CN116170027B - 一种毒检设备数据管理系统及处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数据处理技术领域，具体涉及一种毒检设备数据管理系统及处理方法，包括：将毒检设备数据序列转换为二值数据序列，根据二值数据序列获得元数据和游程序列，获得类型数量取值范围，计算类型数量取值范围中的每个类型数量的适配度，获得目标类型数量，获得游程序列的目标待编码序列，对目标待编码序列进行霍夫曼编码获得编码序列，进而获得二值数据序列的压缩结果。本发明通过自适应获得的目标类型数量，将游程序列转换为目标待编码序列，编码序列的长度减小，数据量减少，使得二值数据序列的压缩结果的压缩效率的提升效果最好。

Description

一种毒检设备数据管理系统及处理方法

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，具体涉及一种毒检设备数据管理系统及处理方法。

背景技术

毒检数据包括受检人员的脑磁图曲线、指脉血流速度和血氧度，通过对受检人员的脑磁图曲线与专网云端上的脑磁图曲线模型进行比较，结合受检人员的指脉血流速度和血氧度，获得受检人员的检测信息，同时，不同状态下的脑磁图曲线模型的准确性决定了受检人员的检测信息的准确性，而脑磁图曲线模型根据新的毒检数据进行不断完善；因此，需要完整无损地保存毒检数据，当遇到网络问题时，毒检数据不能实时传输并存储在专网云端，为了防止毒检数据丢失，需要先将毒检数据和受检人员的检测信息暂存在毒检数据缓存模块的缓存器中。

想要在缓存器中暂存更多的毒检数据，就需要对毒检数据进行压缩存储，考虑到毒检数据的数据类型较多、数据范围较广，直接采用霍夫曼编码进行压缩，会导致霍夫曼编码表较大，进而影响压缩效率，需要对毒检设备数据序列进行转换和处理，使得毒检设备数据序列的压缩结果的压缩效率的提升效果最好。

发明内容

本发明提供一种毒检设备数据管理系统及处理方法，以解决现有的问题。

本发明的一种毒检设备数据处理方法采用如下技术方案：

本发明一个实施例提供了一种毒检设备数据处理方法，该方法包括以下步骤：

将毒检设备数据序列转换为二值数据序列，根据二值数据序列获得元数据和游程序列，

根据游程序列中所有游程的最大值和平均值获得类型数量取值范围，计算类型数量取值范围中的每个类型数量的适配度，包括：对于类型数量P，将P减一记为最大长度，将1到最大长度之间的所有整数记为所有长度，对于游程序列中任意一个游程，根据游程与最大长度的商和余数，获得游程的长度序列，结合所有所有长度对应的所有类型，根据游程的长度序列获得游程的类型序列；将游程序列中所有游程的类型序列组成的序列记为类型数量P对应的游程序列的待编码序列，统计类型数量P对应的游程序列的待编码序列中每种类型的频率，根据类型数量P对应的游程序列的待编码序列的长度和所有类型的频率获得类型数量P的适配度；

将最大的适配度对应的类型数量作为目标类型数量；将所有目标类型对应的所有长度记为目标长度，将所有目标长度对应的所有类型记为目标类型，将目标类型数量对应的游程序列的待编码序列记为游程序列的目标待编码序列，根据霍夫曼编码对游程序列的目标待编码序列进行编码获得编码序列；

将元数据和编码序列作为毒检设备数据序列的压缩结果。

进一步地，所述根据二值数据序列获得元数据和游程序列，包括的具体步骤如下：

将二值数据序列的第一个数据记为二值数据序列的元数据；将0记为第一数码，将1记为第二数码，将二值数据序列中连续的第一数码的数量或连续的第二数码的数量记为游程，按照从左到右的顺序，依次获取二值数据序列中的所有游程，将所有游程按照顺序组成的序列记为二值数据序列的游程序列。

进一步地，所述根据游程序列中所有游程的最大值和平均值获得类型数量取值范围，包括的具体步骤如下：

将游程序列的所有游程中的最大值记为最大游程，将游程序列的所有游程的平均值记为平均游程/>，将/>记为类型数量取值范围，其中，/>表示取最小值。

进一步地，所述根据游程与最大长度的商和余数，获得游程的长度序列，包括的具体步骤如下：

如果游程与最大长度的余数，游程的长度序列由S个最大长度和一个长度Y组成，如果余数/>，游程的长度序列由S个最大长度组成，其中，S表示游程与最大长度的商，Y表示游程与最大长度的余数。

进一步地，所述结合所有所有长度对应的所有类型，根据游程的长度序列获得游程的类型序列，包括的具体步骤如下：

如果长度c=1，则长度的类型为类型一，如果长度c=2，则长度的类型为类型二，以此类推，如果长度c=P-2，则长度的类型为类型P-2，获得前P-2个类型；如果长度c=P-1，且在长度序列中该长度后面没有其他的长度，则长度的类型为类型P-1，如果长度c=P-1，且在长度序列中该长度后面有其他的长度，则长度的类型为类型P；

如果游程与最大长度的余数，则游程的类型序列由S个类型P和一个类型Y组成，如果余数/>，则游程的类型序列由S-1个类型P和一个类型P-1组成。

进一步地，所述根据类型数量P对应的游程序列的待编码序列的长度和所有类型的频率获得类型数量P的适配度，包括的具体步骤如下：

类型数量P的适配度的计算公式为：

式中，表示类型数量P的适配度，/>表示类型数量P对应的游程序列的待编码序列的长度，/>表示类型数量，L表示二值数据序列的长度，/>表示类型数量P对应的类型i的频率，/>为以自然常数为底的指数函数。

本发明的技术方案的有益效果是：本发明通过类型数量获得所有类型和所有长度，以及所有类型和所有长度的对应关系，将每个游程转换为若干个长度组成的长度序列，根据所有类型和所有长度的对应关系，获得长度序列对应的类型序列，结合所有类型序列组成的待编码序列的长度以及所有类型的频率，获得类型数量的适配度，进而获得待编码序列的总码长最短，即最大的适配度对应的目标类型数量，进而根据目标类型数量获得目标待编码序列，将种类较多的游程组成游程序列转换为种类较少的目标类型组成的目标待编码序列，对目标待编码序列进行霍夫曼编码获得编码序列，编码序列的长度减小，数据量减少，使得二值数据序列的压缩结果的压缩效率的提升效果最好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种毒检设备数据处理方法的步骤流程图。

具体实施方式

为了更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种毒检设备数据处理方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。

下面结合附图具体的说明本发明所提供的一种毒检设备数据处理方法的具体方案。

请参阅图1，其示出了本发明一个实施例提供的一种毒检设备数据处理方法的步骤流程图，该方法包括以下步骤：

S001．将毒检设备数据序列转换为二值数据序列，根据二值数据序列获得元数据和游程序列。

需要说明的是，想要在缓存器中暂存更多的毒检数据，就需要对毒检数据进行压缩存储，考虑到毒检数据的数据类型较多、数据范围较广，直接采用霍夫曼编码进行压缩，会导致霍夫曼编码表较大，进而影响压缩效率，需要对毒检设备数据序列进行转换和处理，使得毒检设备数据序列的压缩结果的压缩效率的提升效果最好。

1. 将毒检设备数据序列转换为二值数据序列。

毒检数据采集模块通过毒检设备采集受检人员的脑磁图曲线、指脉血流速度和血氧度，毒检设备包括毒后MEG验检设备和指夹，其中，毒后MEG验检设备感应并记录受检人员的脑部的脑磁场感应变化，获得受检人员的脑磁图曲线，指夹用于获得受检人员的指脉血流速度和血氧度；毒检数据检测模块将受检人员的脑磁图曲线与专网云端上的脑磁图曲线模型进行比较，结合受检人员的指脉血流速度和血氧度获得受检人员的检测信息。

将每个受检人员的脑磁图曲线、指脉血流速度、血氧度以及受检人员的检测信息组成的序列记为毒检设备数据序列，通过编码方式对毒检设备数据序列进行编码，获得由0和1组成的二值数据序列。

编码方式包括但不限于ASCII编码方式、UTF8编码方式、GB2312编码方式和UTF16编码方式，本实施例中使用的编码方式为GB2312编码方式。

2.根据二值数据序列获得元数据和游程序列。

将二值数据序列的第一个数据记为二值数据序列的元数据；将0记为第一数码，将1记为第二数码，将二值数据序列中连续的第一数码的数量或连续的第二数码的数量记为游程，按照从左到右的顺序，依次获取二值数据序列中的所有游程，将所有游程按照顺序组成的序列记为二值数据序列的游程序列。

需要说明的是，由于二值数据序列只由第一数码和第二数码组成，因此，只需要记录二值数据序列的第一个数据（元数据）以及连续的第一数码和连续的第二数码的数量（游程），即可还原出二值数据序列。

S002.获得类型数量取值范围，计算类型数量取值范围中的每个类型数量的适配度，获得目标类型数量。

需要说明的是，本实施例通过霍夫曼编码对游程序列进行压缩，其中，对于频率较小且长度较长的游程，编码后的码长较长，数据量较大，而频率较大的游程的编码后的码长较短，数据量较小，因此，为了减小频率较小且长度较长的游程的码长，本实施例考虑将频率较小且长度较长的游程转换为若干个频率较大且长度较短的游程，即用若干个频率较大且长度较短的游程来表示频率较小且长度较长的游程，以此用若干个较短的码字（频率较大的游程的码字）来表示一个较长的码字（频率较小的游程的码字），进而提高游程序列的压缩效率。例如，频率最小的游程15的码长为12，频率最大的游程4的码长为1，游程3的码长为2，如果将游程15转换为三个游程4和一个游程3，则转换后的码长为5，码长减小，数据量减少，如果将游程15转换为五个游程3，则转换后的码长为10，码长减小，数据量减少；虽然两种转换方式都使码长减小，数据量减少，但是对压缩效率的提升效果不同，明显第一种转换方式对压缩效率的提升效果更好。因此，本实施例通过类型数量获得所有类型和所有长度，以及所有类型和所有长度的对应关系，将每个游程转换为若干个长度组成的长度序列，根据所有类型和所有长度的对应关系，获得长度序列对应的类型序列，结合所有类型序列组成的待编码序列的长度以及所有类型的频率，获得类型数量的适配度，进而获得待编码序列的总码长最短，即最大的适配度对应的目标类型数量，使得对压缩效率的提升效果最好。

1.获得类型数量取值范围。

将游程序列的所有游程中的最大值记为最大游程，将游程序列的所有游程的平均值记为平均游程/>，将/>记为类型数量取值范围，其中，/>表示取最小值。

2.计算类型数量的适配度。

将类型数量取值范围内的任意一个整数作为类型数量P，计算类型数量P的适配度，具体步骤为：

（1）将P-1记为最大长度，将[1,P-1]记为长度范围，长度范围中的所有整数即为所有长度。

（2）对于游程序列中任意一个游程，获得游程与最大长度的商S和余数Y，如果游程与最大长度的余数，游程的长度序列由S个最大长度和一个长度Y组成，如果余数/>，游程的长度序列由S个最大长度组成，其中，S表示游程与最大长度的商，Y表示游程与最大长度的余数。

（3）如果长度c=1，则长度的类型为类型一，如果长度c=2，则长度的类型为类型二，以此类推，如果长度c=P-2，则长度的类型为类型P-2，获得前P-2个类型；如果长度c=P-1，且在长度序列中该长度后面没有其他的长度，则长度的类型为类型P-1，如果长度c=P-1，且在长度序列中该长度后面有其他的长度，则长度的类型为类型P。

（4）如果游程与最大长度的余数Y不为0，则长度Y的类型为类型Y，且在长度序列中这S个最大长度后面都有其他的长度，因此这S个最大长度的类型均为类型P；如果游程与最大长度的余数Y为0，游程的长度序列由S个最大长度组成，则在长度序列中第S个最大长度后面没有其他的长度，此时第S个最大长度的类型为类型P-1，在长度序列中前S-1个最大长度后面都有其他的长度，因此前S-1个最大长度的类型均为类型P；综上，如果游程与最大长度的余数，则游程的类型序列由S个类型P和一个类型Y组成的，如果余数/>，则游程的类型序列由S-1个类型P和一个类型P-1组成的。

（5）将游程序列中所有游程的类型序列按照顺序组成的序列记为类型数量P对应的游程序列的待编码序列，统计待编码序列中每种类型的频率，计算类型数量P的适配度，类型数量P的适配度的计算公式为：

式中，表示类型数量P的适配度，/>表示类型数量P对应的游程序列的待编码序列的长度，/>表示类型数量，L表示二值数据序列的长度，/>表示类型数量P对应的类型i的频率，/>为以自然常数为底的指数函数。

表示类型数量P对应的所有类型的熵，该值表征了类型数量P对应的游程序列的待编码序列中每个类型的平均码长，则/>表征了类型数量P对应的游程序列的待编码序列中所有类型的总码长，该值越小，则类型数量P对应的游程序列的待编码序列中所有类型的总码长越短，根据类型数量P对游程序列进行编码的压缩效率越高，越应该选择类型数量P对游程序列进行编码，类型数量P的适配度越大。

3.获得目标类型数量。

计算类型数量取值范围中的每个类型数量的适配度，将最大的适配度对应的类型数量作为目标类型数量。

S003.获得游程序列的目标待编码序列，对目标待编码序列进行霍夫曼编码获得编码序列，进而获得二值数据序列的压缩结果。

将所有目标类型对应的所有长度记为目标长度，将所有目标长度对应的所有类型记为目标类型，包括目标类型一、目标类型二、…、目标类型、目标类型/>，将目标类型数量/>对应的游程序列的待编码序列记为游程序列的目标待编码序列。

统计目标待编码序列中每种目标类型的频率，根据所有目标类型的频率构建霍夫曼编码表，根据霍夫曼编码表对游程序列的目标待编码序列进行编码获得编码序列。

将元数据和编码序列作为二值数据序列的压缩结果。

本实施例结合所有类型序列组成的待编码序列的长度以及所有类型的频率，获得类型数量的适配度，进而获得待编码序列的总码长最短，即最大的适配度对应的目标类型数量，进而根据目标类型数量获得目标待编码序列，将种类较多的游程组成游程序列转换为种类较少的目标类型组成的目标待编码序列，对目标待编码序列进行霍夫曼编码获得编码序列，编码序列的长度减小，数据量减少，使得二值数据序列的压缩结果的压缩效率的提升效果最好。

S004.对二值数据序列的压缩结果进行解压，获得二值数据序列，进而获得毒检设备数据序列。

二值数据序列的压缩结果包括元数据和编码序列，对编码序列进行霍夫曼解码获得目标待编码序列，将目标待编码序列中的所有不是目标类型的目标类型作为标识目标类型，根据标识目标类型将目标待编码序列划分为若干个子序列，对于任意一个子序列，根据所有目标长度和所有目标类型的对应关系，获得子序列中的每个目标类型对应的目标长度，将子序列中所有目标类型对应的目标长度的和记为游程，根据所有子序列获得所有游程，将所有游程组成的序列作为游程序列。

根据元数据和游程序列获得二值数据序列，将二值数据序列转换为毒检设备数据序列，实现对压缩结果进行解压。

本发明通过类型数量获得所有类型和所有长度，以及所有类型和所有长度的对应关系，将每个游程转换为若干个长度组成的长度序列，根据所有类型和所有长度的对应关系，获得长度序列对应的类型序列，结合所有类型序列组成的待编码序列的长度以及所有类型的频率，获得类型数量的适配度，进而获得待编码序列的总码长最短，即最大的适配度对应的目标类型数量，进而根据目标类型数量获得目标待编码序列，将种类较多的游程组成游程序列转换为种类较少的目标类型组成的目标待编码序列，对目标待编码序列进行霍夫曼编码获得编码序列，编码序列的长度减小，数据量减少，使得二值数据序列的压缩结果的压缩效率的提升效果最好。

需要说明的是：上述本发明实施例先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

Claims (1)

1.一种毒检设备数据处理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

将毒检设备数据序列转换为二值数据序列，根据二值数据序列获得元数据和游程序列；

根据游程序列中所有游程的最大值和平均值获得类型数量取值范围，计算类型数量取值范围中的每个类型数量的适配度，包括：对于类型数量P，将P减一记为最大长度，将1到最大长度之间的所有整数记为所有长度，对于游程序列中任意一个游程，根据游程与最大长度的商和余数，获得游程的长度序列，结合所有长度对应的所有类型，根据游程的长度序列获得游程的类型序列；将游程序列中所有游程的类型序列组成的序列记为类型数量P对应的游程序列的待编码序列，统计类型数量P对应的游程序列的待编码序列中每种类型的频率，根据类型数量P对应的游程序列的待编码序列的长度和所有类型的频率获得类型数量P的适配度；

将最大的适配度对应的类型数量作为目标类型数量；将所有目标类型对应的所有长度记为目标长度，将所有目标长度对应的所有类型记为目标类型，将目标类型数量对应的游程序列的待编码序列记为游程序列的目标待编码序列，根据霍夫曼编码对游程序列的目标待编码序列进行编码获得编码序列；

将元数据和编码序列作为毒检设备数据序列的压缩结果；

所述根据二值数据序列获得元数据和游程序列，包括的具体步骤如下：

将二值数据序列的第一个数据记为二值数据序列的元数据；将0记为第一数码，将1记为第二数码，将二值数据序列中连续的第一数码的数量或连续的第二数码的数量记为游程，按照从左到右的顺序，依次获取二值数据序列中的所有游程，将所有游程按照顺序组成的序列记为二值数据序列的游程序列；

其中，所述根据游程序列中所有游程的最大值和平均值获得类型数量取值范围，包括的具体步骤如下：

将游程序列的所有游程中的最大值记为最大游程，将游程序列的所有游程的平均值记为平均游程/>，将/>记为类型数量取值范围，其中，/>表示取最小值；

所述根据游程与最大长度的商和余数，获得游程的长度序列，包括的具体步骤如下：

如果游程与最大长度的余数，游程的长度序列由S个最大长度和一个长度Y组成，如果余数/>，游程的长度序列由S个最大长度组成，其中，S表示游程与最大长度的商，Y表示游程与最大长度的余数；

所述结合所有长度对应的所有类型，根据游程的长度序列获得游程的类型序列，包括的具体步骤如下：

如果长度c=1，则长度的类型为类型一，如果长度c=2，则长度的类型为类型二，以此类推，如果长度c=P-2，则长度的类型为类型P-2，获得前P-2个类型；如果长度c=P-1，且在长度序列中该长度后面没有其他的长度，则长度的类型为类型P-1，如果长度c=P-1，且在长度序列中该长度后面有其他的长度，则长度的类型为类型P；

如果游程与最大长度的余数，则游程的类型序列由S个类型P和一个类型Y组成，如果余数/>，则游程的类型序列由S-1个类型P和一个类型P-1组成；

其中，所述根据类型数量P对应的游程序列的待编码序列的长度和所有类型的频率获得类型数量P的适配度，包括的具体步骤如下：

类型数量P的适配度的计算公式为：

式中，表示类型数量P的适配度，/>表示类型数量P对应的游程序列的待编码序列的长度，/>表示类型数量，L表示二值数据序列的长度，/>表示类型数量P对应的类型i的频率，/>为以自然常数为底的指数函数。