第六章-多传感器融合.pdf

第六章第六章 多传感器数据融合多传感器数据融合 主讲教师：徐田华主讲教师：徐田华 年11月月3131日日 提纲 概述 多传多传感器数据数据融合的合的定义义 多传感器数据融合的过程多传感器数据融合的过程 多传感器数据融合的技术多传感器数据融合的技术 提纲 概述 多传多传感器数据数据融合的合的定义义 多传感器数据融合的过程多传感器数据融合的过程 多传感器数据融合的技术多传感器数据融合的技术 第一节概述 一、概念 传感器信息融合又称数据融合传感器信息融合又称数据融合，，是对多种信息的获是对多种信息的获 取、表示及其内在联系进行综合处理和优化的技术。传 感器信息融合技术从多信息的视角进行处理及综合感器信息融合技术从多信息的视角进行处理及综合，，得得 到各种信息的内在联系和规律，从而剔除无用的和错误 的信息的信息，，保留正确的和有用的成分保留正确的和有用的成分，，最终实现信息的最终实现信息的优优 化。它也为智能信息处理技术的研究提供了新的观念。 定义定义：：将经过集成处理的多传感器信息进行合成将经过集成处理的多传感器信息进行合成，形成形成 一种对外部环境或被测对象某一特征的表达方式。单一 传感器只能获得环境或被测对象的部分信息段传感器只能获得环境或被测对象的部分信息段，而多传而多传 感器信息经过融合后能够完善地、准确地反映环境的特 征征。经过融合后的传感器信息具有以下特征经过融合后的传感器信息具有以下特征：：信息冗余信息冗余 性、信息互补性、信息实时性、信息获取的低成本性。 二、意义及应用 11、在信息电子学领域在信息电子学领域 信息融合技术的实现和发展以信息电子学的原理、 方法方法、技术为基础技术为基础。信息融合系统要采用多种传感器收信息融合系统要采用多种传感器收 集各种信息，包括声、光、电、运动、视觉、触觉、力 觉以及语言文字等觉以及语言文字等。信息融合技术中的分布式信息处理信息融合技术中的分布式信息处理 结构通过无线网络、有线网络，智能网络，宽带智能综 合数字网络合数字网络等汇集信息等汇集信息，传给融合中心进行融合传给融合中心进行融合。除了除了 自然(物理)信息外，信息融合技术还融合社会类信息， 以语言文字为代表以语言文字为代表，涉及到大规模汉语资料库涉及到大规模汉语资料库、语言知语言知 识的获取理论与方法、机器翻译、自然语言解释与处理 技术等技术等，信息融合采用信息融合采用分形分形、混沌混沌、模糊推理模糊推理、人工神人工神 经网络等数学和物理的理论及方法。它的发展方向是对 非线性非线性、复杂环境因素的不同性质的信息进行综合复杂环境因素的不同性质的信息进行综合、相相 关，从各个不同的角度去观察、探测世界。 2、在计算机科学领域 在计算机科学中，目前正开展着并行数据库、主动 数据库、多数据库的研究。信息融合要求系统能适 应变化的外部世界应变化的外部世界，因因此，空间间、时间数据库的概时间数据库的概 念应运而生，为数据融合提供了保障。空间意味着 不同种类的数据来自于不同的空间地点不同种类的数据来自于不同的空间地点，，时间意味时间意味 着数据库能随时间的变化适应客观环境的相应变化。 信息融合处理过程要求有相应的数据库原理和结构信息融合处理过程要求有相应的数据库原理和结构，， 以便融合随时间、空间变化了的数据。在信息融合 的思想下的思想下，提出的空间提出的空间、时间数据库时间数据库，是计算机科是计算机科 学的一个重要的研究方向。（分布式入侵检测） 3、在自动化领域 以各种控制理论为基础，信息融合技术采用模糊控制、 智能控制、进化计算等系统理论，结合生物、经济、社 会、军事等领域的知识，进行定性、定量分析。按照人 脑的功能和原理进行视觉、听觉、触觉、力觉、知觉、 注意、记忆、学习和更高级的认识过程，将空间、时间 的信息进行融合，对数据和信息进行自动解释，对环境 和态势给予判定。目前的控制技术，已从程序控制进入 了建立在信息融合基础上的智能控制。智能控制系统不 仅用于军事，还应用于工厂企业的生产过程控制和产供 销管理、城市建设规划、道路交通管理、商业管理、金 融管理与预测、地质矿产资源管理、环境监测与保护、 粮食作物生长监测、灾害性天气预报及