膏布药层测厚的数据融合系统分析

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1、华中科技大学硕士学位论文它可以使系统接收到的信息质和量都得到提高。一般情况下，单一测量系统提供的信息是不完整的，这除了受测量系统本身的技术发展水平限制之外，任何测量系统都有一定的适用范围和精度，任何信源的信号都要受到环境的影响。如果充分利用各个信源互补、重叠和辅助信息，将其融合在一起，可以采集到更准确可靠的信息。此外，数据融合还可以提高系统的生存能力，通过数据融合，可以扩大时空覆盖范围、增加置信度、改善检测性能、提高空间分辨率等。本课题以数据融合理论和方法为中心，以激光测厚和电容测微仪测厚为基础，用人工神经网络作为数据融合方

2、法，把两种测厚系统测得的数据进行融合，得出最终测量结果，将结果以数据显示的方式反馈给操作工人，操作工人根据显示结果来调整机械机构，实现了膏布药层厚度的在线测量。本课题的研究是数据融合理论应用于测量领域的一种新的尝试与探索。本课题所述测量系统不仅可用于膏布药层的测厚，也可以用于透明式或半透明涂层的测厚中，在测厚领域有一定的通用性。1.2数据融合理论和技术的发展及研究现状1.2.1在国内外的发展国外关于数据融合理论的研究比较早，数据融合（Datafusion）一词最早出现于20世纪70年代,并于80年代发展成一项专门技术,它是人

3、类模仿自身信息处理能力【1】的结果。数据融合最早用于军事,20世纪70年代初期，美国研究机构在国防部的资助下，利用计算机技术对多个连续的声纳信号进行融合处理，以实现对敌方潜艇位置的自动检测，这一尝试被认为对现代战争有非常重要的意义，使得数据融合作为一【2】门独立的技术首次在军事应用中受到青睐。从那以后,特别是自从海湾战争以来,致力于数据融合研究的人数和这一领域论著的数量显著增加,大大推动了数据融合技术的发展。进入80年代，美国三军相继开始了采用数据融合技术的战略和战术监视系统的开发，并对非协作传感器的目标跟踪和识别、关联和分

4、类算法以及智能态势评估系统等领域的研究给予支持。1986年，美国国防部和美国海军成立数据融合专家组(DFS)负3责这一领域的研究和开发，1988年，美国国防部将CI(Command，Control，CommunicationandIntelligence)的多传感器数据融合技术列为20世纪90年代重点研究开发的20项关键技术之一，到了80年代末期，已有一些数据融合系统研制成功，这类系统着重于对现有的军用传感器的数据进行有效的融合处理，称为第一代数据融合系统，其类型从大型战略海洋监视系统到各种小型的战术系统。2华中科技大学硕士

5、学位论文自20世纪80年代末期以来，各发达国家已经致力于为数据融合系统设计混合的传感器和处理器，称为第二代融合系统。美国90年代研制的数据融合系统主要有:全源信息分析系统(ASAS)，战术陆军和空军指挥员自动情报保障系统(LENSCE)，敌态势分析系统(ENSCS)等。英国目前己经投入使用的系统有莱茵河英军机动指挥控制系统(WAVELL)，舰载多传感器数据融合系统(ZKBS)，飞机的敌/我/中识别系统(ZFFF)，炮【3】兵智能数据融合示范系统(AIDD)等。进入20世纪90年代后，美国海军研究局在舰队武器对抗的战场数据融合

6、方面取得了实用性进展；美空军研究所、国防评估和研究中心、美国加州大学、美国佐治亚大学、美国Aptronix控制系统公司、英国南开普敦大学、日本东京大学用模糊集融合方【4，5】法在遥感技术应用上取得了一定成就，他们都从不同角度对数据融合算法和其在一些领域中的应用(如声纳识别系统、飞机、导弹的自动跟踪系统、GPS导航、机器人控制等)进行了研究。美国学者P.Wang和H.Zhang于1990年提出了基于模糊逻辑的图像融合算法，并证明了算法的正确性。1992年T.A.Foster提出了数据融合两个极端的结【6】构，纯集中式和纯分散式

7、结构。1997年，在美国成立了国际信息融合学会(ISIF:InternationalSocietyofInformationFusion)。如今，美、英、德、法、加拿大、俄罗斯、日本、印度等国都有学者和技术人员在开展数据融合技术的研究，这一领域的研究内容和成果已大量出现在各种学术会议和公开的学术期刊上，例如美国三军数据融合年会，SPIE国际年会，IEEETrans.onAES，IEEETrans.onIT，以及其它IEEE的相关会议和会刊。国内关于数据融合技术的研究起步较晚。20世纪80年代初，人们开始从事多目标跟踪技术的研

8、究，到了80年代末才有人对多传感器信息融合技术进行研究。当时，人们对它的含义有着不同的理解，主要的提法有:数据合成、数据汇编、数据汇集、数据综合、数据融合等。20世纪90年代初，这一领域的研究在国内逐渐形成高潮。在政府、军方和各种基金部门的资助下，国内一批高校和研究所开始广泛从事这一技术的