多传感器数据融合.ppt

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1、第4章　多传感器数据融合4.1概述多传感器数据融合是对来自于不同传感器的信息进行分析和综合，以产生对被测对象统一的最佳估计其研究目标是从工程上实现多个传感器信息处理的全过程数据融合的目的是通过数据组合而不是出现在输入信息中的任何个别元素，推导出更多的信息，得到最佳协同作用的结果，即利用多个传感器共同或联合操作的优势，提高传感器系统的有效性，消除单个或少量传感器的局限性。数据融合的最终目的是构造高性能智能化系统数据融合的定义充分利用不同时间与空间的多传感器信息资源，采用计算机技术对按时序获得的多传感器观测信息在一定准则下加以自动分析、综合

2、、支配和使用，获得对被测对象的一致性解释与描述，以完成所需的决策和估计任务，使系统获得比它的各组成部分更优越的性能即“融合”是将来自多传感器或多源的信息和数据模仿专家的综合信息处理能力进行智能化处理，从而得出更为准确可信的结论数据融合的特性数据融合的时、空特性数据融合的系统性数据融合的优点准确性和全面性冗余性和容错性互补性可靠性实时性和经济性4.2数据融合的基本原理4.2.1数据融合的层次原始层（或数据层）特征层决策层融合层次性能比较比较的项目原始层特征层决策层信息量最大中等最小信息损失最小中等最大容错性最差中等最好抗干扰性最差中等最好

3、对传感器依赖性最大中等最小融合方法最难中等最易预处理最小中等最大分类性质最好中等最差系统开放性最差中等最好4.2.2数据融合的处理形态复合处理－把几个传感器信息并行地、互补地组合起来处理。汇总处理－定义函数，对几个传感器信息进行归纳得出信息。融合处理－利用各传感器信息之间或传感器信息与内部模型之间的相互关系进行处理。联合处理－通过理解传感器信息相互之间的关系进行处理4.2.3数据融合模型功能模型结构形式4.2.4数据融合的关键技术数据转换数据相关态势数据库融合计算4.3数据融合的方法4.3.1随机类方法加权平均法Bayes概率推理法De

4、mpster-Shafer证据推理卡尔曼滤波产生式规则4.3.2人工智能类方法模糊逻辑推理神经网络方法智能融合方法4.4数据融合系统的应用智能检测系统过程或状态监视机器人空中交通管制军事应用二.信息融合技术军事上的应用采用多传感器的自主式武器系统和自备式运载器情报收集系统采用多传感器进行截获、跟踪和指挥制导的火控系统军事力量的指挥和控制站敌情指示和预警系统第四节传感器信息融合的实例1.机器人中的传感器信息融合控制和信息融合计算机自主移动装配机器人装配机械手力觉传感器触觉传感器视觉传感器超声波传感器激光测距传感器多传感器信息融合自主移动装

5、配机器人2.舰船上的传感器信息融合行扫描处理器红外探测器直流偏压AGC搜索器万向支架惯性导航系统图像摄像机万向支架图像处理共享存储器数据融合处理器环境控制显示记录人机界面图像摄像机传感器海军舰船传感器信息融合系统传感器信号处理ADC单片机显示