针对空间站内航天员多舱室移动的定位与导航方法及装置与流程

1.本发明涉及定位与导航的技术领域，尤其涉及一种针对空间站内航天员多舱室移动的定位与导航方法及装置。


背景技术：

2.根据国家载人航天发展战略，我国近期将开展长期有人在轨照料的空间实验室任务，并逐步建造规模更大、结构更复杂的空间站，空间站往往由多个舱段连接而成，与以往在载人飞船上飞行的航天员不同，空间站内的航天员不必固定在座椅上工作，而是要求航天员能够在舱内或舱段间频繁地移动，需要航天员具有快速移动能力、空间定向能力和舱段之间空间关系判断能力，然而，重力的缺失打破了人们在地面上形成的固有定向习惯，当航天员在空间站内各舱段间移行时，常常会产生空间定向障碍问题，如倒置错觉、视觉重定向错觉、导航困难等，空间站舱内导航是指航天员从一个舱段向另一舱段移行的全部行为，包括定向、定位、路线规划等，成功的导航行为需要熟悉各舱段的地标，掌握舱段之间的空间对应关系，然而，在轨飞行期间，由于空间站各舱段之间舱壁的阻隔，航天员看不到不同舱段标志之间的空间对应关系，很难通过在轨穿舱训练建立空间站的整体方位感，另外，由于在轨任务繁多，不可能为航天员提供足够的时间用于舱内导航训练，因此，设计一种适用于空间站的航天员多舱室移动的定位和导航方法，是成功完成飞行任务的重要保障。


技术实现要素：

3.本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
4.鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。
5.因此，本发明解决的技术问题是：航天员无法看到不同舱段标志之间的空间对应关系，很难通过在轨穿舱训练建立空间站的整体方位感，另外，由于在轨任务繁多，不可能为航天员提供足够的时间用于舱内导航训练，且存在空间定向障碍问题，导致航天员无法及时准确地判断移动方位。
6.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：根据空间站舱室模型数据构建多层空间的三维网格模型；采集航天员的位置数据，将所述航天员的位置数据与所述多层空间的三维网格模型数据进行转换；定义相邻节点获取函数，利用所述相邻节点获取函数优化寻优算法，将转换结果作为所述寻优算法的输入，得到最优规划路径；根据所述最优规划路径进行多舱室移动模拟。
7.作为本发明所述的针对空间站内航天员多舱室移动的定位与导航方法的一种优选方案，其中：所述层空间的三维网格模型的数据包括舱室室壁及其他标志性物体表面坐标的集合；其中，所述集合由舱室地面、室壁及其他标志性物体的上表面坐标集合和障碍物侧表面坐标集合的差集获得。
8.作为本发明所述的针对空间站内航天员多舱室移动的定位与导航方法的一种优选方案，其中：包括：所述三维网格模型数据包括空间站舱室模型的包围盒以及空间站舱室模型的数据的四维数组（x，y，z，v）；其中，所述四维数组的前三维度x、y、z表示空间取样点的三维坐标除以步长之后的整数值，最后一个维度v表示在空间取样点的三维坐标位置是否可通行，v=0/1，0表示不可通行，1表示可以通行，初始状态下所有空间取样点的值都为0；所述位置数据包括航天员位置坐标、所要到达点位置坐标和路径点集合。
9.作为本发明所述的针对空间站内航天员多舱室移动的定位与导航方法的一种优选方案，其中：所述转换包括：所述三维网格模型数据为浮点型数据，将其转换为整数型数据；所述航天员的位置数据坐标、所要到达点位置坐标为浮点型数据，将其转换为整数型数据；所述路径点集合为整数型数据，将其转换为浮点型数据。
10.作为本发明所述的针对空间站内航天员多舱室移动的定位与导航方法的一种优选方案，其中：所述三维网格模型数据、所述航天员的位置数据坐标、所述所要到达点位置坐标为以0为开始的整数。
11.作为本发明所述的针对空间站内航天员多舱室移动的定位与导航方法的一种优选方案，其中：所述相邻节点获取函数包括：基于下式将三维网格模型数据的四维数组（x，y，z，v）中的前三维度x，y，z转换为整数型维度xindex，yindex，zindex：xindex = floor（（x
ꢀ–ꢀ
minx）/step）yindex = floor（（y
ꢀ–ꢀ
miny）/step）zindex = floor（（z
ꢀ–ꢀ
minz）/step）其中，floor表示向下取整函数，（minx，miny，minz）表示三维网格模型的包围盒的最小点坐标，step表示扫描的步长；定义当前节点的坐标为（a，b，c），由于万有引力，人员无法垂直上行，因此将节点（a，b，c 1）删除，由于地面的阻挡，人员无法垂直下行，将节点（a，b，c-1）删除，将剩余的24个节点作为相邻节点，并对应添加获取函数，构成相邻节点的获取函数。
12.作为本发明所述的针对空间站内航天员多舱室移动的定位与导航方法的一种优选方案，其中：所述寻优算法为鲸鱼算法。
13.为解决上述技术问题，本发明还提供了一种针对空间站内航天员多舱室移动的定位与导航装置，包括：模型构建模块，用于根据空间站舱室模型数据构建多层空间的三维网格模型；数据转换模块，用于采集航天员的位置数据，将所述航天员的位置数据与所述多层空间的三维网格模型数据进行转换；路径规划模块，用于定义相邻节点获取函数，利用所述相邻节点获取函数优化寻优算法，将转换结果作为所述寻优算法的输入，得到最优规划路径；模拟模块，用于根据所述最优规划路径进行多舱室移动模拟。
14.作为本发明所述的针对空间站内航天员多舱室移动的定位与导航装置的一种优
选方案，其中：所述装置还包括：所述数据转换模块包括数据采集单元和数据转换单元，其中，所述数据采集单元用于采集航天员的位置数据，所述数据转换单元用于将所述航天员的位置数据与所述多层空间的三维网格模型数据进行转换。
15.再一方面，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：步骤a：根据空间站舱室模型数据构建多层空间的三维网格模型；步骤b：采集航天员的位置数据，将所述航天员的位置数据与所述多层空间的三维网格模型数据进行转换；步骤c：定义相邻节点获取函数，利用所述相邻节点获取函数优化寻优算法，将转换结果作为所述寻优算法的输入，得到最优规划路径；步骤d：根据所述最优规划路径进行多舱室移动模拟。
16.又一方面，提供了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以下步骤：步骤a：根据空间站舱室模型数据构建多层空间的三维网格模型；步骤b：采集航天员的位置数据，将所述航天员的位置数据与所述多层空间的三维网格模型数据进行转换；步骤c：定义相邻节点获取函数，利用所述相邻节点获取函数优化寻优算法，将转换结果作为所述寻优算法的输入，得到最优规划路径；步骤d：根据所述最优规划路径进行多舱室移动模拟。
17.本发明的有益效果：上述的针对空间站内航天员多舱室移动的定位与导航方法及装置，所述方法包括：根据空间站舱室模型数据构建多层空间的三维网格模型；采集航天员的位置数据，将所述航天员的位置数据与所述多层空间的三维网格模型数据进行转换；定义相邻节点获取函数，利用所述相邻节点获取函数优化寻优算法，将转换结果作为所述寻优算法的输入，得到最优规划路径；根据所述最优规划路径进行多舱室移动模拟，本技术通过建立三维网格模型以及计算最优的路径，能够让航天员能够准确看到舱段标志之间的空间对应关系，从而能够直观且更准确地对移动点进行定位和导航，能够帮助航天员成功完成飞行任务。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：图1为本发明一个实施例提供的一种针对空间站内航天员多舱室移动的定位与导航方法及装置的基本流程示意图；图2为本发明一个实施例提供的一种针对空间站内航天员多舱室移动的定位与导航方法及装置的模块结构示意图；图3为本发明一个实施例提供的一种针对空间站内航天员多舱室移动的定位与导
航方法及装置的计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
19.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护的范围。
20.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
21.其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
22.本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
23.同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
24.本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
25.实施例1参照图1，为本发明的一个实施例，提供了一种针对空间站内航天员多舱室移动的定位与导航方法，包括：s1：根据空间站舱室模型数据构建多层空间的三维网格模型；需要说明的是，所述层空间的三维网格模型的数据包括舱室室壁及其他标志性物体表面坐标的集合；其中，所述集合由舱室地面、室壁及其他标志性物体的上表面坐标集合和障碍物侧表面坐标集合的差集获得。
26.s2：采集航天员的位置数据，将所述航天员的位置数据与所述多层空间的三维网格模型数据进行转换；需要说明的是，所述三维网格模型数据包括空间站舱室模型的包围盒以及空间站舱室模型的数据的四维数组（x，y，z，v）；其中，所述四维数组的前三维度x、y、z表示空间取样点的三维坐标除以步长之后的整数值，最后一个维度v表示在空间取样点的三维坐标位置是否可通行，v=0/1，0表示不可通行，1表示可以通行，初始状态下所有空间取样点的值都为0；
所述位置数据包括航天员位置坐标、所要到达点位置坐标和路径点集合。
27.进一步的，所述转换包括：所述三维网格模型数据为浮点型数据，将其转换为整数型数据；所述航天员的位置数据坐标、所要到达点位置坐标为浮点型数据，将其转换为整数型数据，其采集装置包括内置陀螺仪和加速度计的小摄像头组件，其固定在衣服或者头盔上，可以无线通信；所述路径点集合为整数型数据，将其转换为浮点型数据。
28.其中，所述三维网格模型数据、所述航天员的位置数据坐标、所述所要到达点位置坐标为以0为开始的整数。
29.s3：定义相邻节点获取函数，利用所述相邻节点获取函数优化寻优算法，将转换结果作为所述寻优算法的输入，得到最优规划路径；需要说明的是，所述相邻节点获取函数包括：基于下式将三维网格模型数据的四维数组（x，y，z，v）中的前三维度x，y，z转换为整数型维度xindex，yindex，zindex：xindex = floor（（x
ꢀ–ꢀ
minx）/step）yindex = floor（（y
ꢀ–ꢀ
miny）/step）zindex = floor（（z
ꢀ–ꢀ
minz）/step）其中，floor表示向下取整函数，（minx，miny，minz）表示三维网格模型的包围盒的最小点坐标，step表示扫描的步长；定义当前节点的坐标为（a，b，c），由于万有引力，人员无法垂直上行，因此将节点（a，b，c 1）删除，由于地面的阻挡，人员无法垂直下行，将节点（a，b，c-1）删除，将剩余的24个节点作为相邻节点，并对应添加获取函数，构成相邻节点的获取函数。
30.进一步的，所述寻优算法为鲸鱼算法。
31.s4：根据所述最优规划路径进行多舱室移动模拟。
32.上述的针对空间站内航天员多舱室移动的定位与导航方法及装置，所述方法包括：根据空间站舱室模型数据构建多层空间的三维网格模型；采集航天员的位置数据，将所述航天员的位置数据与所述多层空间的三维网格模型数据进行转换；定义相邻节点获取函数，利用所述相邻节点获取函数优化寻优算法，将转换结果作为所述寻优算法的输入，得到最优规划路径；根据所述最优规划路径进行多舱室移动模拟，本技术通过建立三维网格模型以及计算最优的路径，能够让航天员能够准确看到舱段标志之间的空间对应关系，从而能够直观且更准确地对移动点进行定位和导航，能够帮助航天员成功完成飞行任务。
33.应该理解的是，虽然图1的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
34.实施例2在一个实施例中，如图2所示，提供了一种针对空间站内航天员多舱室移动的定位
与导航装置，包括：模型构建模块，用于根据空间站舱室模型数据构建多层空间的三维网格模型；数据转换模块，用于采集航天员的位置数据，将所述航天员的位置数据与所述多层空间的三维网格模型数据进行转换；路径规划模块，用于定义相邻节点获取函数，利用所述相邻节点获取函数优化寻优算法，将转换结果作为所述寻优算法的输入，得到最优规划路径；模拟模块，用于根据所述最优规划路径进行多舱室移动模拟。
35.其中，所述装置还包括：所述数据转换模块包括数据采集单元和数据转换单元，其中，所述数据采集单元用于采集航天员的位置数据，所述数据转换单元用于将所述航天员的位置数据与所述多层空间的三维网格模型数据进行转换。
36.作为一种较优的实施方式，本发明实施例中，所述模型构建模块具体用于：所述层空间的三维网格模型的数据包括舱室室壁及其他标志性物体表面坐标的集合；其中，所述集合由舱室地面、室壁及其他标志性物体的上表面坐标集合和障碍物侧表面坐标集合的差集获得。
37.所述三维网格模型数据包括空间站舱室模型的包围盒以及空间站舱室模型的数据的四维数组（x，y，z，v）；其中，所述四维数组的前三维度x、y、z表示空间取样点的三维坐标除以步长之后的整数值，最后一个维度v表示在空间取样点的三维坐标位置是否可通行，v=0/1，0表示不可通行，1表示可以通行，初始状态下所有空间取样点的值都为0；所述位置数据包括航天员位置坐标、所要到达点位置坐标和路径点集合。
38.作为一种较优的实施方式，本发明实施例中，所述数据转换模块具体用于：所述转换包括：所述三维网格模型数据为浮点型数据，将其转换为整数型数据；所述航天员的位置数据坐标、所要到达点位置坐标为浮点型数据，将其转换为整数型数据；所述路径点集合为整数型数据，将其转换为浮点型数据。
39.所述三维网格模型数据、所述航天员的位置数据坐标、所述所要到达点位置坐标为以0为开始的整数。
40.作为一种较优的实施方式，本发明实施例中，所述路径规划模块具体用于：所述转换包括：所述相邻节点获取函数包括：基于下式将三维网格模型数据的四维数组（x，y，z，v）中的前三维度x，y，z转换为整数型维度xindex，yindex，zindex：xindex = floor（（x
ꢀ–ꢀ
minx）/step）yindex = floor（（y
ꢀ–ꢀ
miny）/step）zindex = floor（（z
ꢀ–ꢀ
minz）/step）其中，floor表示向下取整函数，（minx，miny，minz）表示三维网格模型的包围盒的最小点坐标，step表示扫描的步长；定义当前节点的坐标为（a，b，c），由于万有引力，人员无法垂直上行，因此将节点（a，b，c 1）删除，由于地面的阻挡，人员无法垂直下行，将节点（a，b，c-1）删除，将剩余的24个节点作为相邻节点，并对应添加获取函数，构成相邻节点的获取函数。
41.其中，所述寻优算法为鲸鱼算法。
42.实施例3在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图3所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种针对空间站内航天员多舱室移动的定位与导航方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
43.本领域技术人员可以理解，图3中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
44.在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：步骤a：根据空间站舱室模型数据构建多层空间的三维网格模型；步骤b：采集航天员的位置数据，将所述航天员的位置数据与所述多层空间的三维网格模型数据进行转换；步骤c：定义相邻节点获取函数，利用所述相邻节点获取函数优化寻优算法，将转换结果作为所述寻优算法的输入，得到最优规划路径；步骤d：根据所述最优规划路径进行多舱室移动模拟。
45.作为一种较优的实施方式，本发明实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：所述层空间的三维网格模型的数据包括舱室室壁及其他标志性物体表面坐标的集合；其中，所述集合由舱室地面、室壁及其他标志性物体的上表面坐标集合和障碍物侧表面坐标集合的差集获得。
46.所述三维网格模型数据包括空间站舱室模型的包围盒以及空间站舱室模型的数据的四维数组（x，y，z，v）；其中，所述四维数组的前三维度x、y、z表示空间取样点的三维坐标除以步长之后的整数值，最后一个维度v表示在空间取样点的三维坐标位置是否可通行，v=0/1，0表示不可通行，1表示可以通行，初始状态下所有空间取样点的值都为0；所述位置数据包括航天员位置坐标、所要到达点位置坐标和路径点集合。
47.作为一种较优的实施方式，本发明实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：所述转换包括：所述三维网格模型数据为浮点型数据，将其转换为整数型数据；所述航天员的位置数据坐标、所要到达点位置坐标为浮点型数据，将其转换为整数型数据；所述路径点集合为整数型数据，将其转换为浮点型数据。
48.所述三维网格模型数据、所述航天员的位置数据坐标、所述所要到达点位置坐标
为以0为开始的整数。
49.作为一种较优的实施方式，本发明实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：所述转换包括：所述相邻节点获取函数包括：基于下式将三维网格模型数据的四维数组（x，y，z，v）中的前三维度x，y，z转换为整数型维度xindex，yindex，zindex：xindex = floor（（x
ꢀ–ꢀ
minx）/step）yindex = floor（（y
ꢀ–ꢀ
miny）/step）zindex = floor（（z
ꢀ–ꢀ
minz）/step）其中，floor表示向下取整函数，（minx，miny，minz）表示三维网格模型的包围盒的最小点坐标，step表示扫描的步长；定义当前节点的坐标为（a，b，c），由于万有引力，人员无法垂直上行，因此将节点（a，b，c 1）删除，由于地面的阻挡，人员无法垂直下行，将节点（a，b，c-1）删除，将剩余的24个节点作为相邻节点，并对应添加获取函数，构成相邻节点的获取函数。
50.其中，所述寻优算法为鲸鱼算法。
51.实施例4在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：步骤a：根据空间站舱室模型数据构建多层空间的三维网格模型；步骤b：采集航天员的位置数据，将所述航天员的位置数据与所述多层空间的三维网格模型数据进行转换；步骤c：定义相邻节点获取函数，利用所述相邻节点获取函数优化寻优算法，将转换结果作为所述寻优算法的输入，得到最优规划路径；步骤d：根据所述最优规划路径进行多舱室移动模拟。
52.在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：所述层空间的三维网格模型的数据包括舱室室壁及其他标志性物体表面坐标的集合；其中，所述集合由舱室地面、室壁及其他标志性物体的上表面坐标集合和障碍物侧表面坐标集合的差集获得。
53.所述三维网格模型数据包括空间站舱室模型的包围盒以及空间站舱室模型的数据的四维数组（x，y，z，v）；其中，所述四维数组的前三维度x、y、z表示空间取样点的三维坐标除以步长之后的整数值，最后一个维度v表示在空间取样点的三维坐标位置是否可通行，v=0/1，0表示不可通行，1表示可以通行，初始状态下所有空间取样点的值都为0；所述位置数据包括航天员位置坐标、所要到达点位置坐标和路径点集合。
54.在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：所述转换包括：所述三维网格模型数据为浮点型数据，将其转换为整数型数据；所述航天员的位置数据坐标、所要到达点位置坐标为浮点型数据，将其转换为整数型数据；所述路径点集合为整数型数据，将其转换为浮点型数据。
55.所述三维网格模型数据、所述航天员的位置数据坐标、所述所要到达点位置坐标为以0为开始的整数。
56.在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：所述转换包括：
所述相邻节点获取函数包括：基于下式将三维网格模型数据的四维数组（x，y，z，v）中的前三维度x，y，z转换为整数型维度xindex，yindex，zindex：xindex = floor（（x
ꢀ–ꢀ
minx）/step）yindex = floor（（y
ꢀ–ꢀ
miny）/step）zindex = floor（（z
ꢀ–ꢀ
minz）/step）其中，floor表示向下取整函数，（minx，miny，minz）表示三维网格模型的包围盒的最小点坐标，step表示扫描的步长；定义当前节点的坐标为（a，b，c），由于万有引力，人员无法垂直上行，因此将节点（a，b，c 1）删除，由于地面的阻挡，人员无法垂直下行，将节点（a，b，c-1）删除，将剩余的24个节点作为相邻节点，并对应添加获取函数，构成相邻节点的获取函数。
57.其中，所述寻优算法为鲸鱼算法。
58.应当认识到，本发明的实施例可以由计算机硬件、硬件和软件的组合、或者通过存储在非暂时性计算机可读存储器中的计算机指令来实现或实施。所述方法可以使用标准编程技术-包括配置有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质在计算机程序中实现，其中如此配置的存储介质使得计算机以特定和预定义的方式操作——根据在具体实施例中描述的方法和附图。每个程序可以以高级过程或面向对象的编程语言来实现以与计算机系统通信。然而，若需要，该程序可以以汇编或机器语言实现。在任何情况下，该语言可以是编译或解释的语言。此外，为此目的该程序能够在编程的专用集成电路上运行。
59.此外，可按任何合适的顺序来执行本文描述的过程的操作，除非本文另外指示或以其他方式明显地与上下文矛盾。本文描述的过程(或变型和/或其组合)可在配置有可执行指令的一个或多个计算机系统的控制下执行，并且可作为共同地在一个或多个处理器上执行的代码(例如，可执行指令、一个或多个计算机程序或一个或多个应用)、由硬件或其组合来实现。所述计算机程序包括可由一个或多个处理器执行的多个指令。
60.进一步，所述方法可以在可操作地连接至合适的任何类型的计算平台中实现，包括但不限于个人电脑、迷你计算机、主框架、工作站、网络或分布式计算环境、单独的或集成的计算机平台、或者与带电粒子工具或其它成像装置通信等等。本发明的各方面可以以存储在非暂时性存储介质或设备上的机器可读代码来实现，无论是可移动的还是集成至计算平台，如硬盘、光学读取和/或写入存储介质、ram、rom等，使得其可由可编程计算机读取，当存储介质或设备由计算机读取时可用于配置和操作计算机以执行在此所描述的过程。此外，机器可读代码，或其部分可以通过有线或无线网络传输。当此类媒体包括结合微处理器或其他数据处理器实现上文所述步骤的指令或程序时，本文所述的发明包括这些和其他不同类型的非暂时性计算机可读存储介质。当根据本发明所述的方法和技术编程时，本发明还包括计算机本身。计算机程序能够应用于输入数据以执行本文所述的功能，从而转换输入数据以生成存储至非易失性存储器的输出数据。输出信息还可以应用于一个或多个输出设备如显示器。在本发明优选的实施例中，转换的数据表示物理和有形的对象，包括显示器上产生的物理和有形对象的特定视觉描绘。
61.如在本技术所使用的，术语“组件”、“模块”、“系统”等等旨在指代计算机相关实体，该计算机相关实体可以是硬件、固件、硬件和软件的结合、软件或者运行中的软件。例如，组件可以是，但不限于是：在处理器上运行的处理、处理器、对象、可执行文件、执行中的
线程、程序和/或计算机。作为示例，在计算设备上运行的应用和该计算设备都可以是组件。一个或多个组件可以存在于执行中的过程和/或线程中，并且组件可以位于一个计算机中以及/或者分布在两个或更多个计算机之间。此外，这些组件能够从在其上具有各种数据结构的各种计算机可读介质中执行。这些组件可以通过诸如根据具有一个或多个数据分组（例如，来自一个组件的数据，该组件与本地系统、分布式系统中的另一个组件进行交互和/或以信号的方式通过诸如互联网之类的网络与其它系统进行交互）的信号，以本地和/或远程过程的方式进行通信。
62.应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。