专利名称：证据高冲突环境下多源信息融合方法
技术领域：
本发明是基于证据距离理论对多源高冲突传感器数据进行信息融合的处理方法， 属于信息处理技术领域。
背景技术：
信息融合技术是近年来发展起来的一种自动化信息综合处理技术，通过对来自不 同传感器的信息进行处理，以改善信息的质量，提高信息的精度。数据融合的方法有很多， 如D-S证据理论法、聚类分析法、人工神经网络法等等，与本发明有关的技术是D-S证据理 论法。多传感器信息融合可以充分利用多源信息互补和冗余的特点，提高对监测命题判 断的准确性和精确性。由于传感器受探测精度、器件故障以及环境噪声等因素的影响，导致 系统监测结果存在不确定性，因此国内外很多学者都开展了信息融合的理论研究，其中D-S 证据理论研究是一个热点领域。由于D-S证据理论在不确定性的表示、量测和组合方面有 着突出优势，不但符合人类推理的决策过程，而且对推理进行了合理的信息论解释，因此可 以将多传感信息转化为相应的多个独立的证据，利用D-S证据理论对其进行融合判断。虽 然D-S证据理论有其自身优势，但在传感器信息高度冲突的情况下直接应用D-S证据合成 规则会产生不合理的结果，因此开展复杂环境下高冲突传感器信息融合方法研究具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种证据高冲突环境下多源信息融合方法，它是基于D-S证 据距离理论对多源传感器数据进行信息融合，以提高证据高冲突状态下对监测命题判断的 准确性及精确性，该方法可以有效消除多源信息的不确定因素，提高信息评价的准确度，克 服证据高冲突状态下利用传统D-S证据理论不能得出正确评价结果的局限性，且具有算法 简单、收敛速度快等优点。为达到上述目的，本发明多源信息融合方法步骤如下第一步建立多传感器融合结构设融合结构由η类传感器监测系统组成，其中每个局部系统基于自己的观测值Ji 完成同一决策任务Ui之后将决策值Ui传送到融合中心，融合中心的任务是根据接收到的局 部决策，利用最优融合规则，作出最终决策IV第二步建立基于D-S证据理论的监测命题辨识框。根据心理学研究，由于人们辨识能力的局限性，辨识框的决策结果划分的数目一 般不要超过5个，考虑其一般性，本发明将多传感器监测命题的决策结果定义为安全(S1)、 临界(S2)、危险(S3)三个状态，监测命题的决策辨识框架X表示为=X = IS1, S2, S3I。第三步计算机采集数据并对多传感器监测数据进行归一化预处理。具体做法是计算机采集某一周期内各监测系统中的传感器数据并进行归一化处理，使其对监测结果的判定值落在W，l]范围内。即把采集到的各类监测数据转化为对应 证据的基本可信度分配值，使其具有统一表达方式，便于数据融合。当有n类传感器监测系 统进行状态监测时，每个传感器的评估记为IV i = 1. . . n，则系统基本可信度可分配为m^Ai) = Xl, = {SJm2 (A2) = x2,A2 = {S2}…
n=1
i=l第四步判断证据之间是否存在高度冲突。根据D-S证据理论计算证据之间的冲突值，通过冲突值大小来判断证据之间是否 存在高度冲突。各证据之间的冲突值K由公式(1)计算得出，公式(1)如下
权利要求
1 一种证据高冲突环境下多源信息融合方法，其特征在于，步骤如下 第一步建立多传感器融合结构设融合结构由n类传感器监测系统组成，其中每个局部系统基于自己的观测值yi完成 同一决策任务之后将决策值^传送到融合中心，融合中心的任务是根据接收到的局部决 策，利用最优融合规则，作出最终决策^ ；第二步建立基于D-S证据理论的监测命题辨识框将多传感器监测命题的决策结果定义为安全(SD、临界(S2)、危险(S3)三个状态，监测 命题的决策辨识框架X表示为X =以，S2，S3}；第三步计算机采集数据并对多传感器监测数据进行归一化预处理 具体做法是计算机采集某一周期内各监测系统中的传感器数据并进行归一化处理， 使其对监测结果的判定值落在
范围内；当有n类传感器监测系统进行状态监测时，每 个传感器的评估记为mi，i = 1. . . n，则系统基本可信度可分配为 nii (A:) = A, = {SJ m2(A2) = x2, A2 = {S2}
全文摘要
本发明公开了一种证据高冲突环境下多源信息融合方法，它是根据证据距离来确定证据的相互支持度，并以证据支持度矩阵模最大特征值对应的特征向量为证据的权重向量，其中权重系数最大的证据为关键证据，进而求得各证据的相对折扣因子，然后对各证据信息进行打折扣处理，再用D-S规则对多源传感器数据进行信息融合，以提高证据高冲突状态下对监测命题判断的准确性及精确性，该方法可以有效消除多源信息的不确定因素，提高信息评价的准确度，克服证据高冲突状态下利用传统D-S证据理论不能得出正确评价结果的局限性，且具有算法简单、收敛速度快等优点。
文档编号G06K9/62GK101996157SQ201010531280
公开日2011年3月30日 申请日期2010年10月23日 优先权日2010年10月23日
发明者吕雪婷, 孙红梅, 彭延军, 贾瑞生, 郑永果, 闫相宏 申请人:山东科技大学