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【干貨分享】感器信息融合及其應(yīng)用研究

日期: 2019-03-11
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【干貨分享】感器信息融合及其應(yīng)用研究


早在20世紀(jì)的時(shí)候,多?傳感器?信息融合技術(shù)就已經(jīng)發(fā)展起來(lái),它是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)把多傳感器或者多源的信息和數(shù)據(jù),在一定的準(zhǔn)則下加以自動(dòng)分析和綜合,以完成所需要的決策和估計(jì)而進(jìn)行的信息處理過(guò)程。多傳感器信息融合技術(shù)的使用,給人們的工作和生活帶來(lái)了很大的便利,促進(jìn)了我國(guó)現(xiàn)代化社會(huì)的發(fā)展。




一、多傳感器信息融合的定義

多傳感器信息融合是利用人們熟知的計(jì)算機(jī)技術(shù),使用特定的準(zhǔn)則對(duì)多傳感器當(dāng)中的信息以及數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)分析和處理,從而完成一整套信息處理的過(guò)程。多傳感器的信息融合技術(shù)最早是在軍事領(lǐng)域中使用的,如果是在軍事領(lǐng)域當(dāng)中應(yīng)用多傳感器信息融合,就可以將其定義為處理探測(cè),它在估計(jì)和互聯(lián)等方面有著比較深入的研究,可以從中獲取到更準(zhǔn)確無(wú)誤的身份估計(jì)、威脅估計(jì)和狀況,所以,能夠?yàn)檐娛滦袠I(yè)帶來(lái)更多便利。多傳感器在社會(huì)不斷地進(jìn)化過(guò)程中,已經(jīng)演變成為了信息和數(shù)據(jù)的融合專家,相關(guān)人員的研究表明,多傳感器系統(tǒng)當(dāng)中所包含的信息處理和分析功能已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了人類大腦對(duì)信息的理解能力。人類的大腦就是一個(gè)理解、分析、處理信息和數(shù)據(jù)的天然系統(tǒng),人類眼睛所看到的一切和耳朵所聽(tīng)到的一切都會(huì)匯集到大腦處,將每一種視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)或者嗅覺(jué)進(jìn)行整合處理,再通過(guò)知識(shí)去估計(jì)它,這樣一來(lái),人類就了解了周圍的一切。多傳感器信息融合技術(shù)也是同樣的概念,只是其系統(tǒng)中所存在的對(duì)信息、數(shù)據(jù)的處理能力比常人高出幾十倍,這樣的系統(tǒng)應(yīng)用在各類行業(yè)中,無(wú)疑是一種超高的信息處理功能。只要充分利用多傳感器的資源,并且對(duì)這些傳感器進(jìn)行合理使用,將每個(gè)多傳感器系統(tǒng)當(dāng)中的信息、數(shù)據(jù)在時(shí)間或者空間上進(jìn)行互補(bǔ),就可以在多傳感器系統(tǒng)當(dāng)中獲得被測(cè)對(duì)象,從而使得多傳感器本身就具有的信息處理等功能更加優(yōu)化。但是要注意的是,在應(yīng)用多傳感器信息融合的時(shí)候,多傳感器系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)可能會(huì)呈現(xiàn)不同的特征,有的時(shí)候可能是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),而有的時(shí)候就是非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),很多時(shí)候數(shù)據(jù)之間是互相支持或者互補(bǔ)的狀態(tài),而有的時(shí)候數(shù)據(jù)之間是矛盾的,所以在應(yīng)用多傳感器信息融合的時(shí)候一定要對(duì)這些現(xiàn)象進(jìn)行關(guān)注。




二、多傳感器信息融合的功能說(shuō)明


(一)校準(zhǔn)


在多傳感器在信息融合時(shí)具有校準(zhǔn)功能,它的作用就是將各個(gè)傳感器中的空間和時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)一,但是在實(shí)際應(yīng)用校準(zhǔn)層次的時(shí)候,各個(gè)傳感器信息采集的頻率都是不一樣的,所以就使得傳感器所處的空間也存在差異。由于各個(gè)傳感器是獨(dú)立工作的,針對(duì)這種情況,必須要進(jìn)行相應(yīng)的改良,爭(zhēng)取使各個(gè)傳感器的工作時(shí)間和采集頻率實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一,而對(duì)多傳感器系統(tǒng)中各傳感器的時(shí)間、空間校準(zhǔn)方法也有很多種,比較常用的就是內(nèi)插外推法和虛擬融合法。



(二)多傳感器信息融合的方法


多傳感器信息融合技術(shù)應(yīng)用至今,有著非常多的應(yīng)用方法,在所有方法當(dāng)中較為成熟的方法包括了聚類分析法、證據(jù)理論法、DS 算法、最優(yōu)理論法等。近年來(lái),還研發(fā)出了一種新的信息融合方法,那就是計(jì)算機(jī)智能方法,其中包括了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和小波分析理論以及模糊集合理論等,計(jì)算機(jī)智能方法在研發(fā)出來(lái)短時(shí)間內(nèi)就得到了廣泛應(yīng)用,可見(jiàn)其融合效果是相當(dāng)不錯(cuò)的。



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