多传感器信息融合.ppt

多传感器信息融合国外研究
信息融合的关键技术
信息融合原理
信息融合层次
信息融合框架
信息融合方法
应用背景
存在的问题
切入点/展望

信息融合(informationfusion)起初被称为数据融合(datafusion)，起源于1973年美国国防部资助开发的声纳信号处理系统。
20世纪80年代，为了满足军事领域中作战的需要，多传感器数据融合MSDF(Multi-sensorDataFusion)技术应运而生。
1988年，美国将C3I(Command，Control，CommicationandIntelligence)系统中的数据融合技术列为国防部重点开发的二十项关键技术之一。1991年美国已有54个数据融合系统引入到军用电子系统中去，其中87%已有试验样机、试验床或已被应用。
由于信息融合技术在海湾战争中表现出的巨大潜力，在战争结束后,美国国防部又在C3I系统中加入计算机(computer)，开发了以信息融合为中心的C4I系统。
此外，英国陆军开发了炮兵智能信息融合系统(AIDD)和机动与控制系统(WAVELL)。
英国BAE系统公司还开发一种被称作‘分布式数据融合‘（DecentralizedDataFusion，DDF）的信息融合新技术。使传感器网络中的全部数据都被实时地综合和融合到了一幅单一的作战空间态势图中。

欧洲五国还制定了联合开展多传感器信号与知识综合系统(SKIDS)的研究计划。
法国也研发了多平台态势感知演示验证系统(TsMPF)
军事领域是信息融合的诞生地，也是信息融合技术应用最为成功的地方。特别是在伊拉克战争和阿富汗战争中，美国军方的信息融合系统都发挥了重要作用。
当前，信息融合技术在军事中的应用研究己经从低层的目标检测、识别和跟踪转向了态势评估和威胁估计等高层应用。
目前，信息融合技术己在许多民用领域取得成效。这些领域主要包括:机器人和智能仪器系统、智能制造系统、战场任务与无人驾驶飞机、航天应用、目标检测与跟踪、图像分析与理解、惯性导航、模式识别等领域。
信息融合的关键技术定义1（美国国防部定义：[1991]）
信息融合是一种多层次、多方面的处理过程,包括对多源数据进行自动化的检测、互联、相关、估计和组合处理（automaticdetection,association,correlation,estimation,andcombination），从而提高状态和身份估计的精度，以及对战场态势和威胁的重要程度进行有效的评价。定义2利用计算机技术对按时序获得的若干传感器的观测信息在一定准则下加以自动分析，优化综合以完成所需的决策和估计任务而进行的信息处理过程。
定义3信息融合是组合多源数据或信息，对实体状态进行估计和预报的过程。􀀀
…….信息融合的基本原理信息融合的基本原理①扩展空间和时间覆盖范围；
（利用互补信息，improveobservability）
②改进探测性能；
③增强系统的生存能力；
④提高可信度
（多传感联合确认，利用冗余信increasereliability）；
⑤降低信息的模糊度；
⑥提高空间分辨率（传感器能够识别的两个相邻物的最小距离）；
⑦成本低、质量轻、占空少。（传感器选择灵活）信息融合模型与结构14集中式结构:处理的是传感器的原始数据；特点是信息损失小，对系统通信要求较高（通信链路处），融合中心计算负担重（融合中心处），系统的生存能力也较差。
分布式结构：处理的是经过预处理的局部传感器数据；具有造价低、可靠性高、通信量小等特点。
混合式结构：处理的既有原始数据，又有预处理过的数据。它保留了上述两类系统的优点，但在通信和计算上要付出较昂贵的代价。信息融合结构形式一种雷达测量的信息融合结构信息融合的分类数据级融合(或像素级融合)监测对象特征级融合特征级融合分类决策级融合决策级融合信息融合过程嵌入约束法
证据组合法
人工神经网络法
一、嵌入约束法1.Bayes估计1.Bayes估计1.Bayes估计1.Bayes估计1.Bayes估计3334353637383940414243444546474849机器人中的传感器信息融合多传感器在移动机器人中的应用舰船上的传感器信息融合空中目标侦察与预警基于音频和视频信息融合的身份识别
（现代战争、现代身份验证）智能交通与智能车辆机器人机器人图像融合医学图像融合遥感图像融合
刑侦
多传感器数据融合技术在刑侦中的应用，主要是利用红外、微波等传感设备进行隐匿武器检查、毒品检查等。另外，将人体的各种生物特征如人脸、指纹、声音、虹膜等进行适当的融合，能大幅度提高对人的身份识别与认证能力，这对提高安全保卫能力是非常重要的。
故障诊断
在工业监控应用中，每个传感器基于自身的检测统计量，可以提炼出有关系统故障的特征信息（故障表征）。在局部故障诊