情况下，浮动区间的两端差值c-b大于微动区间的两端差值b-a，而远小于预咬钩区间的两端差值d-c，因此为了显示效果显著，可按照预设倍数将其放大，即浮漂的实际动作可对应于多倍的虚拟浮漂图形的运动，同时还显示没有鱼咬钩以免误导钓鱼者。该预设倍数是正整数，例如1、2、…、n，具体数值可根据三个区间各自的两端差值比较而确定。

s43、当竖直变化值⊿z在预咬钩区间内时，则还需要进一步比较水平变化值⊿x和纵深变化值⊿y是否在各自的预定区间内。

如果水平变化值⊿x在预定的水平区间内并且纵深变化值⊿y在预定的纵深区间内，则基于三轴变化值(⊿x,⊿y,⊿z)，显示虚拟浮漂图形的剧烈运动以及鱼咬钩的动画，同时还驱动智能浮漂的漂尾发光模块进行变色报警。

图3示出了根据第三实施例的智能浮漂的水下场景的重现装置的框图。如图3所示，重现装置包括获取单元、计算单元、判断单元和映射单元。

获取单元1，获取浮漂传感器在三轴方向即水平X轴、纵深Y轴和竖直Z轴所采集的水下数据(x,y,z)。

计算单元2，用于基于三轴方向的水下数据(x,y,z)，确定预设时间内的三轴变化值(⊿x,⊿y,⊿z)，继而得到上报数据ud。

判断单元3，用于基于所确定的竖直变化值⊿z，判断是否通过无线通信模块将上报数据ud无线传输至用户终端。其中无线通信模块可采用短距离无线通信协议，诸如Bluetooth、Zigbee、Z-wave等。

具体地，判断单元可通过以下方式对竖直变化值⊿z进行判断：

利用浮漂内置的传感器采集浮漂在当前水域的水下数据训练出竖直判断模型，其中将竖直变化值⊿z的数值范围划分成三个限值区间，即微动区间(a,b)、浮动区间(b,c)和预咬钩区间(c,d)，其中a<b<c<d，在一些情况下，a<b<c<<d。

当竖直变化值⊿z在微动区间内时，判断单元确定不传输上报数据ud，这也将浮漂在水下进行小幅绕圈运动这一干扰排除。此时还可进一步降低传感器采集数据的频率。

当竖直变化值⊿z在浮动区间或预咬钩区间内时，判断单元则将上报数据ud无线传输至用户终端。

映射单元4，用于基于上报数据ud，将浮漂的实际动作映射成虚拟浮漂图形的对应运动。

当abs(⊿x)>abs(⊿y)时，则在水平X轴和竖直Z轴构成的X-Z平面上，映射单元利用第一变化值(⊿x,⊿z)显示虚拟浮漂图形的偏移运动；当abs(⊿x)<abs(⊿y)时，则在纵深Y轴和竖直Z轴构成的Y-Z平面上，映射单元利用第二变化值(⊿y,⊿z)显示虚拟浮漂图形的偏移运动。映射单元可通过这种方式将三维变化值(⊿x,⊿y,⊿z)显示在二维平面上。

具体地，对于竖直变化值⊿z可在浮动区间或预咬钩区间这两种情况，映射单元将分别针对性处理。

当竖直变化值⊿z在浮动区间内时，可按照预设倍数放大显示效果，即浮漂的实际动作可对应于多倍的虚拟浮漂图形的运动，同时还显示没有鱼咬钩。

当竖直变化值⊿z在预咬钩区间内时，则进一步比较水平变化值⊿x和纵深变化值⊿y。

如果水平变化值⊿x在预定的水平区间内并且纵深变化值⊿y在预定的纵深区间内，则映射单元基于上报数据ud，在用户终端的显示界面中显示虚拟浮漂图形的剧烈运动以及鱼咬钩的动画，同时还驱动智能浮漂的漂尾发光模块进行变色报警。

第四实施例提供了一种智能浮漂，包括三轴加速度传感器、控制电路、无线通信模块和漂尾发光模块，其中控制电路包括处理器和根据第三实施例所述的非暂态计算机可读存储介质。

第五实施例提供了一种非暂态计算机可读存储介质，包括存储在其上的指令所述指令被配置为使得处理器执行根据第一或第二实施例所述的智能浮漂的水下场景的重现方法。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)、便携式计算机盘盒(磁装置)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)、光纤装置以及便携式只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一个实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路、现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读存储介质中。所述存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种基于智能浮漂的水下场景重现方法，包括以下步骤：

s1、获取浮漂在水平X轴、纵深Y轴和竖直Z轴的水下数据(x,y,z)，其中水下数据是加速度；

s2、基于XYZ三轴方向的水下数据(x,y,z)，确定预设时间内的三轴变化值(⊿x,⊿y,⊿z)，继而得到上报数据ud；

s3、基于所确定的竖直变化值⊿z，判断是否将上报数据ud无线传输至用户终端；

s4、基于上报数据ud，将浮漂的实际动作映射成虚拟浮漂图形的对应运动；

其中步骤s4包括：

s41：当abs(⊿x)>abs(⊿y)时，则在水平X轴和竖直Z轴构成的X-Z平面上，利用第一变化值(⊿x,⊿z)显示虚拟浮漂图形的偏移运动；当abs(⊿x)<abs(⊿y)时，则在纵深Y轴和竖直Z轴构成的Y-Z平面上，利用第二变化值(⊿y,⊿z)显示虚拟浮漂图形的偏移运动；

s42：当竖直变化值⊿z在浮动区间内时，按照预设倍数放大显示效果，同时还显示没有鱼咬钩；

s43：当竖直变化值⊿z在预咬钩区间内时，则进一步确定水平变化值⊿x在预定的水平区间内并且纵深变化值⊿y在预定的纵深区间内，然后显示鱼咬钩的动画，同时还驱动智能浮漂的漂尾发光模块进行变色报警。

2.根据权利要求1所述的重现方法，其中上报数据ud为竖直变化值⊿z和倾斜角度γ，倾斜角度γ＝0.5*(z/g-1)，其中g为标准重力加速度。

3.根据权利要求1所述的重现方法，其中上报数据ud为三轴变化值(⊿x,⊿y,⊿z)。

4.根据权利要求2或3所述的重现方法，其中步骤s3包括s31：利用浮漂内置的传感器采集浮漂在当前水域的水下数据训练出竖直判断模型，其中将竖直变化值⊿z的数值范围划分成三个限值区间，包括微动区间、浮动区间和预咬钩区间。

5.根据权利要求4所述的重现方法，其中步骤s3包括s32：当竖直变化值⊿z在微动区间内时，不将上报数据ud无线传输至无线终端，同时还降低传感器采集数据的频率。

6.根据权利要求4所述的重现方法，其中步骤s3包括s33：当竖直变化值⊿z在浮动区间或预咬钩区间内时，将上报数据ud无线传输至用户终端。

7.一种用于执行根据权利要求1-6中任一项所述的重现方法的智能浮漂的水下场景的重现装置，包括用于执行步骤s1的获取单元、用于执行步骤s2的计算单元、用于执行步骤s3的判断单元和用于执行步骤s4的映射单元。

8.一种非暂态计算机可读存储介质，包括存储在其上的程序指令，所述程序指令被处理器执行时用于实现根据权利要求1-6中任一项所述的重现方法。

9.一种智能浮漂，包括三轴加速度传感器、控制电路、无线通信模块和漂尾发光模块，其中控制电路包括处理器和根据权利要求8所述的非暂态计算机可读存储介质。

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