异构数据时序对齐方法、装置、终端及介质与流程

本申请涉及数据处理，特别是涉及一种异构数据时序对齐方法、装置、终端及介质。

背景技术：

1、随着智能穿戴设备和数字健康技术的发展，通过智能手表、智能手环持续获取用户的心率、心率变异性和运动状态等生理特征，并根据所获取的生理特征对用户的生理状态进行分析，已经逐渐应用于健康监测和人机交互等场景。

2、在实际应用过程中，智能穿戴设备产生的生理特征通常以连续数据流的形式输出。例如，心率变异性、实时心率和运动强度等生理特征随着时间持续变化，形成具有较高采样频率的生理特征流。受到数据传输延迟、数据丢失、传感器扰动或用户体动等因素影响，所采集的生理特征流中存在缺失数据或异常数据。若直接基于原始生理特征流进行后续处理，容易使异常采样结果对后续的数据分析产生干扰。同时，连续生理特征流缺少统一的时间窗口划分，不利于后续将不同时间尺度的数据建立对应关系。另一方面，人体生理特征除受到个体当前活动状态影响外，还具有随季节、昼夜和时间周期发生变化的特性。因此，在处理生理特征流时，还需要考虑生理特征对应的环境时间背景。

3、然而，现有技术中的生理数据分析通常主要针对生理特征本身进行处理，或者仅将日期、季节和时段等环境信息作为附加字段进行记录，难以使生理特征与其产生时对应的环境自然节律建立明确的时间匹配关系。生理特征流通常属于秒级或更高采样频率的高频连续数据，而节气和时辰等环境自然节律数据属于小时级、日级或更长周期的低频慢变数据，二者在数据变化频率和时间尺度方面存在较大差异。若直接将环境自然节律数据与生理特征流进行拼接或级联处理，容易出现同一环境自然节律状态对应多个生理采样数据的问题，难以确定不同滑动时间窗口内的生理特征数据所对应的环境自然节律状态。

4、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种异构数据时序对齐方法、装置、终端及介质，能够解决现有技术中高频生理特征流与低频环境自然节律数据难以建立准确的时间对应关系，导致异构时序数据融合程度一致性不足的技术问题。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种异构数据时序对齐方法、装置、终端及介质，能够解决现有技术中高频生理特征流与低频环境自然节律数据难以建立准确的时间对应关系，导致异构时序数据融合程度一致性不足的技术问题。

2、本发明技术方案如下：

3、一种异构数据时序对齐方法，所述方法包括：

4、获取目标对象对应的生理特征流，对所述生理特征流进行预处理，并按照预设滑动时间窗口对预处理后的生理特征流进行划分，得到各滑动时间窗口对应的窗口生理特征数据；

5、根据当前时间信息和位置信息确定环境自然节律数据，并将所述环境自然节律数据与各所述窗口生理特征数据进行时间匹配，得到各滑动时间窗口对应的时序对齐异构数据；

6、从目标滑动时间窗口对应的时序对齐异构数据中，获取窗口生理特征数据和环境自然节律数据，对所述窗口生理特征数据进行标准化处理，根据所述环境自然节律数据确定季节校准算子和昼夜时辰校准算子，并获取预设的生理律动修正算子；

7、根据所述季节校准算子、昼夜时辰校准算子和生理律动修正算子，对标准化处理后的窗口生理特征数据进行级联变换和归一化处理，得到所述目标滑动时间窗口对应的标准化时序对齐特征向量。

8、可选地，还提供一种异构数据时序对齐装置，所述装置包括：

9、生理特征获取模块，用于获取目标对象对应的生理特征流，对所述生理特征流进行预处理，并按照预设滑动时间窗口对预处理后的生理特征流进行划分，得到各滑动时间窗口对应的窗口生理特征数据；

10、异构数据对齐模块，用于根据当前时间信息和位置信息确定环境自然节律数据，并将所述环境自然节律数据与各所述窗口生理特征数据进行时间匹配，得到各滑动时间窗口对应的时序对齐异构数据；

11、校准算子获取模块，用于从目标滑动时间窗口对应的时序对齐异构数据中，获取窗口生理特征数据和环境自然节律数据，对所述窗口生理特征数据进行标准化处理，根据所述环境自然节律数据确定季节校准算子和昼夜时辰校准算子，并获取预设的生理律动修正算子；

12、特征向量生成模块，用于根据所述季节校准算子、昼夜时辰校准算子和生理律动修正算子，对标准化处理后的窗口生理特征数据进行级联变换和归一化处理，得到所述目标滑动时间窗口对应的标准化时序对齐特征向量。

13、可选地，还提供一种计算机终端，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述异构数据时序对齐方法所述的步骤。

14、可选地，还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述异构数据时序对齐方法所述的步骤。

15、本发明实现技术效果如下：

16、上述异构数据时序对齐方法、装置、终端及介质，通过获取目标对象对应的生理特征流，对所述生理特征流进行预处理，并按照预设滑动时间窗口对预处理后的生理特征流进行划分，使连续产生的生理特征流被转换为分别对应不同时间范围的窗口生理特征数据，在降低缺失数据和异常数据对后续处理过程产生干扰的同时，为环境自然节律数据与生理特征数据之间建立时间对应关系提供统一的时间窗口基础；通过根据当前时间信息和位置信息确定环境自然节律数据，并将所述环境自然节律数据与各窗口生理特征数据进行时间匹配，使低频慢变的环境自然节律数据能够与对应时间范围内的高频窗口生理特征数据建立明确的时间对应关系，得到各滑动时间窗口对应的时序对齐异构数据，从而降低两类数据因变化频率和时间尺度不同而难以直接对应的问题；通过从目标滑动时间窗口对应的时序对齐异构数据中获取窗口生理特征数据和环境自然节律数据，对窗口生理特征数据进行标准化处理，并根据所述环境自然节律数据确定季节校准算子和昼夜时辰校准算子，同时获取预设的生理律动修正算子，使环境自然节律数据不再仅作为附加数据参与处理，而是被转换为与当前节气和时辰对应的校准算子，从而能够针对目标滑动时间窗口对应的环境时间背景对生理特征实施差异化校准；通过季节校准算子、昼夜时辰校准算子和生理律动修正算子对标准化处理后的窗口生理特征数据进行级联变换，使不同时间尺度的环境自然节律信息通过对应的校准算子作用于窗口生理特征数据，并通过归一化处理将级联变换后的多维数据转换至统一的数据尺度，得到目标滑动时间窗口对应的标准化时序对齐特征向量；进而，本申请通过对生理特征流进行窗口化处理，将窗口生理特征数据与环境自然节律数据进行时间匹配，并进一步根据匹配的环境自然节律数据确定对应的校准算子对窗口生理特征数据进行级联校准和归一化处理，使高频生理特征流与低频环境自然节律数据由简单的数据并列或直接拼接转化为具有时间对应关系和算子校准关系的标准化时序对齐特征，从而提高异构时序数据的时间对齐程度和数据融合程度，并为后续基于所述标准化时序对齐特征向量的数据处理提供统一的数据输入。

1.一种异构数据时序对齐方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的异构数据时序对齐方法，其特征在于，获取目标对象对应的生理特征流，对所述生理特征流进行预处理，并按照预设滑动时间窗口对预处理后的生理特征流进行划分，包括：

3.根据权利要求2所述的异构数据时序对齐方法，其特征在于，根据当前时间信息和位置信息确定环境自然节律数据，包括：

4.根据权利要求3所述的异构数据时序对齐方法，其特征在于，将所述环境自然节律数据与各所述窗口生理特征数据进行时间匹配，包括：

5.根据权利要求4所述的异构数据时序对齐方法，其特征在于，对所述窗口生理特征数据进行标准化处理，包括：

6.根据权利要求5所述的异构数据时序对齐方法，其特征在于，根据所述环境自然节律数据确定所述季节校准算子，包括：

7.根据权利要求6所述的异构数据时序对齐方法，其特征在于，根据所述环境自然节律数据确定所述昼夜时辰校准算子，并获取预设的生理律动修正算子，包括：

8.一种异构数据时序对齐装置，其特征在于，所述装置包括：

9.一种计算机终端，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。