儀表與傳感器課件第章

第13章多傳感器數(shù)據(jù)融合13.1多傳感器數(shù)據(jù)融合概述13.2多傳感器數(shù)據(jù)融合模型13.3多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)13.4多傳感器數(shù)據(jù)融合應(yīng)用13.1多傳感器數(shù)據(jù)融合概述多傳感器數(shù)據(jù)是針對一個系統(tǒng)中使用多個（種）傳感器這一特定問題而提出的信息處理方法，是將來自多傳感器或多源的信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理，從而對觀測對象形成準(zhǔn)確結(jié)論的過程。數(shù)據(jù)融合的目的是基于各獨(dú)立傳感器的觀測數(shù)據(jù)，通過融合導(dǎo)出更豐富的有效信息，獲得最佳協(xié)同效果，發(fā)揮多個傳感器的聯(lián)合優(yōu)勢，提高傳感器系統(tǒng)的有效性和魯棒性，消除單一傳感器的局限性。

13.1多傳感器數(shù)據(jù)融合概述

從生物學(xué)的角度來看，人類和自然界中其他動物對客觀事物的認(rèn)知過程，就是對多源數(shù)據(jù)的融合過程。人類不是單純依靠一種感官，而是通過視覺、聽覺、觸覺、嗅覺等多種感官獲取客觀對象不同質(zhì)的信息，或通過同類傳感器（如雙耳）獲取同質(zhì)而又不同量的信息，然后通過大腦對這些感知信息依據(jù)某種未知的規(guī)則進(jìn)行組合和處理，從而得到對客觀對象和諧與統(tǒng)一的理解和認(rèn)識。這一處理過程是復(fù)雜的，也是自適應(yīng)的，它將各種信息（圖像、聲音、氣味和觸覺）轉(zhuǎn)換為對環(huán)境的有價值的解釋。自動化數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)實際上就是模仿這種由感知到認(rèn)知的過程。13.1多傳感器數(shù)據(jù)融合概述應(yīng)用簡例

多傳感器系統(tǒng)可以用于地球環(huán)境監(jiān)測。主要應(yīng)用于對地面的監(jiān)視、以便識別和監(jiān)視地貌、氣象模式、礦產(chǎn)資源，植物生長、環(huán)境條件和威脅情況(如原油泄漏、輻射泄漏等)如右圖所示

圖源：D.L.HallandJ.Llinas,‘‘Anintroductiontomultisensordatafusion’’

13.1多傳感器數(shù)據(jù)融合概述

數(shù)據(jù)融合過程主要由數(shù)據(jù)校準(zhǔn)、相關(guān)、識別、估計等部分組成。其中校準(zhǔn)與相關(guān)是識別和估計的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)融合在識別和估計中進(jìn)行。

校準(zhǔn)、相關(guān)、識別和估計貫穿于整個多傳感器數(shù)據(jù)融合過程，既是融合系統(tǒng)的基本功能，也是制約融合性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

13.1.1多傳感器數(shù)據(jù)融合過程數(shù)據(jù)檢測數(shù)據(jù)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)相關(guān)參數(shù)估計目標(biāo)識別行為估計13.1.2多傳感器數(shù)據(jù)融合形式數(shù)據(jù)級融合特征級融合決策級融合13.2.1多傳感器數(shù)據(jù)融合結(jié)構(gòu)串聯(lián)型融合13.2多傳感器數(shù)據(jù)融合融合模型混聯(lián)型融合并聯(lián)型融合13.2.1多傳感器數(shù)據(jù)融合結(jié)構(gòu)從數(shù)據(jù)融合的控制關(guān)系來看，反饋型多傳感器數(shù)據(jù)融合過程中，傳感器或數(shù)據(jù)融合中心的處理方式及判斷規(guī)則受數(shù)據(jù)融合中心最終結(jié)論或中間結(jié)論的影響。數(shù)據(jù)處理依賴于一個反饋控制過程，這種反饋可以是正反饋，也可以是負(fù)反饋。反饋控制可分為融合結(jié)論對傳感器的控制、對數(shù)據(jù)融合中心的控制，以及中間結(jié)論對傳感器的控制三種。對傳感器的控制多體現(xiàn)在對傳感器策略、精度的控制、對傳感器跟蹤目標(biāo)的跟蹤控制等。對融合中心的控制包括對融合中心判斷規(guī)則的控制、對融合中心數(shù)據(jù)融合方式的控制、對融合中心某一參數(shù)的控制等。13.2.1多傳感器數(shù)據(jù)融合結(jié)構(gòu)結(jié)論對傳感器的反饋控制結(jié)論對融合中心的反饋控制中間結(jié)論對傳感器的反饋控制13.2.2多傳感器數(shù)據(jù)融合模型多傳感器數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)的模型設(shè)計是多傳感器數(shù)據(jù)融合的關(guān)鍵問題，取決于實際需求、環(huán)境條件、計算機(jī)、通信容量及可靠性要求等，模型設(shè)計直接影響融合算法的結(jié)構(gòu)、性能和融合系統(tǒng)的規(guī)模。

多傳感器數(shù)據(jù)融合模型實際上是一種數(shù)據(jù)融合的組織策略，根據(jù)任務(wù)、要求和設(shè)計者認(rèn)識不同，模型設(shè)計千差萬別。目前流行的有多種數(shù)據(jù)融合模型，其中JDL數(shù)據(jù)融合模型最具通用性。

13.2.2多傳感器數(shù)據(jù)融合模型JDL模型

JDL數(shù)據(jù)融合模型如右圖所示，數(shù)據(jù)融合過程包括五級處理和數(shù)據(jù)庫、人機(jī)接口支持等。五級處理并不意味著處理過程的時間順序，實際上，處理過程通常是并行的。13.2.2多傳感器數(shù)據(jù)融合模型Boyd控制環(huán)Boyd控制環(huán)包括四個處理環(huán)節(jié)：(1)觀測環(huán)節(jié)獲取目標(biāo)信息，與JDL模型的數(shù)據(jù)預(yù)處理功能相當(dāng)。(2)定向環(huán)節(jié)確定對象的基本特征，與JDL模型的目標(biāo)評估、態(tài)勢評估和威脅評估功能相當(dāng)。(3)決策環(huán)節(jié)確定最佳評估，制定反饋控制策略，與JDL模型過程優(yōu)化與評估功能相當(dāng)。(4)執(zhí)行環(huán)節(jié)利用反饋控制調(diào)整傳感系統(tǒng)狀態(tài)，獲取額外數(shù)據(jù)等。JDL模型沒有這一環(huán)節(jié)。13.2.2多傳感器數(shù)據(jù)融合模型Waterfall模型Waterfall模型的數(shù)據(jù)融合過程包括三個層次。(1)基于傳感模型和物理測量模型對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理(2)進(jìn)行特征提取和特征融合以獲取信息的抽象表達(dá)，減少數(shù)據(jù)量，提高信息傳遞效率，第二層次的輸出是關(guān)于對象特征的估計及其置信度。(3)利用現(xiàn)有知識對對象特征進(jìn)行評價，形成關(guān)于對象、事件或行為的認(rèn)識。傳感器系統(tǒng)利用第三層次形成的反饋信息不斷調(diào)整自身狀態(tài)和數(shù)據(jù)準(zhǔn)備策略，進(jìn)行重新設(shè)置和標(biāo)定等，提高傳感信息的利用率。。13纏.2鍬.2多傳沉感器惹數(shù)據(jù)愁融合祖模型Da矮sa訊ra塊th亡y模型Da都sa處ra克th墳y模型矛充分為注意飛到傳壓感器帖數(shù)據(jù)熄融合普中數(shù)仍據(jù)融君合、字特征仿融合護(hù)和決掙策融揮合三凍者往雅往交艇替應(yīng)冒用或滾聯(lián)合案使用太的事菌實，起根據(jù)譯所處武理信吳息的拾類型簡對數(shù)頃據(jù)融刻合功紹能進(jìn)給行了拆歸納套，明移確了脹五種積可能帖的融批合形任式，盲如表亦所示穗。13南.2咱.2多傳涂感器云數(shù)據(jù)掙融合狹模型OM脊NI堤BU赴S模型是Bo兆yd控制訓(xùn)環(huán)、Da窮sa禮ra譜th隊y模型轟和Wa部te去rf胞al謀l模型貼的混在合，砍既體住現(xiàn)了素數(shù)據(jù)怨融合代過程倘的循好環(huán)本凝質(zhì)，之用融釘合結(jié)查論調(diào)旺整傳礙感器醫(yī)系統(tǒng)捎的狀啄態(tài)，各提高鐘信息勒融合臥的有報效性黨，又守細(xì)化蛛了數(shù)糧據(jù)融旦合過遠(yuǎn)程中才各個痛環(huán)節(jié)紗的任斷務(wù)，樸改善掉了數(shù)壩據(jù)融泊合實姿現(xiàn)的甩可組屆合性襲。13竊.2按.2多傳糠感器嘗數(shù)據(jù)既融合菜模型多傳畏感器逗集成寫融合千模型根據(jù)梯傳感爛器所機(jī)提供仍信息種的等返級參睡加不慌同融選合中棗心的沉數(shù)據(jù)渾融合植，低允等級珠的傳碰感器怕輸出辰原始悟數(shù)據(jù)尊或信蔥號，輛高等原級的房誠傳感轉(zhuǎn)器輸伍出特望征或鼠抽象聚符號高信息利，融黨合結(jié)捉論在拴最高著等級兩的融毯合中更心產(chǎn)激生，拘輔助楊信息爺系統(tǒng)晶為各恒融合裙中心銹提供俊資源冠，包袋括各業(yè)種數(shù)掉據(jù)庫傾、知蹦識表垂達(dá)、渾特征顫解析歉、決崖策邏夢輯等析。13齒.3多傳天感器朝數(shù)據(jù)焦融合革技術(shù)13工.3可.1多傳絲式感器衫數(shù)據(jù)結(jié)融合亞算法這的基您本類研型13弄.3鍬.2Ka桃lm哀an濾波13陜.3著.3基于Ba特ye胞s理論蛋的數(shù)柜據(jù)融槐合13鄭.3硬.4基于委神經(jīng)硬網(wǎng)絡(luò)腫的數(shù)甜據(jù)融血合13個.3察.5基于黎專家表系統(tǒng)廳的數(shù)腥據(jù)融希合13被.3恰.6基于想聚類損分析艇的數(shù)粱據(jù)融刑合13野.3房誠.1多傳數(shù)感器眨數(shù)據(jù)霜融合形算法討基本樓類型物理忙模型參數(shù)腫分類維技術(shù)基于追認(rèn)知好的方眾法13則.3瓜.1多傳蘆感器奴數(shù)據(jù)鋸融合統(tǒng)算法體基本讀類型物理咸模型根據(jù)股物理遣模型陡模擬狀出可衛(wèi)觀測校或可盾計算女的數(shù)滅據(jù)，筋并把朝觀測左數(shù)據(jù)興與預(yù)街先存班儲的危對象偉特征線進(jìn)行相比較稻，或廳將觀訓(xùn)測數(shù)粒據(jù)特趨征與老物理撓模型平所得步到的寒模擬但特征碧進(jìn)行慈比較紡。比贏較過俊程涉啦及到委計算失預(yù)測仁數(shù)據(jù)懷和實拼測數(shù)胖據(jù)的繳相關(guān)牽關(guān)系繼。如酷果相秀關(guān)系冤數(shù)超蕩過一酒個預(yù)籠先設(shè)臥定的鋤值。低則認(rèn)搬為兩序者存成在匹棋配關(guān)喬系(身份忽相同)。這類談方法懸中，Ka阻lm準(zhǔn)an濾波鄭技術(shù)碧最為近常用為。13拿.3寒.1多傳虛感器貧數(shù)據(jù)黨融合觀算法腰基本站類型參數(shù)攏分類果技術(shù)參數(shù)怨分類胸技術(shù)全依據(jù)弓參數(shù)猾數(shù)據(jù)付獲得月屬性穴說明纖，在蟲參數(shù)宣數(shù)據(jù)(如特劑征)和一哭個屬誼性說骨明之聯(lián)間建鏟立一教種直芽接的驕映像篇。參堆數(shù)分殘類分泡為有尿參技拼術(shù)和主無參指技術(shù)畫兩類季，有漸參技旨術(shù)需店要身己份數(shù)橋據(jù)的半先驗千知識攔，如獄分布柿函數(shù)新和高琴階矩紡等；吧無參親技術(shù)偽則不幼需要曠先驗韻知識薄。常用駱的參埋數(shù)分司類方忽法包剃括Ba來ye浮si汽an估計貢，D－S推理媽，人剖工神蛾經(jīng)網(wǎng)乘絡(luò)，鳥模式虎識別應(yīng)，聚折類分僻析，撲信息番熵法底等。13授.3邁.1多傳驗感器銅數(shù)據(jù)裳融合炒算法謀基本樓類型基于鍛認(rèn)知些的方辣法基于襖認(rèn)知怕的方菌法主勝要是蔑模仿墨人類掏對屬邁性判末別的口推理突過程擱，可撿以在階原始韻傳感慣器數(shù)帖據(jù)或蹈數(shù)據(jù)烏特征倆基礎(chǔ)道上進(jìn)辜行?；诖J(rèn)知綢的方綢法在憶很大滾程度唉上依宅賴于量一個徒先驗宴知識翁庫。云有效待的知區(qū)識庫棄利用勤知識乘工程庭技術(shù)瘡建立遵，這悔里雖顆然未漆明確欺要求倘使用裁物理偵模型以，但持認(rèn)知王建立距在對丹待識壁別對丈象組譜成和剃結(jié)構(gòu)逝有深杠入了范解的步基礎(chǔ)善上，致因此聰，基杏于認(rèn)迫知的笛方法貿(mào)采用追啟發(fā)股式的感形式組代替崗了數(shù)礙學(xué)?；バ?。貨當(dāng)目嗓標(biāo)物魯體能螺依據(jù)幫其組再成及杜相互過關(guān)系典來識喚別時醋，這恥種方仆法尤俗其有叫效。13位.3枝.2Ka光lm底an濾波Ka穴lm景an濾波Ka獸lm猴an濾波權(quán)實時講融合畢動態(tài)艱的低械層次役傳感臺器冗擦余數(shù)乏據(jù)，確只需袖當(dāng)前饒的一登個測薄量值萄和前郊一個悲采樣瘋周期參的預(yù)悉測值辮就能撈進(jìn)行掉遞推乖估計端。如蜂果系購統(tǒng)具移有線型性動糊力學(xué)原模型央，且跡系統(tǒng)類噪聲抽和傳境感器歉噪聲錦可用格白噪構(gòu)聲模圈型來腹表示強(qiáng)，Ka行l(wèi)m狐an濾波巡壽為融載合數(shù)羽據(jù)提汗供了士統(tǒng)計贈意義朱下的內(nèi)最優(yōu)登估計擠。13蠶.3蹄.2Ka哄lm逢an濾波離散菠序列簽的一透階遞拆推估嚴(yán)計模澤型如號圖所只示13讀.3興.2Ka裙lm瓦an濾波Ka斑lm揭an濾波13披.3蒼.2Ka扎lm技an濾波Ka貨lm撤an濾波Ka川lm透an濾波吉可以剖實現(xiàn)揪不同卸層次諸的數(shù)挪據(jù)融掩合。知集中拴融合醉結(jié)構(gòu)頸在系事統(tǒng)融河合中礦心采多用Ka烤lm狡an濾波休技術(shù)削，可哨以得刪到系袖統(tǒng)的軟全局蜻狀態(tài)圣估計莖信息鏈。傳丙感器教數(shù)據(jù)少自低石層向兵融合擴(kuò)中心刷單方而向流史動，尼各傳觸感器峰之間摘缺乏亮必要壺的聯(lián)類系。債分散也融合辛結(jié)構(gòu)秩在對嚼每個點節(jié)點澡進(jìn)行奇局部突估計緒的基滴礎(chǔ)上寇，接鑼受其竭它節(jié)泳點傳縮慧遞來舒的信倡息進(jìn)堡行同甲化處透理，持形成繡全局彼估計揚(yáng)。分鏟散融陽合結(jié)廁構(gòu)網(wǎng)使絡(luò)中孩，任賀何一另個節(jié)梢點都此可以餡獨(dú)立殿做出濕全局償估計鋒，某哭一節(jié)堂點的基失效潔不會段顯著關(guān)地影談響系別統(tǒng)正吃常工盛作，播其它棋節(jié)點評仍可戚以對修全局墻做出齊估計喪，有溪效地看提高燦了系角統(tǒng)的疼魯棒薄性和燥容錯馳性。13粱.3身.3基于Ba閥ye槽s理論上數(shù)據(jù)仗融合利用Ba麥ye興s方法芝進(jìn)行秩數(shù)據(jù)御融合駱的過鹿程如擺圖所符示：(1椒)將每杜個傳躲感器政關(guān)于抗對象休的觀糊測轉(zhuǎn)炭化為距對象貓屬性差的說終明:(2膊)計算殘每個慢傳感么器關(guān)棒于對魯象屬令性說索明的容不確親定性:(3潤)計算譜對象曠屬性堅的融映合概哥率：13睬.3框.3基于Ba未ye待s理論儲數(shù)據(jù)暢融合如果樸相霧互獨(dú)膏立則哨：(4季)應(yīng)用巡壽判定紋邏輯咽進(jìn)行卵決策寒。若蔬選取央的刻極大吩值作鉗為輸?shù)某?，騎這就浮是所茫謂的接極大辣后驗崗概率趣（MA變P）判掉定準(zhǔn)陵則：運(yùn)用Ba靜ye泡s方法紹中的內(nèi)條件妄概率漲進(jìn)行溪推理鎮(zhèn)，能坊夠在狠出現(xiàn)返某一棟證據(jù)贊時給糕出假澡設(shè)事腫件在榜此證馳據(jù)發(fā)江生的貢條件陰概率斜，能辰夠嵌豪入一漏些先衡驗知紀(jì)識，臭實現(xiàn)翅不確佩定性矩的逐靈級傳謙遞。濾但它若要求嫂各證姓據(jù)之挑間都議是相第互獨(dú)歉立的蜻，當(dāng)葉存在欣多個盡可能補(bǔ)假設(shè)毀和多皂條件管相關(guān)元事件夾時，螺計算宅復(fù)雜激性增課加。犯另外棵，Ba喉ye鈴s方法耳要求設(shè)有統(tǒng)級一的倡識別售框架潑，不待能在獄不同箱層次這上組苦合證煤據(jù)。13少.3恢.4基于鈔神經(jīng)曾網(wǎng)絡(luò)問數(shù)據(jù)控融合人工慰神經(jīng)棕網(wǎng)絡(luò)袖源于尖大腦支的生驢物結(jié)列構(gòu)，朵神經(jīng)覽元是水大腦摔的一睡個信龍息處全理單率元，第包括聚細(xì)胞學(xué)體、稻樹突埋和軸膚突，帶如圖唇所示膊。13框.3例.4基于稼神經(jīng)鏈網(wǎng)絡(luò)醉數(shù)據(jù)撓融合神經(jīng)字網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)畝元利依用樹裂突整辯合突憑觸所宗接收吩到的嚇外界搖信息蠢，經(jīng)虎軸突補(bǔ)將神滔經(jīng)沖唉動由遇細(xì)胞歉體傳屢至其志他神管經(jīng)元椒或效兄應(yīng)細(xì)拋胞。屠神經(jīng)債網(wǎng)絡(luò)份使用冶大量限的處蜜理單漂元(即神快經(jīng)元)處理干信息薯，神停經(jīng)元億按層兩次結(jié)坦構(gòu)的首形式敗組織剖，每每層上熊的神事經(jīng)元互以加悔權(quán)的吹方式切與其碎它層稿上的過神經(jīng)晝元連獅接，戰(zhàn)采用后并行霞結(jié)構(gòu)盆和并漏行處螞理機(jī)屢制，摘具有幫很強(qiáng)鈔的容售錯性廟以及望自學(xué)斥習(xí)、刃自組格織及陽自適帶應(yīng)能性力，績能夠形模擬朵復(fù)雜止的非宏線性只映射僵。13違.3毅.4基于什神經(jīng)且網(wǎng)絡(luò)擔(dān)數(shù)據(jù)危融合常用蛇的人祝工神茅經(jīng)元零模型愛（PE模型炒）典型貸的多獸級前碧饋感獵知模您型13著.3粱.4基于億神經(jīng)仰網(wǎng)絡(luò)抵?jǐn)?shù)據(jù)中融合神經(jīng)孤網(wǎng)絡(luò)駁的結(jié)抱構(gòu)、眉功能累特點橋和強(qiáng)成大的報非線朵性處然理能燃力，傾恰好際滿足晉了多酬源信崗息融駱合技扔術(shù)處利理的摟要求只，人受工神火經(jīng)網(wǎng)仍絡(luò)以徹其泛渠化能昏力強(qiáng)染、穩(wěn)萄定性叨高、爭容錯軟性好茄、快吼速有淚效的債優(yōu)勢玻，在衰數(shù)據(jù)尿融合挨中的污應(yīng)用智日益堡受到朵重視如。如果素將數(shù)哀據(jù)融爸合劃剖分為累三級隆，并舟針對醬具體欄問題翅將處痰理功界能賦側(cè)予信封息處禽理單海元，射可以廳用三怪層神斥經(jīng)網(wǎng)此絡(luò)描肅述融在合模糊型。短第一傻層神家經(jīng)元挨對應(yīng)經(jīng)原始評數(shù)據(jù)萬層融顫合。道第二販層完況成特趣征層貌融合膊，并感根據(jù)忠前一饞層提傾取的宿特征泰，做宅出決舅策。瞧對于符目標(biāo)叛識別堵，輸嬸出就柔是目榆標(biāo)識唐別結(jié)往論及曲其置膚信度怪；對曾于跟懲蹤問冬題，逗輸出咸就是似目標(biāo)桃軌跡漠及誤羞差。勺輸出價層對跳應(yīng)決船策融萄合，件決策計層的徹輸入施輸出被都應(yīng)頑該為葡軟決裳策及溜對應(yīng)嫩決策六的置寇信度派。融合起模型撥的全沾并行瞧結(jié)構(gòu)基對應(yīng)拘神經(jīng)摘網(wǎng)絡(luò)考的跨淋層連薯接。遙決策薄信息鵲處理丙單元月組的鐮輸出綠可以純作為耍原始癥數(shù)據(jù)禿層數(shù)蝕據(jù)融竟合單踏元組頁的輸枕入，捏對應(yīng)恨數(shù)據(jù)敞融合密模型右的層豈間反辦饋。遷數(shù)據(jù)維融合錄模型扔的內(nèi)靈環(huán)路攔對應(yīng)區(qū)前向挨神經(jīng)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)鐘中層負(fù)內(nèi)的臥自反開饋結(jié)疊構(gòu)。予不論楚在數(shù)危據(jù)融垃合的畢哪個名層次秀，同刑層各心個信辱息處革理單攝元組虎或同惕一信佩息處披理單糟元組煌的各粘個信截息處晨理單純元之爹間或鍬多或輕少地避存在型聯(lián)系允。13漂.3游.4基于鹿神經(jīng)梳網(wǎng)絡(luò)咬數(shù)據(jù)何融合人工聯(lián)神經(jīng)礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)壁信息州融合與具有掘如下賄性能虧：(1促)神經(jīng)荒網(wǎng)絡(luò)霜的信刺息統(tǒng)縫一存慣儲在愛網(wǎng)絡(luò)猛的連川接權(quán)照值和估連接腰結(jié)構(gòu)吧上，繞使得蒙多源極信息壤的表情示具弊有統(tǒng)扁一的頃形式恩，便捎于管禮理和攤建立疲知識酬庫。(2卻)神經(jīng)燒網(wǎng)絡(luò)增可增結(jié)加信哈息處罷理的階容錯永性，私當(dāng)某醬個傳絲式感器善出現(xiàn)歉故障納或檢姐測失呈效時伍，神溜經(jīng)網(wǎng)太絡(luò)的吐容錯仆功能勤可以范使融炎合系震統(tǒng)正耀常工駛作，頓并輸亡出可皂靠的妄信息燦。(3辟)神經(jīng)忌網(wǎng)絡(luò)朗具有填自學(xué)肚習(xí)和車自組杰織功索能，賄能適降應(yīng)工展作環(huán)羊境的嘩不斷揭變化恩和信狹息的深不確東定性潛對融析合系卵統(tǒng)的管要求籃。(4右)神經(jīng)呢網(wǎng)絡(luò)源采用日并行血結(jié)構(gòu)消和并標(biāo)行處勉理機(jī)礙制，尾信息據(jù)處理姓速度剪快，溜能夠捧滿足吸信息盛融合領(lǐng)的實磚時處扎理要晝求。13鉛.3預(yù).5基于盆專家唐系統(tǒng)將數(shù)據(jù)輝融合專家竟系統(tǒng)(E納xp匹er造t盒sy旱st驗em祥)是一卡個具麻有大慎量專留門知皇識與寨經(jīng)驗飾的程異序系噸統(tǒng)，葬根據(jù)街某領(lǐng)純域一厭個或絮多個壇專家峽提供錦的知小識和幕經(jīng)驗或，進(jìn)賄行推除理和氧判斷鼠，模醒擬人談類專刷家的茫決策夠過程爹，以恥便解詳決那真些需竄要人笛類專埋家處沫理的底復(fù)雜尼問題植。專隙家系哪統(tǒng)具居有如疤下特綱點：(1疊)啟發(fā)既性：遠(yuǎn)專家紅系統(tǒng)帽能運(yùn)變用專岡家的封知識金和經(jīng)洋驗進(jìn)紀(jì)行推灘理、蓮判斷拋和決功策。(2出)透明與性：封專家桃系統(tǒng)釘能夠部解釋厭本身唯的推牛理過索程和可回答燥用戶豪提出府的問俯題，副用戶功能夠近了解越推理可過程披，提碑高對羞專家標(biāo)系統(tǒng)結(jié)的信咬賴感或。(3揮)靈活爪性：巨專家幸系統(tǒng)深能不蓋斷地腰增長就知識蠶，修餐改原券有知愈識，道不斷鍋更新失，不騙斷充沾實和頌豐富壘系統(tǒng)訊內(nèi)涵標(biāo)，完繪善系孝統(tǒng)功教能。13魯.3歐.5基于難專家傅系統(tǒng)助數(shù)據(jù)釀融合一個純典型柄的專嘉家系驗統(tǒng)由醋知識格庫、壁推理鏈器和陣接口毛三部喊分組鄭成，妹如圖常所示程。知識極庫組作織事皮實和零規(guī)則細(xì)。推理偏器籍詞由知毯識庫里中有悔效的歡事實最與規(guī)提則，戒在用癥戶輸拍入的怎基礎(chǔ)批上給愧出結(jié)闖果。接口祥是用漿戶與織專家倚系統(tǒng)烏間的勒溝通耗渠道伸，是袋人與己系統(tǒng)慶進(jìn)行娛信息宅交流姜的媒狼介，機(jī)為用夏戶提苦供了分直觀勇方便懶的交搭互作惕用手寸段。13駕.3牲.5基于亂專家決系統(tǒng)兩數(shù)據(jù)起融合建立桑專家小系統(tǒng)悔首先沉要確稿認(rèn)需濃解決周的問劉題，織根據(jù)無需求知明確喘相關(guān)認(rèn)的知惱識并共將其博概念北化，網(wǎng)由這趨些概光念組雄成一珍個系反統(tǒng)的掀知識爐庫。藝其次謹(jǐn)是制緩定涵華蓋上弓述知揭識的魔規(guī)則材，建膜立專媽家系校統(tǒng)的鴨過程劫如圖良所示。測試用于詢檢驗專家棋系統(tǒng)鋼各個唱環(huán)節(jié)悟的完整銷性。在專辮家系夫統(tǒng)的充建立污過程靠中，準(zhǔn)需求變、概軍念、宣組織姑結(jié)構(gòu)安與規(guī)選則是勇不斷餡完善座的，拔往往燒需要憂不斷萌更新打。建伸立專械家系趕統(tǒng)的繼關(guān)鍵寇在于類知識鳴的獲崖取與納知識戰(zhàn)表達(dá)。13全.3梳.6基于足聚類她分析懶數(shù)據(jù)伏融合對于飲沒有桂標(biāo)示服類別尋或沒戒有明淚確特碼征的尖數(shù)據(jù)角樣本優(yōu)集，展可以你根據(jù)侄樣本步之間律的某屈種相歇似程衰度進(jìn)睡行分弄類，憶相似獎的歸勢一類跑，不辰相似新的歸劍為另劈燕一類漏或另蕉一些己類，躬這種魔分類裂方法歌稱為斬聚類殘分析秧，如升圖所敞示。聚類彩分析腿法試鄰圖根策據(jù)傳色感數(shù)脅據(jù)的緊結(jié)構(gòu)鞋或相與似性最將數(shù)忘據(jù)集暢分為且若干薦個子倉集。該將相呀似數(shù)著據(jù)集戰(zhàn)中在珍一起豪成為大一些狠可識愧別的哲組，嶄并從各數(shù)據(jù)險集中吩分離卡出來份，眾世多的甲不同圓特征霧可用池不同君的聚報類來裙表征。13戴.3斧.6基于隊聚類寨分析哥數(shù)據(jù)顯融合進(jìn)行對聚類解分析替時，癥首先唇需要織確定戶一種財規(guī)則午來確餃定數(shù)跨據(jù)集偵的分鈔離原幸則，鎮(zhèn)尋找險各個縱類之托間的崖相似哀性是問常用捆的辦扮法。騰對于且兩個刃給定場的數(shù)碼據(jù)樣車本氏和鳥，幾艙種常蠶見的撥相似伸性度巧量如狂：點積獸：相似紅性比集：歐幾煙里德赴距離滾：加權(quán)梳歐幾叔里德劍距離錦：規(guī)范慚化相始關(guān)系地數(shù)：13蕉.3鏟.6基于系聚類漂分析井?dāng)?shù)據(jù)塘融合在不嚇規(guī)則尤粒子暫的測娘量中坊，人按們并盾不關(guān)便心?？首拥暮爸睆綖V究竟餅是多權(quán)少，秘而是束關(guān)心陪粒子哄的種承類及倍其統(tǒng)閥計特書性（賴平均薪直徑枯、方步差等阻）。擱聚類濕分析正適于桌解決漁這類肺問題畏。對于襲任意饞不規(guī)積則粒屢子的誼情形殖，可羞以通釘過考著察?；\子在買大小零分布農(nóng)上的覆相似爽程度組來進(jìn)航行粒覺子識邪別。聚類俱分析旗算法拔能夠生挖掘瞎數(shù)據(jù)材中的綱新關(guān)乒系，趨可以區(qū)用于忍目標(biāo)寇識別此和分催類。年但在該聚類不過程范中加尤入了咳啟發(fā)誓和交合互，吵帶有瞧一定死的主握觀傾丸向性雅。一經(jīng)般說論來，況相似柳性度挪量的掉定義閑、聚賀類算亮法的熱選擇參、數(shù)譜據(jù)排帥列的圾次序戶等都孟可能夾影響盜聚類般結(jié)果來。13佛.4多傳罵感器費(fèi)數(shù)據(jù)切融合按的應(yīng)暈用13餓.4帆.1人體景對氣溪溫的逆感受13沸.4要.2管道寄泄漏野檢測符中的酸數(shù)據(jù)惡融合13另.4簽.3醫(yī)學(xué)叨咨詢艘與診裁斷專舟家系煉統(tǒng)13明.4捆.4多傳茶感器蓮數(shù)據(jù)毒融合元技術(shù)爛的局專限性13似.4唱.1人體茅對氣瞇溫的非感受布爾吊邏輯封溫度榜表示溫度欲信息宮模糊沉表示濕度恩信息辦模糊座表示13戀.4貸.1人體站對氣刪溫的流感受13服.4剝.2管道佳泄漏測檢測閑中的目數(shù)據(jù)什融合當(dāng)管資道發(fā)武生泄躺漏時蹤蝶，由績于管遙道內(nèi)蹤蝶外的鳳壓差遵，泄歌漏處態(tài)流體肢迅速井流失歷，壓僻力迅辟速下映降，右同時鄭激發(fā)住瞬態(tài)聲負(fù)壓雪波沿蠅管道映向兩騾端傳竿播。慣在管育道兩觸端安宜裝傳夠感器乖拾取冰瞬態(tài)既負(fù)壓喚波信欣號可沾以實哲現(xiàn)管音道的守泄漏田檢測揭和定拐位，腐如圖鐘所示歐。其中梁：a是負(fù)性壓波臂在管染道中并的傳匠播速售度；△t為兩墳個檢腎測點軍接收妖負(fù)壓它波的栗時間學(xué)差；L為所架檢測嫩的管竹道長五度13字.4止.2管道退泄漏聚檢測饑中的雷數(shù)據(jù)遇融合式中房誠：表令示負(fù)怨壓波驅(qū)的傳蠻播速笑度，K為介燃質(zhì)的籠體積竿彈性挽系數(shù)蔥，ρ表示疤介質(zhì)已密度嬌，E為管稅材的帳彈性滑系數(shù)傘，D為管來道直膝徑，e為管連壁厚堅度，C1表示撐與管司道工暗藝參捕數(shù)有留關(guān)的貫修正攤系數(shù)碌。負(fù)壓據(jù)波在孫管道嫩中的填傳播樓速度陣受傳斥送介啊質(zhì)的著彈性石、密紗度、殊介質(zhì)鬧溫度檔及管盟材等賴實際競因素蒼的影扁響，翁并不知是一旅個常把數(shù)，他如下矮公式女所示劑，顯怎然，防溫度嫁變化緒將影佩響傳場送介芽質(zhì)的凳密度來，負(fù)摔壓波己在管不道中吼的傳艇播速內(nèi)度不燭再是落一個膠常數(shù)卡，為辯了準(zhǔn)挎確地辜對泄捉漏點姨進(jìn)行囑定位講，需圾要利籃用溫介度信薄息?；暾?fù)懂壓波疏的傳跌播速蚊度。13維.4買.2管道教泄漏恩檢測緞中的商數(shù)據(jù)懇融合泄漏盜點的斗定位猛與管翠道兩蜘端獲嬌取負(fù)翁壓波蹤蝶信號耽的時培間差其有關(guān)斯，提霸高泄耍漏點欄的定棒位精抱度，催不僅狼需要搶在負(fù)檢壓波浩信號楊中準(zhǔn)體確捕摸捉泄推漏發(fā)亡生的筐時間未，還尚需要叢將兩確端獲角取的由負(fù)壓雞波信豆號建醉立在悅同一賺個時并間基僅準(zhǔn)上算，殖不僅裳如此霸，由布于不挺可避倆免的牲現(xiàn)場明干擾架、輸多油泵當(dāng)振動彎等因燒素的只影響街，負(fù)冒壓波儀信號盯被淹憲沒在筒噪聲醬中，芽準(zhǔn)確烈捕捉恨泄漏律發(fā)生榴的時伍間點把并不就是一朗件容僵易的革事，色在小超泄漏想情況紙下更何是如蔥此。13閑.4屢.2管道鼻泄漏謹(jǐn)檢測只中的滋數(shù)據(jù)烈融合根據(jù)扎質(zhì)量沿守恒兄定律的，沒隔有泄延漏時炎進(jìn)入揭管道即的質(zhì)滋量流秘量和勒流出途管道種的質(zhì)記量流貴量是眉相等犯的。蝴如果喪進(jìn)入梳流量妄大于亂流出蛋流量觀，就池可以崖判斷賄管道龍沿線滋存在勺泄漏治。對字于裝歇有流努量計養(yǎng)的管謠道，炮利用兩瞬時驗流量講的對詳比有誓助于六區(qū)分誦管道準(zhǔn)泄漏唉與正韻常工盞況：診管道倉發(fā)生溪泄漏肉時，封上游稈端瞬窗時流舌量上幸升、多壓力宴下降某，下喇游端梯瞬時歪流量蠻下降歡、壓皇力下懼降；湯正常桃工況貍下，無兩端蒙流量序、壓嶼力同狀時上含升或觀下降技。13吧.4交.2管道沒泄漏童檢測渣中的暑數(shù)據(jù)晚融合管道規(guī)運(yùn)行振時，籮正?？绲恼{(diào)協(xié)泵、指調(diào)閥遷所激栽發(fā)的光聲波厲信號敲可能瓣與泄睬漏激攝發(fā)的摸負(fù)壓務(wù)波信蔥號具網(wǎng)有相融同特屬征，垮造成蹤蝶泄漏和檢測怕的錯逼誤判船斷。追在管殖道的奪兩端極各增沾加一怕個傳員感器追，可松利用激辨向鳴技術(shù)橡正確晨識別虎泄漏險，如虜圖13磨.3棋0所示梨。調(diào)誰泵、億調(diào)閥雄所激頭發(fā)的庸聲波弄信號獄先到音達(dá)傳營感器A，后批到達(dá)討傳感眾器B，而僚泄漏捉激發(fā)賀的負(fù)鏈壓波胡信號非則先山到達(dá)通傳感盒器B，后何到達(dá)槳傳感紙器A。兩縱個傳芹感信筒號的址相關(guān)遺處理劇可以溫準(zhǔn)確祖區(qū)分弊信號蜓來源撒。13孝.4畜.2管道跑泄漏斑檢測冊中的補(bǔ)數(shù)據(jù)杏融合管道冤泄漏桶檢測拼系統(tǒng)零的多阻傳感格器數(shù)象據(jù)融景合結(jié)看構(gòu)如鬧圖所艘示13間.4抖.3醫(yī)學(xué)盾咨詢物與診兔斷專發(fā)家系肅統(tǒng)右圖咱所示那是斯樣坦福(St屈an蒸fo轟rd)大學(xué)璃建立肢的細(xì)紙菌感將染疾模病診厚斷和珍治療訂計算族機(jī)咨啟詢專峰家系沿統(tǒng)（MY度CI危N系統(tǒng)共），靠由咨限詢、究解釋謝和規(guī)鑒則獲刷取3個子股系統(tǒng)坊組成鞏。系嬸統(tǒng)所劉有信個息都修存放怒在2個數(shù)潔據(jù)庫贈中：仗靜態(tài)雜數(shù)據(jù)震庫存糧放咨潛詢過缺程中譽(yù)用到徒的所慚有規(guī)容則，拆它實栗際上怕是專用家系如統(tǒng)的胞知識瞎庫；拋動態(tài)傷數(shù)據(jù)仿庫存內(nèi)放關(guān)捕于病猴人的政信息畢，以駛及到強(qiáng)目前信為止革咨詢桿中系抓統(tǒng)所還詢問螞的問施題。鴉每次波咨詢判，動姐態(tài)數(shù)孕據(jù)都親會更營新一備次。MY博CI誼N系統(tǒng)狗的決秀策過聽程主漠要依仁據(jù)醫(yī)油生的坊臨床貞經(jīng)驗?zāi)团凶R斷、陵試圖毀用產(chǎn)恨生式刑規(guī)則告的形輩式體破現(xiàn)專臂家的芽判斷姻知識航，以魔模仿綱專家捧的推得理過藥程.13虜.4撞.3醫(yī)學(xué)納咨詢惑與診元斷專沾家系語統(tǒng)中醫(yī)枕診斷邀的信丑息融看合過話程如園圖所然示，間中醫(yī)域診斷冬的信新息融馬合過所程涉疼及視罰覺、甚嗅覺賊、聽蠅覺、仿觸覺留四種岸不同縣的傳看感器13句.4鉤.4數(shù)據(jù)震融合膨技術(shù)北的局甩限性多傳槍感器鬼數(shù)據(jù)象融合越結(jié)果蹈并不舞能代割替單四一高譽(yù)精度視傳感津器測丹量結(jié)摸果。多個師傳感挎器的數(shù)組合顏可以文增強(qiáng)兩系統(tǒng)乞的健癢壯性份，但害這些何傳感輕器并敏不一愉定能拳檢測燙到系杏統(tǒng)所忘感興郊趣的幼目標(biāo)撞特征廢。例如確列車頓運(yùn)行添過程漠中，術(shù)列車傅的載幼重情框況、輛運(yùn)行雞速度疏、振急動特陶性等疤對診凝斷列塞車輪驢系工轎作狀公態(tài)提窮供了困有價盲值的評信息標(biāo)，但及這些曲數(shù)據(jù)葬卻無宵法直妙接給旨出軸賄瓦的趙工作升溫度將。采伍用一光個溫論度傳貫感器翻直接物測量睛溫度盞要簡女單易轉(zhuǎn)行得樂多。13著.4憲.4數(shù)據(jù)劑融合尖技術(shù)凡的局昆限性數(shù)據(jù)剩融合茄處理測不可虎能修下正預(yù)狐處理腿或單遲個傳諒感器故處理泛時的封錯誤縫。數(shù)據(jù)乘融合瓜處理掌不能變彌補(bǔ)惕處理絲式過程訂中造伯成的政信息侵損失陪。當(dāng)產(chǎn)信號灶的特搜征沒班有被抽正確妹提取誓時，慨?dāng)?shù)據(jù)脈融合憤得到描的結(jié)針論肯灰定是能錯誤亮的，株數(shù)據(jù)嘴融合堤不可自能修溪正這語些特?fù)]征。例如場在管省道泄昨漏檢顧測中炮，如籮果負(fù)乏壓波走信號守中泄尾漏發(fā)組生的選時間秋特征奪點沒酬有準(zhǔn)釋確獲女得，笨泄漏蠶定位寧的準(zhǔn)些確性聲就沒膏有保劉證，潑其它怪的技親術(shù)措給施如攤時間熔對準(zhǔn)霧、流咐量平騙衡等跨都不瞞可能要改變購這種巧結(jié)果興。14宿3.剛4.火4數(shù)據(jù)說融合鳥技術(shù)霸的局射限性數(shù)據(jù)街融合內(nèi)過程恐中希歉望能溉用一伸種簡簽單的鴉方式芝來描咬述傳狗感器術(shù)性能枯。傳感膛器模瘦型的邊不準(zhǔn)累確將愉導(dǎo)致召融合乒結(jié)果愛錯誤護(hù)，這勞種錯喚誤在補(bǔ)后續(xù)鍛處理榆中也免是無永法修雜復(fù)的徑。例如誦利用鴨光吸注收機(jī)座理測德量粉旬塵時刻，沒港有辦淹法建儀立粒桑子尺亮寸、答構(gòu)成梨、濃訓(xùn)度等俘與光慮吸收哲特性由關(guān)系筍的數(shù)萬學(xué)模薄型，羞而是壩利用求現(xiàn)場賢標(biāo)定眨的方駁法確膨定光蹦吸收椅程度綿與粉卸塵濃位度之挪間的百關(guān)系約，這裳種相付對關(guān)毅系用走任何斑融合恥技術(shù)許都無融法改姿變。用模服型來做準(zhǔn)確繁描述樓傳感掃器的吐性能其是非墻常困暫難的閉。13茂.4撈.4數(shù)據(jù)