多传感器数据融合技术ppt课件.ppt

多多多多 传传传传 感感感感 器器器器数数数数 据据据据 融融融融 合合合合 技技技技 术术术术1.1.引言引言2.2.基本原理、融合过程及关键技术基本原理、融合过程及关键技术3.3.数据融合系统的结构及功能模型数据融合系统的结构及功能模型4.4.数据融合方法数据融合方法5.5.应用应用6.6.研究方向和存在问题研究方向和存在问题1 1精选精选pptppt课件课件1 1、引、引、引、引 言言言言1.11.11.11.11.11.1国内外研究现状国内外研究现状国内外研究现状国内外研究现状国内外研究现状国内外研究现状 数据融合从数据融合从数据融合从数据融合从数据融合从数据融合从20 20 20 20 20 20 世纪世纪世纪世纪世纪世纪70 70 70 70 70 70 年代末被提出，年代末被提出，年代末被提出，年代末被提出，年代末被提出，年代末被提出，“数据数据数据数据数据数据融合融合融合融合融合融合”出现于出现于出现于出现于出现于出现于202020202020世纪世纪世纪世纪世纪世纪707070707070年代，源于军事领域的年代，源于军事领域的年代，源于军事领域的年代，源于军事领域的年代，源于军事领域的年代，源于军事领域的C3I(C3I(C3I(commandcommandcommand，control control control，communication and communication and communication and intelligence)intelligence)intelligence)系统的需要，当时称为多源相关、多传系统的需要，当时称为多源相关、多传系统的需要，当时称为多源相关、多传系统的需要，当时称为多源相关、多传系统的需要，当时称为多源相关、多传系统的需要，当时称为多源相关、多传感器混合数据融合，并于感器混合数据融合，并于感器混合数据融合，并于感器混合数据融合，并于感器混合数据融合，并于感器混合数据融合，并于808080808080年代建立其技术。年代建立其技术。年代建立其技术。年代建立其技术。年代建立其技术。年代建立其技术。美国美国美国美国美国美国是数据融合技术起步最早的国家，是数据融合技术起步最早的国家，是数据融合技术起步最早的国家，是数据融合技术起步最早的国家，是数据融合技术起步最早的国家，是数据融合技术起步最早的国家，198319831983198319831983年，美国国年，美国国年，美国国年，美国国年，美国国年，美国国防高级研究计划局防高级研究计划局防高级研究计划局防高级研究计划局防高级研究计划局防高级研究计划局(DARPA)(DARPA)(DARPA)推出的战略计算机计划推出的战略计算机计划推出的战略计算机计划推出的战略计算机计划推出的战略计算机计划推出的战略计算机计划中，将多传感器数据融合列为重大研究课题。中，将多传感器数据融合列为重大研究课题。中，将多传感器数据融合列为重大研究课题。中，将多传感器数据融合列为重大研究课题。中，将多传感器数据融合列为重大研究课题。中，将多传感器数据融合列为重大研究课题。1984 1984 1984 1984 1984 1984年，美国国防部年，美国国防部年，美国国防部年，美国国防部年，美国国防部年，美国国防部(DOD)(DOD)(DOD)成立了数据融合专成立了数据融合专成立了数据融合专成立了数据融合专成立了数据融合专成立了数据融合专家组家组家组家组家组家组(DFSData Fusion Subana1)(DFSData Fusion Subana1)(DFSData Fusion Subana1)，负责指导、组，负责指导、组，负责指导、组，负责指导、组，负责指导、组，负责指导、组织并协调有关这一国防关键技术的系统研究，织并协调有关这一国防关键技术的系统研究，织并协调有关这一国防关键技术的系统研究，织并协调有关这一国防关键技术的系统研究，织并协调有关这一国防关键技术的系统研究，织并协调有关这一国防关键技术的系统研究，1988 1988 1988 1988 1988 1988年又将其列入国防部年又将其列入国防部年又将其列入国防部年又将其列入国防部年又将其列入国防部年又将其列入国防部222222222222项关键技术之一。项关键技术之一。项关键技术之一。项关键技术之一。项关键技术之一。项关键技术之一。2 2精选精选pptppt课件课件 同时其它西方发达国家和国际组织同时其它西方发达国家和国际组织同时其它西方发达国家和国际组织同时其它西方发达国家和国际组织(如英、日、如英、日、如英、日、如英、日、德、法及欧共体等德、法及欧共体等德、法及欧共体等德、法及欧共体等)也积极开展了数据融合技术研究也积极开展了数据融合技术研究也积极开展了数据融合技术研究也积极开展了数据融合技术研究工作。工作。工作。工作。19861986年开始，每年年开始，每年年开始，每年年开始，每年IEEEIEEE主办的主办的主办的主办的“机器人与自机器人与自机器人与自机器人与自动化动化动化动化”(Robotics and Automation)(Robotics and Automation)学术会议上都有专门关学术会议上都有专门关学术会议上都有专门关学术会议上都有专门关于数据融合的专题。于数据融合的专题。于数据融合的专题。于数据融合的专题。各种学术刊物也纷纷开辟专栏各种学术刊物也纷纷开辟专栏各种学术刊物也纷纷开辟专栏各种学术刊物也纷纷开辟专栏和出版专集，交流和探讨数据融合的有关问题。和出版专集，交流和探讨数据融合的有关问题。和出版专集，交流和探讨数据融合的有关问题。和出版专集，交流和探讨数据融合的有关问题。1987 1987年欧洲共同体开始为期年欧洲共同体开始为期年欧洲共同体开始为期年欧洲共同体开始为期5 5年的年的年的年的SKIDSSKIDS (Signal and Knowledge Integration with Decisional Control Signal and Knowledge Integration with Decisional Control for Multisensory System)for Multisensory System)计划，主要目标是研究多传计划，主要目标是研究多传计划，主要目标是研究多传计划，主要目标是研究多传感器数据融合的通用结构及实时信息融合技术等。感器数据融合的通用结构及实时信息融合技术等。感器数据融合的通用结构及实时信息融合技术等。感器数据融合的通用结构及实时信息融合技术等。1998 1998年成立了国际信息融合学会年成立了国际信息融合学会年成立了国际信息融合学会年成立了国际信息融合学会(ISIF)(ISIF)，每年，每年，每年，每年举行一次信息融合国际学术会议。促进了信息融合举行一次信息融合国际学术会议。促进了信息融合举行一次信息融合国际学术会议。促进了信息融合举行一次信息融合国际学术会议。促进了信息融合技术的交流与发展，相继取得了一些有重要影响的技术的交流与发展，相继取得了一些有重要影响的技术的交流与发展，相继取得了一些有重要影响的技术的交流与发展，相继取得了一些有重要影响的研究成果。研究成果。研究成果。研究成果。3 3精选精选pptppt课件课件 和国外相比，我国在数据融合领域的研究和国外相比，我国在数据融合领域的研究和国外相比，我国在数据融合领域的研究和国外相比，我国在数据融合领域的研究起步较晚。起步较晚。起步较晚。起步较晚。19911991年海湾战争结束以后，数据年海湾战争结束以后，数据年海湾战争结束以后，数据年海湾战争结束以后，数据融合技术引起国内有关单位和专家的高度重视。融合技术引起国内有关单位和专家的高度重视。融合技术引起国内有关单位和专家的高度重视。融合技术引起国内有关单位和专家的高度重视。一些高校和科研院所相继对数据融合的理论、一些高校和科研院所相继对数据融合的理论、一些高校和科研院所相继对数据融合的理论、一些高校和科研院所相继对数据融合的理论、系统框架和融合算法开展了大量研究，但基本系统框架和融合算法开展了大量研究，但基本系统框架和融合算法开展了大量研究，但基本系统框架和融合算法开展了大量研究，但基本上处于理论研究的层次上，在工程化、实用化上处于理论研究的层次上，在工程化、实用化上处于理论研究的层次上，在工程化、实用化上处于理论研究的层次上，在工程化、实用化方面尚未取得有成效的突破，有许多关键技术方面尚未取得有成效的突破，有许多关键技术方面尚未取得有成效的突破，有许多关键技术方面尚未取得有成效的突破，有许多关键技术问题尚待解决，在工程应用领域，需要开发出问题尚待解决，在工程应用领域，需要开发出问题尚待解决，在工程应用领域，需要开发出问题尚待解决，在工程应用领域，需要开发出有重要应用价值的实用系统。有重要应用价值的实用系统。有重要应用价值的实用系统。有重要应用价值的实用系统。近年来数据融合近年来数据融合近年来数据融合近年来数据融合技术已形成研究热点，国家自然科学基金和国技术已形成研究热点，国家自然科学基金和国技术已形成研究热点，国家自然科学基金和国技术已形成研究热点，国家自然科学基金和国家家家家863863计划已将其列入重点支持项目。计划已将其列入重点支持项目。计划已将其列入重点支持项目。计划已将其列入重点支持项目。4 4精选精选pptppt课件课件1.2 1.2 1.2 1.2 定义定义定义定义 数据融合，是多元信息综合处理的一项新技数据融合，是多元信息综合处理的一项新技数据融合，是多元信息综合处理的一项新技数据融合，是多元信息综合处理的一项新技术术术术,它有多种译名它有多种译名它有多种译名它有多种译名,如多传感器相关、多源相关、如多传感器相关、多源相关、如多传感器相关、多源相关、如多传感器相关、多源相关、多传感器融合、信息融合等。多传感器融合、信息融合等。多传感器融合、信息融合等。多传感器融合、信息融合等。数据融合比较确切的定义可概括为数据融合比较确切的定义可概括为数据融合比较确切的定义可概括为数据融合比较确切的定义可概括为:充分利用不同的时间和空间的多传感器信息资源充分利用不同的时间和空间的多传感器信息资源充分利用不同的时间和空间的多传感器信息资源充分利用不同的时间和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采用计算机技术对按时序获得的多传感器观测信采用计算机技术对按时序获得的多传感器观测信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的准则下加以自动分析、综合、支配和息在一定的准则下加以自动分析、综合、支配和息在一定的准则下加以自动分析、综合、支配和息在一定的准则下加以自动分析、综合、支配和使用使用使用使用,获得被测对象的一致性解释与描述获得被测对象的一致性解释与描述获得被测对象的一致性解释与描述获得被测对象的一致性解释与描述,以完成以完成以完成以完成所需的决策和估计任务所需的决策和估计任务所需的决策和估计任务所需的决策和估计任务,使系统获得比它的各个组使系统获得比它的各个组使系统获得比它的各个组使系统获得比它的各个组成部分更优越的性能。成部分更优越的性能。成部分更优越的性能。成部分更优越的性能。5 5精选精选pptppt课件课件1.3 1.3 1.3 1.3 内容内容内容内容1.1.1.1.1.1.数据关联数据关联数据关联数据关联数据关联数据关联:确定从多传感器来的数据是否反映确定从多传感器来的数据是否反映确定从多传感器来的数据是否反映确定从多传感器来的数据是否反映确定从多传感器来的数据是否反映确定从多传感器来的数据是否反映同一个目标。同一个目标。同一个目标。同一个目标。同一个目标。同一个目标。2.2.2.2.2.2.多传感器多传感器多传感器多传感器多传感器多传感器ID/ID/ID/ID/ID/ID/轨迹估计轨迹估计轨迹估计轨迹估计轨迹估计轨迹估计:假设从多源来的报告反假设从多源来的报告反假设从多源来的报告反假设从多源来的报告反假设从多源来的报告反假设从多源来的报告反映的是同一目标映的是同一目标映的是同一目标映的是同一目标映的是同一目标映的是同一目标,对这些数据进行综合以改进对这些数据进行综合以改进对这些数据进行综合以改进对这些数据进行综合以改进对这些数据进行综合以改进对这些数据进行综合以改进对该目标的估计对该目标的估计对该目标的估计对该目标的估计对该目标的估计对该目标的估计,或是改进对整个当前或是改进对整个当前或是改进对整个当前或是改进对整个当前或是改进对整个当前或是改进对整个当前/未来情未来情未来情未来情未来情未来情况的估计。况的估计。况的估计。况的估计。况的估计。况的估计。3.3.3.3.3.3.采集管理采集管理采集管理采集管理采集管理采集管理:给定传感器环境的一种认识状态给定传感器环境的一种认识状态给定传感器环境的一种认识状态给定传感器环境的一种认识状态给定传感器环境的一种认识状态给定传感器环境的一种认识状态,通过分配多个信息捕获和处理源通过分配多个信息捕获和处理源通过分配多个信息捕获和处理源通过分配多个信息捕获和处理源通过分配多个信息捕获和处理源通过分配多个信息捕获和处理源,以最大限度以最大限度以最大限度以最大限度以最大限度以最大限度地发挥其性能地发挥其性能地发挥其性能地发挥其性能地发挥其性能地发挥其性能,从而使其操作成本降到最低。从而使其操作成本降到最低。从而使其操作成本降到最低。从而使其操作成本降到最低。从而使其操作成本降到最低。从而使其操作成本降到最低。简言之简言之简言之简言之简言之简言之,传感器的数据融合功能主要包括传感器的数据融合功能主要包括传感器的数据融合功能主要包括传感器的数据融合功能主要包括传感器的数据融合功能主要包括传感器的数据融合功能主要包括多传感器的目标探测、数据关联、跟踪与识别、多传感器的目标探测、数据关联、跟踪与识别、多传感器的目标探测、数据关联、跟踪与识别、多传感器的目标探测、数据关联、跟踪与识别、多传感器的目标探测、数据关联、跟踪与识别、多传感器的目标探测、数据关联、跟踪与识别、情况评估和预测情况评估和预测情况评估和预测情况评估和预测情况评估和预测情况评估和预测。6 6精选精选pptppt课件课件1.4 1.4 1.4 1.4 特点特点特点特点1.1.1.1.生存能力强；生存能力强；生存能力强；生存能力强；2.2.2.2.扩展了空间覆盖范围；扩展了空间覆盖范围；扩展了空间覆盖范围；扩展了空间覆盖范围；3.3.3.3.扩展了时间的覆盖范围；扩展了时间的覆盖范围；扩展了时间的覆盖范围；扩展了时间的覆盖范围；4.4.4.4.提高了可信度；提高了可信度；提高了可信度；提高了可信度；5.5.5.5.降低了信息的模糊度；降低了信息的模糊度；降低了信息的模糊度；降低了信息的模糊度；6.6.6.6.改进了探测性能；改进了探测性能；改进了探测性能；改进了探测性能；7.7.7.7.提高了空间分辨率；提高了空间分辨率；提高了空间分辨率；提高了空间分辨率；8.8.8.8.增加了测量维数；增加了测量维数；增加了测量维数；增加了测量维数；7 7精选精选pptppt课件课件2 2 2 2、基本原理、融合过程及关键技术、基本原理、融合过程及关键技术、基本原理、融合过程及关键技术、基本原理、融合过程及关键技术2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 基本原理基本原理基本原理基本原理基本原理基本原理 多传感器数据融合就像人脑综合处理信息一样多传感器数据融合就像人脑综合处理信息一样多传感器数据融合就像人脑综合处理信息一样多传感器数据融合就像人脑综合处理信息一样多传感器数据融合就像人脑综合处理信息一样多传感器数据融合就像人脑综合处理信息一样,其基本其基本其基本其基本其基本其基本原理就是充分利用多传感器资源，通过对这些传感器及观测原理就是充分利用多传感器资源，通过对这些传感器及观测原理就是充分利用多传感器资源，通过对这些传感器及观测原理就是充分利用多传感器资源，通过对这些传感器及观测原理就是充分利用多传感器资源，通过对这些传感器及观测原理就是充分利用多传感器资源，通过对这些传感器及观测信息的合理支配和使用，把多传感器在空间或时间上的冗余信息的合理支配和使用，把多传感器在空间或时间上的冗余信息的合理支配和使用，把多传感器在空间或时间上的冗余信息的合理支配和使用，把多传感器在空间或时间上的冗余信息的合理支配和使用，把多传感器在空间或时间上的冗余信息的合理支配和使用，把多传感器在空间或时间上的冗余或互补信息依据某种准则进行组合，以获得被测对象的一致或互补信息依据某种准则进行组合，以获得被测对象的一致或互补信息依据某种准则进行组合，以获得被测对象的一致或互补信息依据某种准则进行组合，以获得被测对象的一致或互补信息依据某种准则进行组合，以获得被测对象的一致或互补信息依据某种准则进行组合，以获得被测对象的一致性解释或描述。性解释或描述。性解释或描述。性解释或描述。性解释或描述。性解释或描述。数据融合的目的是通过数据信息组合而不是出现在输入数据融合的目的是通过数据信息组合而不是出现在输入数据融合的目的是通过数据信息组合而不是出现在输入数据融合的目的是通过数据信息组合而不是出现在输入数据融合的目的是通过数据信息组合而不是出现在输入数据融合的目的是通过数据信息组合而不是出现在输入数据中的任何个别信息，推导出更多的信息，得到最佳协同数据中的任何个别信息，推导出更多的信息，得到最佳协同数据中的任何个别信息，推导出更多的信息，得到最佳协同数据中的任何个别信息，推导出更多的信息，得到最佳协同数据中的任何个别信息，推导出更多的信息，得到最佳协同数据中的任何个别信息，推导出更多的信息，得到最佳协同作用的结果。也就是利用多个传感器共同或联合操作的优势，作用的结果。也就是利用多个传感器共同或联合操作的优势，作用的结果。也就是利用多个传感器共同或联合操作的优势，作用的结果。也就是利用多个传感器共同或联合操作的优势，作用的结果。也就是利用多个传感器共同或联合操作的优势，作用的结果。也就是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。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。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。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。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。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。在多传感器数据融合系统中，各种传感器的数据可以具在多传感器数据融合系统中，各种传感器的数据可以具在多传感器数据融合系统中，各种传感器的数据可以具在多传感器数据融合系统中，各种传感器的数据可以具在多传感器数据融合系统中，各种传感器的数据可以具在多传感器数据融合系统中，各种传感器的数据可以具有不同的特征，可能是实时的或非实时的、模糊的或确定的、有不同的特征，可能是实时的或非实时的、模糊的或确定的、有不同的特征，可能是实时的或非实时的、模糊的或确定的、有不同的特征，可能是实时的或非实时的、模糊的或确定的、有不同的特征，可能是实时的或非实时的、模糊的或确定的、有不同的特征，可能是实时的或非实时的、模糊的或确定的、互相支持的或互补的，也可能是互相矛盾或竞争的。互相支持的或互补的，也可能是互相矛盾或竞争的。互相支持的或互补的，也可能是互相矛盾或竞争的。互相支持的或互补的，也可能是互相矛盾或竞争的。互相支持的或互补的，也可能是互相矛盾或竞争的。互相支持的或互补的，也可能是互相矛盾或竞争的。8 8精选精选pptppt课件课件2.2 2.2 2.2 2.2 融合过程融合过程融合过程融合过程 数据融合过程主要包括多传感器数据融合过程主要包括多传感器数据融合过程主要包括多传感器数据融合过程主要包括多传感器(信号获信号获信号获信号获取取取取)、数据预处理、数据融合中心、数据预处理、数据融合中心、数据预处理、数据融合中心、数据预处理、数据融合中心(特征提特征提特征提特征提取、数据融合计算取、数据融合计算取、数据融合计算取、数据融合计算)和结果输出等环节和结果输出等环节和结果输出等环节和结果输出等环节,其其其其过程如下图过程如下图过程如下图过程如下图 所示。所示。所示。所示。9 9精选精选pptppt课件课件2.3 2.3 2.3 2.3 关键技术关键技术关键技术关键技术 数据融合的关键技术主要是数据转数据融合的关键技术主要是数据转数据融合的关键技术主要是数据转数据融合的关键技术主要是数据转换、数据相关、态势数据库和融合计换、数据相关、态势数据库和融合计换、数据相关、态势数据库和融合计换、数据相关、态势数据库和融合计算等算等算等算等,其中其中其中其中融合计算融合计算融合计算融合计算是多传感器数据融是多传感器数据融是多传感器数据融是多传感器数据融合系统的核心技术。合系统的核心技术。合系统的核心技术。合系统的核心技术。对多传感器的相关观测结果进行验证、分析、对多传感器的相关观测结果进行验证、分析、对多传感器的相关观测结果进行验证、分析、对多传感器的相关观测结果进行验证、分析、对多传感器的相关观测结果进行验证、分析、对多传感器的相关观测结果进行验证、分析、补充、取舍、修改和状态跟踪估计。补充、取舍、修改和状态跟踪估计。补充、取舍、修改和状态跟踪估计。补充、取舍、修改和状态跟踪估计。补充、取舍、修改和状态跟踪估计。补充、取舍、修改和状态跟踪估计。对新发现的不相关观测结果进行分析和综合。对新发现的不相关观测结果进行分析和综合。对新发现的不相关观测结果进行分析和综合。对新发现的不相关观测结果进行分析和综合。对新发现的不相关观测结果进行分析和综合。对新发现的不相关观测结果进行分析和综合。生成综合态势生成综合态势生成综合态势生成综合态势生成综合态势生成综合态势,并实时地根据多传感器观测并实时地根据多传感器观测并实时地根据多传感器观测并实时地根据多传感器观测并实时地根据多传感器观测并实时地根据多传感器观测结果通过数据融合计算结果通过数据融合计算结果通过数据融合计算结果通过数据融合计算结果通过数据融合计算结果通过数据融合计算,对综合态势进行修对综合态势进行修对综合态势进行修对综合态势进行修对综合态势进行修对综合态势进行修改。改。改。改。改。改。1010精选精选pptppt课件课件3 33 3、数据融合系统的结构及功能模型、数据融合系统的结构及功能模型、数据融合系统的结构及功能模型、数据融合系统的结构及功能模型3.1 3.1 3.1 3.1 3.1 3.1 结构结构结构结构结构结构1111精选精选pptppt课件课件1212精选精选pptppt课件课件3.2 3.2 3.2 3.2 功能模型功能模型功能模型功能模型1313精选精选pptppt课件课件4 4 4 4、数据融合方法、数据融合方法、数据融合方法、数据融合方法表表表表1 1 1 1 各种融合方法的比较各种融合方法的比较各种融合方法的比较各种融合方法的比较融合方法融合方法融合方法融合方法运行环境运行环境运行环境运行环境信息类型信息类型信息类型信息类型信息表示信息表示信息表示信息表示不确定性不确定性不确定性不确定性融合技术融合技术融合技术融合技术适用范围适用范围适用范围适用范围加权平均加权平均加权平均加权平均动态动态动态动态冗余冗余冗余冗余原始读数原始读数原始读数原始读数值值值值加权平均加权平均加权平均加权平均低层数据低层数据低层数据低层数据融合融合融合融合卡尔曼滤卡尔曼滤卡尔曼滤卡尔曼滤波波波波动态动态动态动态冗余冗余冗余冗余概率分布概率分布概率分布概率分布高斯噪声高斯噪声高斯噪声高斯噪声系统模型系统模型系统模型系统模型滤波滤波滤波滤波低层数据低层数据低层数据低层数据融合融合融合融合贝叶斯估贝叶斯估贝叶斯估贝叶斯估计计计计静态静态静态静态冗余冗余冗余冗余概率分布概率分布概率分布概率分布高斯噪声高斯噪声高斯噪声高斯噪声贝叶斯估贝叶斯估贝叶斯估贝叶斯估计计计计高层数据高层数据高层数据高层数据融合融合融合融合统计决策统计决策统计决策统计决策理论理论理论理论静态静态静态静态冗余冗余冗余冗余概率分布概率分布概率分布概率分布累加噪声累加噪声累加噪声累加噪声极值决策极值决策极值决策极值决策高层数据高层数据高层数据高层数据融合融合融合融合证据推理证据推理证据推理证据推理静态静态静态静态冗余互补冗余互补冗余互补冗余互补命题命题命题命题逻辑推理逻辑推理逻辑推理逻辑推理高层数据高层数据高层数据高层数据融合融合融合融合模糊推理模糊推理模糊推理模糊推理静态静态静态静态冗余互补冗余互补冗余互补冗余互补命题命题命题命题隶属度隶属度隶属度隶属度逻辑推理逻辑推理逻辑推理逻辑推理高层数据高层数据高层数据高层数据融合融合融合融合神经元网神经元网神经元网神经元网络络络络动、静态动、静态动、静态动、静态冗余互补冗余互补冗余互补冗余互补神经元输神经元输神经元输神经元输入入入入学习误差学习误差学习误差学习误差神经元网神经元网神经元网神经元网络络络络低低低低P P P P高层高层高层高层产生式规产生式规产生式规产生式规则则则则静态静态静态静态冗余互补冗余互补冗余互补冗余互补命题命题命题命题置信因子置信因子置信因子置信因子逻辑推理逻辑推理逻辑推理逻辑推理高层数据高层数据高层数据高层数据融合融合融合融合1414精选精选pptppt课件课件4.1 4.1 4.1 4.1 综合平均法综合平均法综合平均法综合平均法 该方法是把来自多个传感器的众多数据该方法是把来自多个传感器的众多数据该方法是把来自多个传感器的众多数据该方法是把来自多个传感器的众多数据进行综合平均。它适宜于用同样的传感器进行综合平均。它适宜于用同样的传感器进行综合平均。它适宜于用同样的传感器进行综合平均。它适宜于用同样的传感器检测同一个检测目标。如果对一个检测目检测同一个检测目标。如果对一个检测目检测同一个检测目标。如果对一个检测目检测同一个检测目标。如果对一个检测目标进行了标进行了标进行了标进行了k k k k次检测次检测次检测次检测,其平均值其平均值其平均值其平均值 W W W Wi i i i 为分配给第为分配给第为分配给第为分配给第i i i i 次检测的权数。次检测的权数。次检测的权数。次检测的权数。1515精选精选pptppt课件课件4.2 4.2 4.2 4.2 贝叶斯估计法贝叶斯估计法贝叶斯估计法贝叶斯估计法 贝叶斯推理技术主要用来进行决策层融贝叶斯推理技术主要用来进行决策层融贝叶斯推理技术主要用来进行决策层融贝叶斯推理技术主要用来进行决策层融合，它是通过先验信息和样本信息合成为合，它是通过先验信息和样本信息合成为合，它是通过先验信息和样本信息合成为合，它是通过先验信息和样本信息合成为后验分布，对检测目标作出推断。后验分布，对检测目标作出推断。后验分布，对检测目标作出推断。后验分布，对检测目标作出推断。1616精选精选pptppt课件课件4.2 D-S(Dempster-Shafer)4.2 D-S(Dempster-Shafer)4.2 D-S(Dempster-Shafer)4.2 D-S(Dempster-Shafer)证据推理法证据推理法证据推理法证据推理法 是贝叶斯推理的扩充是贝叶斯推理的扩充是贝叶斯推理的扩充是贝叶斯推理的扩充是贝叶斯推理的扩充是贝叶斯推理的扩充,其其其其其其3 3 3 3 3 3个基本要点是个基本要点是个基本要点是个基本要点是个基本要点是个基本要点是:基基基基基基本概率赋值函数本概率赋值函数本概率赋值函数本概率赋值函数本概率赋值函数本概率赋值函数m m m m m mi i i ii i 、信任函数、信任函数、信任函数、信任函数、信任函数、信任函数BelBelBelBelBelBeli i i ii i 和似然函数和似然函数和似然函数和似然函数和似然函数和似然函数PlsPlsPlsPlsPlsPlsi i i ii i 。D-S D-S D-S D-S D-S D-S 方法的推理结构是自下而上的方法的推理结构是自下而上的方法的推理结构是自下而上的方法的推理结构是自下而上的方法的推理结构是自下而上的方法的推理结构是自下而上的,分分分分分分3 3 3 3 3 3级级级级级级,推理结构如图推理结构如图推理结构如图推理结构如图推理结构如图推理结构如图5 5 5 5 5 5所示所示所示所示所示所示1717精选精选pptppt课件课件4.3 4.3 4.3 4.3 模糊逻辑法模糊逻辑法模糊逻辑法模糊逻辑法 针对数据融合中所检测的目标特征具有某种针对数据融合中所检测的目标特征具有某种针对数据融合中所检测的目标特征具有某种针对数据融合中所检测的目标特征具有某种针对数据融合中所检测的目标特征具有某种针对数据融合中所检测的目标特征具有某种模糊性的现象模糊性的现象模糊性的现象模糊性的现象模糊性的现象模糊性的现象,有人利用模糊逻辑方法来对检测目有人利用模糊逻辑方法来对检测目有人利用模糊逻辑方法来对检测目有人利用模糊逻辑方法来对检测目有人利用模糊逻辑方法来对检测目有人利用模糊逻辑方法来对检测目标进行识别和分类。建立标准检测目标和待识别标进行识别和分类。建立标准检测目标和待识别标进行识别和分类。建立标准检测目标和待识别标进行识别和分类。建立标准检测目标和待识别标进行识别和分类。建立标准检测目标和待识别标进行识别和分类。建立标准检测目标和待识别检测目标的模糊子集是此方法的研究基础。但模检测目标的模糊子集是此方法的研究基础。但模检测目标的模糊子集是此方法的研究基础。但模检测目标的模糊子集是此方法的研究基础。但模检测目标的模糊子集是此方法的研究基础。但模检测目标的模糊子集是此方法的研究基础。但模糊子集的建立糊子集的建立糊子集的建立糊子集的建立糊子集的建立糊子集的建立,需要有各种各样的标准检测目标需要有各种各样的标准检测目标需要有各种各样的标准检测目标需要有各种各样的标准检测目标需要有各种各样的标准检测目标需要有各种各样的标准检测目标,同时又必须建立合适的隶属函数。而确定隶属函同时又必须建立合适的隶属函数。而确定隶属函同时又必须建立合适的隶属函数。而确定隶属函同时又必须建立合适的隶属函数。而确定隶属函同时又必须建立合适的隶属函数。而确定隶属函同时又必须建立合适的隶属函数。而确定隶属函数比较麻烦数比较麻烦数比较麻烦数比较麻烦数比较麻烦数比较麻烦,目前还没有规范的方法可遵循。又由目前还没有规范的方法可遵循。又由目前还没有规范的方法可遵循。又由目前还没有规范的方法可遵循。又由目前还没有规范的方法可遵循。又由目前还没有规范的方法可遵循。又由于标准检测目标子集的建立受到各种条件的限制于标准检测目标子集的建立受到各种条件的限制于标准检测目标子集的建立受到各种条件的限制于标准检测目标子集的建立受到各种条件的限制于标准检测目标子集的建立受到各种条件的限制于标准检测目标子集的建立受到各种条件的限制,往往误差较大。往往误差较大。往往误差较大。往往误差较大。往往误差较大。往往误差较大。1818精选精选pptppt课件课件 4.4 4.4 4.4 4.4 4.4 4.4 神经网络方法神经网络方法神经网络方法神经网络方法神经网络方法神经网络方法 一个人工神经网络一个人工神经网络一个人工神经网络一个人工神经网络一个人工神经网络一个人工神经网络(AN)(AN)(AN)(AN)(AN)(AN)由多层处理单元或节由多层处理单元或节由多层处理单元或节由多层处理单元或节由多层处理单元或节由多层处理单元或节点组成点组成点组成点组成点组成点组成,可以用各种方法互联，图可以用各种方法互联，图可以用各种方法互联，图可以用各种方法互联，图可以用各种方法互联，图可以用各种方法互联，图6 6 6 6 6 6 表示一个具表示一个具表示一个具表示一个具表示一个具表示一个具有有有有有有3 3 3 3 3 3层节点的层节点的层节点的层节点的层节点的层节点的AN,AN,AN,AN,AN,AN,输入向量是与目标有关的测量输入向量是与目标有关的测量输入向量是与目标有关的测量输入向量是与目标有关的测量输入向量是与目标有关的测量输入向量是与目标有关的测量参数集参数集参数集参数集参数集参数集,输入的数据向量经过输入的数据向量经过输入的数据向量经过输入的数据向量经过输入的数据向量经过输入的数据向量经过AN AN AN AN AN AN 非线性变换非线性变换非线性变换非线性变换非线性变换非线性变换,得得得得得得到一个输出向量到一个输出向量到一个输出向量到一个输出向量到一个输出向量到一个输出向量,输出向量可能是目标身份。输出向量可能是目标身份。输出向量可能是目标身份。输出向量可能是目标身份。输出向量可能是目标身份。输出向量可能是目标身份。这样一种变换能够产生从数据到标识分类的这样一种变换能够产生从数据到标识分类的这样一种变换能够产生从数据到标识分类的这样一种变换能够产生从数据到标识分类的这样一种变换能够产生从数据到标识分类的这样一种变换能够产生从数据到标识分类的映射映射映射映射映射映射,也就把多传感器的数据变换为一个实体的也就把多传感器的数据变换为一个实体的也就把多传感器的数据变换为一个实体的也就把多传感器的数据变换为一个实体的也就把多传感器的数据变换为一个实体的也就把多传感器的数据变换为一个实体的联合标识联合标识联合标识联合标识联合标识联合标识,这是一种特有的并行学习方式这是一种特有的并行学习方式这是一种特有的并行学习方式这是一种特有的并行学习方式这是一种特有的并行学习方式这是一种特有的并行学习方式,完全完全完全完全完全完全不同于传统的基于统计理论的数据融合法。不同于传统的基于统计理论的数据融合法。不同于传统的基于统计理论的数据融合法。不同于传统的基于统计理论的数据融合法。不同于传统的基于统计理论的数据融合法。不同于传统的基于统计理论的数据融合法。1919精选精选pptppt课件课件2020精选精选pptppt课件课件5 5 5 5、应、应、应、应 用用用用应用领域：随着多传感器数据融合技术的发展应用领域：随着多传感器数据融合技术的发展应用领域：随着多传感器数据融合技术的发展应用领域：随着多传感器数据融合技术的发展,应用的领域应用的领域应用的领域应用的领域也在不断扩大也在不断扩大也在不断扩大也在不断扩大,多传感器融合技术已成功地应用于众多多传感器融合技术已成功地应用于众多多传感器融合技术已成功地应用于众多多传感器融合技术已成功地应用于众多的研究领域。的研究领域。的研究领域。的研究领域。5.15.15.15.1、C C C C3 3 3 3I I I I5.25.25.25.2、飞行目标跟踪、飞行目标跟踪、飞行目标跟踪、飞行目标跟踪5.35.35.35.3、机器人、机器人、机器人、机器人5.45.45.45.4、星球车、星球车、星球车、星球车 5.55.55.55.5、工业过程监控、工业过程监控、工业过程监控、工业过程监控 5.65.65.65.6、遥感图像融合处理、遥感图像融合处理、遥感图像融合处理、遥感图像融合处理 5.75.7、公共安全、公共安全 5.85.8、环境污染监测、环境污染监测 5.95.9、智能交通、智能交通 5.105.10、无人驾驶汽车无人驾驶汽车 5.115.11、农业、农业 5.125.12、物联网、物联网2121精选精选pptppt课件课件2222精选精选pptppt课件课件5.15.15.15.1、多传感器数据融合技术、多传感器数据融合技术、多传感器数据融合技术、多传感器数据融合技术 在在在在“C“C“C“C3 3 3 3I”I”I”I”系统中的应用系统中的应用系统中的应用系统中的应用 “C “C “C “C3 3 3 3I”I”I”I”就是指挥自动化技术系统，是就是指挥自动化技术系统，是就是指挥自动化技术系统，是就是指挥自动化技术系统，是用电子计算机将指挥（用电子计算机将指挥（用电子计算机将指挥（用电子计算机将指挥（commandcommand）、控制、控制、控制、控制（controlcontrol）、通信（、通信（、通信（、通信（communicationcommunic