CN106525108A - 一种基于线性拟合算法的空气盒子温湿度精度校正方法 - Google Patents

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崔营
叶柯
梁良
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Abstract

本发明公开了一种基于线性拟合算法的空气盒子温湿度精度校正方法，包括：建立温湿度标定模型；切换标准设备的工作状态，标记标准设备在不同工作状态下的工作因子，并基于温湿度标定模型建立并保存其与工作因子的关联关系；对实验数据和工作因子进行线性拟合后得到拟合直线，获得校正公式；将校正公式写入空气盒子整机设备中固化。本发明在原有温湿度测量值和标准值的状态模型基础上，引入了对应设备状态的工作因子，根据不同工作状态及其因子的大小，扩大了状态矩阵的维度，重新建立了更精确的温湿度数据模型，并利用线性拟合和最小二乘法完成了整机设备的温湿度数据拟合，极大地提高了整机智能设备在实际使用时的测量准确度。

Description

一种基于线性拟合算法的空气盒子温湿度精度校正方法
技术领域
本发明涉及空气盒子测试校正技术领域，具体地讲，是涉及一种基于线性拟合算法的空气盒子温湿度精度校正方法。
背景技术
温度和湿度一直是居民日常生活非常关心的问题，温湿度测量仪器从传统的物理温度计、湿度计，发展到目前的高精度温湿度传感器。不仅在使用尺寸上得到了极大提升，测量精度范围也进一步提高。测量结果输出更灵活。同时用户对温度准确性的感知能力远大于用户对智能设备其他传感器的感知，所以温湿度测量的准确度直接关乎用户的使用体验。因此目前市场上的温湿度传感器出厂之前都进行了温湿度算法校正，保证了传感器的测量精度。
智能检测设备SD的制造商在采购现成的温湿度传感器时，根据其参数标准以及其在实验环境下的测试，都能够准确了解其测量精度。但是实际的智能检测设备SD实际使用过程中，由于其为电子设备的固有特性，在正常工作会持续发热，使SD设备内部温度上升，从而影响安装的温湿度传感器位置的温度，对传感器的检测产生影响，使温度测量值不准确，而且SD设备需要配置通风外壳，以及相应因素的影响，也会造成温湿值测量值很不准确。另一方面，SD设备在正常环境下长时间使用后，传感器周围不可避免地会有灰尘沉积，这也在一定程度上会导致了温湿度测量不准确。而现有的温湿度检测设备大多都是采用简单的拟合时间和温湿度的关系来校正设备测量参数，这种方式不能满足新型的智能设备SD的应用和检测需求，亟需改进。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明提供一种结合智能设备SD实际应用场景改良数据拟合算法从而提高了测量准确性的基于线性拟合算法的空气盒子温湿度精度校正方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种基于线性拟合算法的空气盒子温湿度精度校正方法，包括如下步骤：
(S100)基于空气盒子所采用的温湿度传感器的原始测量值建立温湿度标定模型：
(S101)获取所述温湿度传感器的原始测量值，并测定标准设备的标准测量值；
(S102)按照标准设备的工作时间，建立标准测量值和原始测量值的一一对应关系；
(S103)改变测试环境中的温湿度特征，对标准设备进行重复实验采样，建立温湿度标定模型；
(S200)切换标准设备的工作状态，标记标准设备在不同工作状态下的工作因子，并基于温湿度标定模型建立并保存其与工作因子的关联关系；
(S300)结合由温湿度标定模型所获取到的实验数据以及其与工作因子的关联关系，对其进行线性拟合后得到拟合直线，获得校正公式
Yi＝HiXi+Bi(i∈R)，其中，Yi代表标准设备的量测值，Xi代表待校正设备的量测值，Hi代表校正参数；
(S400)将校正公式写入空气盒子整机设备中固化。
具体地，所述校正公式中，Yi＝[y1,y2,y3,y4,y5......]T，Xi＝[x1,x2,x3,x4,x5......]T，Bi＝[b1,b2,b3,b4,b5......]T。
具体地，所述校正公式矩阵Hi中的维度为校正公式涉及到的工作因子个数。
具体地，所述校正公式引入残差函数转化为S(h)＝||Y-HX-B||2，当残差函数取最小值时，S(h)有最小值，最优求导得相应地，
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明通过建立细粒度的整机设备采样机制，得到大量采集数据，同时在原有温湿度测量值和标准值的状态模型基础上，引入了对应设备状态的工作因子，根据不同工作状态及其因子的大小，扩大了状态矩阵的维度，重新建立了更精确的温湿度数据模型，并利用线性拟合和最小二乘法完成了整机设备的温湿度数据拟合，极大地提高了整机智能设备在实际使用时的测量准确度，本发明构思新颖，设计巧妙，具有广泛的应用前景，适合推广应用。
(2)本发明中需要引入的对应工作状态的工作因子涉及包括屏幕亮度、无线工作强度、其他传感器运行模式等多种情况在内的参数，其参数的增加扩展了状态矩阵H的维度，虽然在一定程度上增加了拟合的负担，但是基于线性拟合操作简单、计算速度快等特性，使得对校正设备的整体负担并不大，由于这种方式对设备个体测试的一致性很好，并且对大规模测试标定整机设备的拓扑性和可扩展性都较高，因此线性拟合算法在本发明中应用的性价比很高。
附图说明
图1为本发明的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例
如图1所示，该基于线性拟合算法的空气盒子温湿度精度校正方法，包括如下步骤：
(S100)基于空气盒子所采用的温湿度传感器的原始测量值建立温湿度标定模型：
(S101)获取所述温湿度传感器的原始测量值，并测定标准设备的标准测量值；
(S102)按照标准设备的工作时间，建立标准测量值和原始测量值的一一对应关系；
(S103)改变测试环境中的温湿度特征，对标准设备进行重复实验采样，建立温湿度标定模型；
(S200)切换标准设备的工作状态，标记标准设备在不同工作状态下的工作因子，并基于温湿度标定模型建立并保存其与工作因子的关联关系；
(S300)结合由温湿度标定模型所获取到的实验数据以及其与工作因子的关联关系，对其进行线性拟合后得到拟合直线，获得校正公式
Yi＝HiXi+Bi(i∈R)，其中，Yi代表标准设备的量测值，Xi代表待校正设备的量测值，Hi代表校正参数，并且，
Yi＝[y1,y2,y3,y4,y5......]T，Xi＝[x1,x2,x3,x4,x5......]T，Bi＝[b1,b2,b3,b4,b5......]T；
所述校正公式矩阵Hi中的维度为校正公式涉及到的工作因子个数，所述校正公式引入残差函数转化为S(h)＝||Y-HX-B||2，当残差函数取最小值时，S(h)有最小值，最优求导得相应地，
(S400)将校正公式写入空气盒子整机设备中固化。从而极大地提升了智能设备空气盒子的温湿度测量精度，使用户能够信赖内置本发明方案的智能设备空气盒子的测量数据。
上述实施例仅为本发明的优选实施例，并非对本发明保护范围的限制，但凡采用本发明的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于线性拟合算法的空气盒子温湿度精度校正方法，其特征在于，包括如下步骤：
(S100)基于空气盒子所采用的温湿度传感器的原始测量值建立温湿度标定模型：
(S101)获取所述温湿度传感器的原始测量值，并测定标准设备的标准测量值；
(S102)按照标准设备的工作时间，建立标准测量值和原始测量值的一一对应关系；
(S103)改变测试环境中的温湿度特征，对标准设备进行重复实验采样，建立温湿度标定模型；
(S200)切换标准设备的工作状态，标记标准设备在不同工作状态下的工作因子，并基于温湿度标定模型建立并保存其与工作因子的关联关系；
(S300)结合由温湿度标定模型所获取到的实验采样数据以及其与工作因子的关联关系，对其进行线性拟合后得到拟合直线，获得校正公式
Yi＝HiXi+Bi(i∈R)，其中，Yi代表标准设备的量测值，Xi代表待校正设备的量测值，Hi代表校正参数；
(S400)将校正公式写入空气盒子整机设备中固化。
2.根据权利要求1所述的基于线性拟合算法的空气盒子温湿度精度校正方法，其特征在于，所述校正公式中，Yi＝[y1,y2,y3,y4,y5......]T，Xi＝[x1,x2,x3,x4,x5......]T，Bi＝[b1,b2,b3,b4,b5......]T。
3.根据权利要求2所述的基于线性拟合算法的空气盒子温湿度精度校正方法，其特征在于，所述校正公式矩阵Hi中的维度为校正公式涉及到的工作因子个数。
4.根据权利要求3所述的基于线性拟合算法的空气盒子温湿度精度校正方法，其特征在于，所述校正公式引入残差函数转化为S(h)＝||Y-HX-B||2，当残差函数取最小值时，S(h)有最小值，最优求导得相应地，
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