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1、《自动化与仪器仪表》2006年第4期(总第126期)数据融合的方法及应用研究王征,刘宁庄,张建成(西安科技大学电气与控制工程学院陕西西安,710054)摘要:介绍了数据融合的定义、融合层次、融合方法及其应用领域,特别是在军事上,机器人控制及图像处理上的应用。在此基础上,分析了数据融合的研究热点及发展趋势。数据融合技术是一种用途广泛的数字信号及信息处理方法,它通过对大量的数据进行处理提纯,得到一组直观有效的数据,为进一步处理和判断控制提供精确的数据依据。关键词:数据融合;信息融合;多传感器数据融合Abstract:Inth
2、ispaper,hedefinitionofdatafusion,fusionlevels,fusionmethodsandtheappli-cationfields,especiallyinmilitaryaffairs,inrobotsandinimageprocessing,areintroduced.Basedontheabovediscussion,thehottopicsinthestudyofdatafusionarecommendedonandthefuturedevelopmentispredicted
3、.Datafusiontechnologyisawiderangeofapplicationmethodinprocessingdigitalsignalsandinformation,whichprocessandpurityagreatdealofdata,getasetofefficientda-ta,providedatagistfornextprocessingandcontrolling.Keywords:Datafusion;Informationfusion;MSD中图分类号:TP391文献标识码:B文章
4、编号:1001-9227(2006)04-0077-041数据融合的概念及其定义达了融合的方式和工具,通过这些方式和工具将来自数据融合技术是把多个传感器在空间或时间上的不同的源数据进行联合,其目的在于获取质量更好的〔1〕冗余或互补信息,依据某种准则进行组合,以获得对信息,而质量的改善取决于应用。被检测目标的一致性解释或描述,即是多元信息综合处理的一项新技术,它是从20世纪70年代末被提2数据融合的层次出,但直接促使其发展的是进入20世纪90年代以数据融合按信息抽象程度可分为3个从低到高的后,关于数据融合研究的范围现在尚无
5、定论,多年层次,对应于数据抽象的三个层次,图像融合通常可分来,“融合”一词几乎无限制地被众多领域所引用。为三级:数据级融合(特征提取以前)、特征级融合(属最初以军事应用为目的的数据融合技术亦可用于工业性说明之前)和决策级融合(各传感器数据独立属性说和农业,如资源管理、城市规划、气象预报、作物及明之后),图像融合的三级处理过程见图1。现在的融〔2〕地质分析等领域。合算法主要是基于以上三个层次进行研究的。数据融合的概念很容易理解,然而其准确的含义在科学界却因人而异,己经出现了几个这方面的词汇,如合并、结合、协合和综合。所有这
6、些词汇或多或少带有相同或相似之意,但感觉上又稍有不同,融合这个词也曾出现过几次,但其原始内容和现在的数据融合的概念并不完全相同。因此,在遥感界需要一个参考词汇,欧洲遥感实验室协会和法国电学和电子协会是IEE的法国分支机构,它们联合成立了一个研究小组为定义这样一个参考词汇做出了很大的努力。数据融合是一个多级、多方面的过程,这个过程处理自动识别、连结、相关、估计以综合多源数据和信息。数据融合是一个形式上的框架,在此框架下表收稿日期:2006-03-16图1图像融合的三级处理过程77数据融合的方法及应用研究王征,等(1)数据级
7、融合也称像素级融合,是最低层次的在开发连续测量的估计方法,这些方法包括:估计,融合。在传感器的原始信息未经处理之前进行的信息多估计、最小方差估计、线性最小方差估计、滤波综合分析,以尽量多地保持景物信息。这种融合方式等。的信息处理量大、处理时间长、实时性较差。(3)识别技术(2)特征级融合在中间层次上进行,在对信息预识别技术有许多种,比较成熟的有贝叶斯法、模处理和提取特征后,对所获得的景物特征信息(如边板法、表决法等,目前在识别研究中出现了大量的新沿、形状、轮廓、方向、区域和距离等)进行综合处方法及各种方法的结合,如证据推
8、理法、神经网络、理,以保留足够数量的重要信息和实现信息压缩,从专家系统、统计决策理论、模糊推理与最新出现的合而有利于实时处理。情推理。(3)决策级融合在高层次上进行,融合之前,每不少学者将遗传算法、小波分析技术、虚拟技种传感器的信号处理装置已完成决策或分类任务。决术、粗糙集理论引入数据融合。且新的融合方法层出策级融合
