数据融合与信息融合
信息融合综述

信息融合综述信息融合是一种将多个来源的信息进行整合和合并的过程。
它可以是从不同的传感器收集到的数据,也可以是从多个不同的信息源中获取的数据。
信息融合旨在提高最终输出结果的准确性和可靠性。
在各种领域,如计算机视觉、机器学习、无线通信等中都广泛应用了信息融合技术。
信息融合的方法和技术有很多种,并且随着技术的发展和应用领域的不同,不断有新的方法和技术被提出。
以下是一些常见的信息融合技术:1. 数据融合:数据融合是将来自多个传感器或数据源的数据进行合并和整合,以提高数据质量和准确性。
常见的方法包括数据插补、数据降噪和数据关联。
2. 特征融合:特征融合是将来自多个特征源的特征进行合并和整合,以提取更具信息量的特征表示。
常见的方法包括特征加权、特征选择和特征组合。
3. 决策融合:决策融合是将多个决策结果进行合并和整合,以生成一个更可靠和准确的决策结果。
常见的方法包括投票法、加权法和模型融合。
4. 模型融合:模型融合是将多个模型进行合并和整合,以提高模型的准确性和泛化能力。
常见的方法包括集成学习、堆叠模型和深度学习中的网络融合。
信息融合的应用领域非常广泛,包括智能交通系统、物联网、远程监测和医疗诊断等。
在智能交通系统中,信息融合可以将来自不同传感器的交通数据进行整合,以提供实时的交通状况和导航信息。
在物联网中,信息融合可以将来自多个传感器和设备的数据进行整合,以提供更丰富和准确的物联网服务。
在远程监测中,信息融合可以将来自不同监测设备的数据进行合并,以提供更全面和可信的监测结果。
在医疗诊断中,信息融合可以将来自不同医学影像设备的数据进行整合,以提供更精确和可靠的诊断结果。
信息融合是一项重要的技术,它可以将多个来源的信息进行整合和合并,以提高准确性和可靠性。
随着技术的不断发展和应用领域的扩大,信息融合的方法和技术也在不断地演进和完善。
信息融合

信息融合技术发展与应用信息融合或数据融合是指为完成决策和估计任务而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、综合的信息处理过程。
近十几年来,多传感器信息融合技术获得了广泛应用。
采用信息融合技术对多源战场感知信息进行目标检测、关联/相关、组合,以获得精确的目标状态和完整的目标属性/身份估计,以及高层次的战场态势估计与威胁估计,从而实现未来战争中陆、海、空、天、电磁频谱全维战场感知。
通过信息融合技术可以扩展战场感知的时间和空间的覆盖范围,变单源探测为网络探测;能改进对战场目标的探测能力,提高目标的发现概率和识别水平;能提高合成信息的精度和可信度,支持对重要战场目标的联合火力打击;能产生和维持一致的联合战场态势,支持联合作战决策和方案制定;能提高威胁判定的实时性和准确度,支持战场预警;能进行战场感知信息共享,提高战场信息使用效率;能科学配置和控制探测/侦察平台和传感器,充分利用战场空间感知资源。
1 国外信息融合技术的发展美国国防部三军实验室理事联席会(JDL)的对信息融合技术的定义为:信息融合是一个对从单个和多个信息源获取的数据和信息进行关联、相关和综合,以获得精确的位置和身份估计,以及对态势和威胁及其重要程度进行全面及时评估的信息处理过程;该过程是对其估计、评估和额外信息源需求评价的一个持续精练(refinement)过程,同时也是信息处理过程不断自我修正的一个过程,以获得结果的改善。
后来,JDL将该定义修正为:信息融合是指对单个和多个传感器的信息和数据进行多层次、多方面的处理,包括:自动检测、关联、相关、估计和组合。
信息融合技术自1973年初次提出以后,经历了20世纪80年代初、90年代初和90年代末三次研究热潮。
各个领域的研究者们都对信息融合技术在所研究领域的应用展开了研究,取得了一大批研究成果,并总结出了行之有效的工程实现方法。
美国在该项技术的研究方面一直处于世界领先地位,1973年,在美国国防部资助开发的声纳信号理解系统中首次提出了数据融合技术,1988年,美国国防部把数据融合技术列为90年代重点研究开发的20项关键技术之一。
信息融合技术

1.3信息融合技术1.3.1信息融合的基本原理信息融合这一概念是20世纪70年代提出的,在其后的较长一段时期,人们普遍使用“数据融合”这一名词。
近年来,随着科学技术的迅猛发展,军事、民用工业领域中不断增长的复杂度使得出现了数据泛滥、信息超载,而现有大型设备结构小型化、功能复杂化使得传感器安装的数量和类型受到限制,需要新的技术途径对过多的信息进行消化、解释和评估,“信息融合”一词被广泛采用[23]。
对信息融合概念的描述多种多样。
美国军方成立的数据融合工作组联合指导实验室(JDL)将信息融合概括为:一个处理探测、互联、相关、估计以及组合多元信息和数据的多层次、多方面过程,目的是获得准确的状态估计和识别,完整而及时地对战场态势和威胁评估。
欧洲遥感实验室协会(EARSel)以及法国电器和电子协会(FSEE)建立的工作组的定义为:一个由方法和工具表示的框架,用于进行不同来源的数据的联合,目的是获得更高质量的信息[18]。
“高质量”的精确含义依赖于应用。
这样,存在各种不同种类、不同等级的融合,如数据融合、图像融合、特征融合、决策融合、传感器融合、分类器融合等。
对不同来源、不同模式、不同媒质、不同表现形式的信息进行综合,最后可以得到对被感知对象更加精确的描述。
国外对信息融合技术的研究起步较早。
20世纪70年代初,美国研究机构就在国防部的资助下,开展了声纳信息理解系统的研究。
从那以后,信息融合技术便迅速发展起来,不仅在各种C3I系统(Computing Communication Control and Information)中尽可能采用多个传感器来收集信息,而且在工业控制、机器人、空中交通管制、海洋监视、综合导航和管理等领域也在朝着多传感器的方向发展。
1988年,美国国防部把信息融合技术列为90年代重点研究开发的二十项关键技术之一,且列为最优先发展的A类[10,11]。
信息融合由简单的多传感器融合起步,经历了同一系统内部不同信息的融合,少数简单系统之间的单一信号融合,发展到现在多个不同复杂系统之间的不同类型信号之间的融合。
大数据的数据融合与整合

大数据的数据融合与整合随着科技的飞速发展,大数据越来越成为了各个领域的关键词之一。
大数据的价值在于其中蕴含的海量信息,然而,这些信息往往分散在不同的数据源和格式中,对于数据的融合与整合就显得尤为重要。
本文将探讨大数据的数据融合与整合的意义、挑战以及解决方法。
一、数据融合与整合的意义数据融合与整合是指将来自不同来源、不同格式的数据进行合并整理,实现统一标准和格式的数据集合。
它的意义主要体现在以下几个方面:1. 提高数据的完整性和准确性:通过融合与整合,可以消除重复和冗余数据,提高数据质量。
同时,不同数据源之间的关联分析也能够发现隐藏在大数据中的价值信息,提高决策的准确性。
2. 拓宽数据应用的领域和范围:大数据融合与整合可以将各个领域的数据进行整合,实现不同领域之间的交叉应用。
例如,将医疗数据和环境数据进行融合,可以提供更准确的疾病研究和环境健康评估。
3. 促进数据共享和合作:通过数据融合与整合,可以将数据从不同部门和组织中整合在一起,实现数据的共享和合作。
这为跨部门、跨组织的合作提供了基础,促进了创新和发展。
二、数据融合与整合的挑战虽然数据融合与整合有诸多好处,但也面临一些挑战。
1. 数据多样性:大数据往往来自于不同的数据源,包括结构化数据、半结构化数据和非结构化数据等,这些数据源之间的差异性非常大,如何将它们进行有效的融合和整合是一个挑战。
2. 数据质量和一致性:来自不同数据源的数据往往存在数据质量和一致性的问题。
由于数据源的不同收集和处理方式,数据的准确性和完整性可能存在差异,因此,如何保持数据的一致性和准确性也是一个重要的挑战。
3. 数据隐私和安全:数据融合与整合需要从不同的数据源中收集和整理数据,这就涉及到数据的隐私和安全问题。
保护数据的隐私和确保数据的安全是数据融合与整合过程中必须重视的问题。
三、数据融合与整合的解决方法为了克服数据融合与整合中的挑战,可以考虑以下的解决方法。
1. 统一数据标准和格式:通过制定统一的数据标准和格式,可以简化数据融合与整合的过程。
物联网中的数据融合与信息融合技术研究

物联网中的数据融合与信息融合技术研究摘要:随着物联网技术的发展,越来越多的设备和传感器被连接到互联网上,产生大量的数据和信息。
数据融合和信息融合技术在物联网中起着至关重要的作用,可以帮助实现设备之间的互联互通、信息的整合和智能决策。
本文将详细探讨物联网中的数据融合与信息融合技术的研究现状和挑战,并介绍一些主要的研究方向和方法。
1. 引言物联网技术的迅速发展使得越来越多的设备和传感器能够连接到互联网上并实现互联互通。
这些设备产生的数据和信息对于各个领域的决策和管理具有重要意义。
然而,这些数据和信息通常来自不同的设备和传感器,格式和结构各异,因此需要进行数据融合和信息融合的处理。
2. 数据融合技术数据融合技术是指将来自不同设备和传感器的数据进行整合和处理,以提高数据的准确性、可靠性和可用性。
主要的数据融合技术包括数据预处理、数据清洗、数据对齐和数据融合算法等。
2.1 数据预处理数据预处理是对原始数据进行处理和筛选,以去除冗余数据、填充缺失数据、降噪和归一化等。
通过数据预处理可以提高后续处理的效率和准确性。
2.2 数据清洗数据清洗是指对数据进行错误检测和纠正,去除异常值和噪声数据,确保数据的准确性和一致性。
数据清洗是数据融合的关键步骤,对于后续的数据处理和分析具有重要意义。
2.3 数据对齐数据对齐是指将来自不同设备和传感器的数据进行时间和空间上的对齐,以便进行数据融合和分析。
数据对齐能够消除时间和空间差异对数据融合的影响,提高数据的一致性和可比性。
2.4 数据融合算法数据融合算法是指将来自不同设备和传感器的数据进行结合和整合,以提取有价值的信息和知识。
常用的数据融合算法包括加权平均法、贝叶斯融合法和神经网络融合法等。
3. 信息融合技术信息融合技术是指将来自不同设备和传感器的信息进行整合和分析,以提取隐藏在信息中的知识和洞见。
信息融合技术主要包括特征提取、决策融合和知识发现等。
3.1 特征提取特征提取是指从原始的数据和信息中提取有意义的特征,以帮助进行后续的决策和分析。
数据融合

数据融合技术及其应用数据或者信息,融合、整合、组合或者合成等这些词在不同文献中都有出现,而且表达一个意思,但是没有统一。
出现较多的是数据融合、信息融合。
数据融合的定义也不少,但是都是功能性的,没有取得一致的定义。
JDL(JointedDireetorsLaboratories)给出的定义具有一定的代表性。
而Wald的定义更加具有普遍性。
从诸多的文献和对数据融合本身的理解来看,数据融合是一个框架,它是一个把多源信息通过合适的方法结合起来得到一个更满意的结果的过程。
多传感器系统是数据融合的硬件基础,而多源信息是数据融合的对象,协调优化和综合处理是数据融合的核心。
由于数据融合问题的研究最早出现在军事领域,同时研究最多最深入的也在军事领域,许多数据融合的专著以及会议都是基于军事应用上的,所以各种专业的术语也带有军事领域的特点。
但是正如EdwardWalzt和JmaeSLlinas所说数据融合具有公共的理论基础,它与具体的应用无关,所以能够自成学科。
既然数据融合是一个独立的学科,它应该具有更广泛而不局限于具体应用的术语和框架模型。
而这一点在数据融合的研究中一直是一个难点和重点。
数据融合可以这样定义,是指采集并集成各种信息源、多媒体和多格式信息,从而生成完整、准确、及时和有效的综合信息过程。
多传感器融合技术研究如何结合多源信息以及辅助数据所得相关信息以获得比单个传感器更准确、更明确的推理结果[1][2]。
传感器是数据的来源,传感器不一定是物理形式的,数据源或者信息源甚至人工数据都称为传感器;融合是一种数据加工过程,算法将随着数据源的不同以及融合的目标的不同而不同。
从功能意思上,多传感器数据融合的确具有很强的适用性。
而这种适用性的评价在于融合系统的性能评估。
数据融合作为一门交叉学科其理论基础依然是数学方面的[3][4],在不同领域和不同的应用上方法也不尽相同。
而所有的基础都可以看成是对于不确定性问题研究的扩展[5]多传感器数据融合最初是从军事领域发展起来的,最早的应用可以追溯到第二次世界大战期间,当时是在高炮系统上加装了光学测距系统,以综合利用雷达和光学传感器给出的两种信息,从而提高系统的测距精度和抗干扰能力。
智能检测技术-第九章 信息融合
北京化工大学智能检测技术第九章信息融合信息科学与技术学院何泉概述年代初期,当时称之为多(DataFusion)或数据融合。
融合是指采集并集成各种信息源、多媒体和多格式信息,从而生成完整、准确、及时和有效的综合信息过程。
数据融合技术结合多传感器的数据和辅助数据库的相关信息以获得比单个传感器更精确、更明确的推理结果。
信息融合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,传感器信息融合技术从多信息的视角进行处理及综合信息的内在联系和规律,从而剔除无用的和错误的信息,保留正确的和有用的成分,最终实现信息的优化。
定义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、综合以完成所需的决策和估计任务而进综合以完成所需的决策和估计任务而进信息融合系统的功能模型描述数据融合包括哪要功能功能模型从融合过程出发,描述数据融合包括哪些主要功能、数据库,以及进行数据融合时系统各组成部分之间的相互作第一级处理:目标评估第级处理:目标评估 第一级处理:目标评估(object assessment )目标位置和运动学数据配准:就是将时域上不主要功能包括数据配准、数据关联、目标位置和运动学参数估计,以及属性参数估计、身份估计等,其结果为更高数据关联:主要处理分类和组合等问题身份估计:处理的是实体属性信息的表征与描述第二级处理:态势评估☐第二级处理:态势评估(situation assessment)态势评估是对整个态势的抽象和评定。
个综合的态势抽象就是根据不完整的数据集构造一个综合的态势表示,从而产生实体之间一个相互联系的解释。
态势评定则关系到对产生观测数据和事件态势的表态势评定的输入包括事件检测、状态估计以及为态势评定的输出在理论上是所考虑的各种假设的第三级处理:影响评估impact assessment)影响评估是将当前态势映射到未来,对参与者设想或预测行为的影响进行评估。
信息融合技术
信息融合技术1引言融合(Fusion)的概念开始出现于70年代初期,当时称之为多源相关、多源合成、多传感器混合或数据融合(Data Fusion),现在多称之为信息融合(Information Fusion)或数据融合。
融合就是指采集并集成各种信息源、多媒体与多格式信息,从而生成完整、准确、及时与有效的综合信息过程。
数据融合技术结合多传感器的数据与辅助数据库的相关信息以获得比单个传感器更精确、更明确的推理结果。
经过融合的多传感器信息具有以下特征:信息的冗余性、互补性、协同性、实时性以及低成本性。
多传感器信息融合与经典信号处理方法之间存在本质的区别,其关键在于信息融合所处理的多传感器信息具有更为复杂的形式,而且可以在不同的信息层次上出现。
2信息融合的结构模型由于信息融合研究内容的广泛性与多样性,目前还没有统一的关于融合过程的分类。
2、1按照信息表征层次的分类系统的信息融合相对于信息表征的层次相应分为三类:数据层融合、特征层融合与决策层融合。
数据层融合通常用于多源图像复合、图像分折与理解等方面,采用经典的检测与估计方法。
特征层融合可划分为两大类:一类就是目标状态信息融合,目标跟踪领域的大体方法都可以修改为多传感器目标跟踪方法;另一类就是目标特性融合,它实质上就是模式识别问题,具体的融合方法仍就是模式识别的相应技术。
决策层融合就是指不同类型的传感器观测同一个目标,每个传感器在本地完成处理,其中包括顶处理、特征抽取、识别或判决,以建立对所观察目标的初步结论。
然后通过关联处理、决策层触合判决,最终获得联合推断结果。
2、2JDL模型(Joint Directors of Laboratories, JDL)与λ-JDL模型该模型将融合过程分为四个阶段:信源处理,第一层处理(即目标提取)、第二层处理(即态势提取)、第三层提取(即威胁提取)与第四层提取(即过程提取)。
模型中的每一个模块都可以有层次地进一步分割,并且可以采用不同的方法来实现它们。
数据融合概念
数据融合概念数据融合是指将来自不同数据源的信息进行整合和合并,以产生更全面、准确和实用的结果。
它涉及采集、处理、分析和呈现多种数据类型和格式的能力,以便为决策制定者提供更深入的洞察力和更全面的视角。
数据融合可以应用于各个领域,包括企业管理、市场研究、医疗保健、金融、交通等。
数据融合的目标是通过整合不同数据源的信息,消除数据孤岛,提高数据质量,并从中发现隐藏的关联和模式。
通过将多个数据源的信息相互关联,可以更好地理解数据之间的关系和趋势,为决策制定者提供更准确的信息和见解。
数据融合可以包括以下几个步骤:1. 数据采集:从不同的数据源采集数据,包括结构化数据(如数据库、电子表格)和非结构化数据(如文本、图象、音频、视频等)。
2. 数据清洗:对采集到的数据进行清洗和预处理,包括去除重复数据、纠正错误数据、填充缺失数据等,以确保数据的准确性和完整性。
3. 数据整合:将来自不同数据源的信息进行整合和合并,以创建一个统一的数据集。
这可能涉及到数据格式转换、数据标准化、数据匹配和链接等。
4. 数据分析:对整合后的数据进行分析,包括统计分析、数据挖掘、机器学习等方法,以发现数据中的模式、关联和趋势。
5. 数据可视化:将分析结果以可视化的方式呈现,如图表、地图、仪表盘等,以便决策制定者更直观地理解数据和发现洞察力。
数据融合的好处包括:1. 提供更全面的视角:通过整合多个数据源的信息,可以获得更全面的视角和更准确的信息,匡助决策制定者做出更明智的决策。
2. 发现隐藏的关联和模式:通过数据融合和分析,可以发现数据中的隐藏关联和模式,匡助发现新的商机、优化业务流程等。
3. 提高数据质量:通过数据清洗和整合,可以提高数据的质量,减少错误和噪声,提高决策制定者对数据的信任度。
4. 加快决策速度:通过数据融合和可视化,可以更快地获取和理解数据,匡助决策制定者更快地做出决策。
5. 降低成本和风险:通过数据融合和分析,可以更好地理解业务和市场情况,减少决策的不确定性和风险,降低成本和损失。
基于信息融合的多源数据融合算法研究
基于信息融合的多源数据融合算法研究随着信息化时代的到来,如今我们所处的世界正处于信息爆炸的时代,无论是数据量还是数据种类都在不断膨胀。
处理多源数据,提取有效信息,是现代机器智能和大数据研究的重要问题之一。
为了更好地利用多源数据,我们需要将不同来源的数据进行融合,从而得到更加准确、全面、可靠的结果。
而此时,信息融合技术就显得尤为重要。
信息融合(Information Fusion)是指将不同来源、不同种类、不同性质的信息或者数据,有机结合起来,对其进行分析、处理、编码和传输,使其形成具有完整、准确、可靠和一致性的整体的过程。
它包括数据融合、特征融合、决策融合等三个方面。
其中,数据融合是多源数据融合的基础。
多源数据融合是将来自不同数据源的、内容相关或者互不相关的信息进行融合,从而得到更加准确的分析结果。
而基于信息融合的多源数据融合算法,就是将来自不同数据源的数据进行合并、压缩、处理以及分析,从而得到更加准确、全面、可靠的结果的一种算法。
在多源数据融合算法中,数据的收集、过滤、整合和分析都是非常重要的步骤。
在实际应用中,利用多源数据融合算法进行研究的范围和领域广泛,如空间信息、环境监测、医学诊断、安全预警、金融分析等等。
其中,空间信息领域最为典型。
在空间信息领域中,多源数据融合算法已经被广泛应用。
比如,在编制数字地图时,需要以不同分辨率、精度和地图显示比例为特征进行数据融合;在遥感方面,需要将来自不同分辨率的卫星图像进行云、雾、雪的遮挡去除以及异常点、噪声的剔除,从而得到更加精确的地表特征;在交通运输方面,需要融合车辆位置数据、道路交通状态数据、气象数据和道路修建数据,实现更加准确的道路状况监测。
在多源数据融合算法中,一个很重要的工具就是信息融合模型。
信息融合模型包括时间和空间等定位方法、过滤方法、特征提取方法、决策融合方法、信任评估方法等。
其中,时间和空间的定位方法是数据整合和融合最基础的环节,将不同时间和空间分辨率的数据进行统一的时间和空间管理,可以极大地提高数据的使用效率和准确度。
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(1)由于所要处理的传感器信息量大,故处理代价高; (2)融合是在信息最低层进行的,由于传感器的原始数据的不确
定性、不完全性和不稳定性,要求在融合时有较高的纠错能力; (3)由于要求各传感器信息之间具有精确到一个像素的配准精度,
故要求传感器信息来自同质传感器; (4)通信量大。
数据级融合(或像素级融合)
信息融合的分类
信息融合层次的划分主要有两种方法。
第一种方法是按照融合对象的层次不同,将信息 融合划分为低层(数据级或像素级)、中层(特 征级)和高层(决策级)。
另一种方法将是将传感器集成和数据融合划分为 信号级、证据级和动态级。
数据级融合(或像素级融合)
对传感器的原始数据及预处理各阶段上产生的信息分别进行融合处 理。尽可能多地保持了原始信息,能够提供其它两个层次融合所不 具有的细微信息。
数据融合与信息融合
传感器数据融合的概念
传感器数据融合又称数据融合,是对多信息的获取、表示 及其内在联系进行综合处理和优化的技术。
传感器数据融合技术从多信息的视角进行处理及综合,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,保 留正确的和有用的成分,最终实现信息的优化。它为智能信息 处理技术的研究提供了新的观念。
定义三个要点:
(1)数据融合是多信源、多层次的处理过程,每个层次代 表信息的不同抽象程度;
(2)数据融合过程包括数据的检测、关联、估计与合并; (3)数据融合的输出包括低层次上的状态身份估计和高层
次上的总战术态势的评估。
多传感器数据融合
包括: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。
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。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 网络等汇集信息,传给融合中心进行融合。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,涉及到大规模汉 语资料库、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,信息融合采用分形、混沌、模糊推理、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、复杂环境因素 的不同性质的信息进行综合、相关,从各个不同的角度去观察、探测 世界。
定义:将经过集成处理的多传感器信息进行合成,形成一种 对外部环境或被测对象某一特征的表达方式。
多传感器数据融合技术是通过对这些传感器及其观测信息的合 理支配和使用,把多个传感器在时间和空间上的冗余或互补信 息依据某种准则进行组合,以获取被观测对象的一致性解释或 描述。
单一传感器只能获得环境或被测对象的部分信息段,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。
相关:通过处理传感器信息获得某些结果,不仅需要单项信 息处理,而且需要通过相关来进行处理,获悉传感器数据组之 间的关系,从而得到正确信息,剔除无用和错误的信息。
相关处理的目的:对识别、预测、学习和记忆等过程的信息进行 综合和优化。
信息融合在信息电子学的应用
信息融合技术的实现和发展以信息电子学的原理、方法、技 术为基础。
基本目的:通过融合得到比单独的各个输入数据更多的信息。这一 点是协同作用的结果,即由于多传感器的共同作用,使系统的有效 性得以增强。 多传感器数据融合系统可更大程度获取被探测目标和环境的信 息量。单传感器信号处理或低层次的数据处理方式只是对人脑信息 处理的一种低水平模仿。
实质:一种多源信息的综合技术,通过对来自不同传感器的数据进 行分析和综合,可以获得被测对象及其性质的最佳一致估计。
信息融合在自动化的应用
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 及防治等涉及宏观、微观和社会的各行各业。
信息融合在计算机科学的应用
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,因此,空间、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,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,以便融合随时间、空间变化了的数据。在信息融合的思想下,提 出的空间、时间数据库,是计算机科学的一个重要的研究方向。
多传感器数据融合:将经过集成处理的多种传感器信息进行合成, 形成对外部环境某一特征的一种表达方式。
数据融合的优点
增加了系统的生存能力 扩展了空间覆盖范围 扩展了时间覆盖范围 提高了可信度 降低了信息的模糊度 改善了探测性能 提高了空间分辨率 增加了测量空间的维数
信息融合
组合:由多个传感器组合成平行或互补方式来获得多组数据 输出的一种处理方法,是一种最基本的方式,涉及的问题有输 出方式的协调、综合以及传感器的选择。在硬件这一级上应用。
传感器1
监
数
测 对
传感器2
据 融
特征 提取
识别
决策
…
象
合
传感器N
特征级融合
利用从各个传感器原始数据中提取的特征信息,进行综合 分析和处理的中间层次过程。 通常所提取的特征信息应是数据信息的充分表示量或统计 量,据此对多传感器信息进行分类、汇集和综合。 特征级融合分类:
综合:信息优化处理中的一种获得明确信息的有效方法。
例:在虚拟现实技术中,使用两个分开设置的摄像机同时拍摄到 一个物体的不同侧面的两幅图像,综合这两幅图像可以复原出一 个准确的有立体感的物体的图像。
融合:当将传感器数据组之间进行相关或将传感器数据与系 统内部的知识模型进行相关,而产生信息的一个新的表达式。