高精度故障电弧检测多传感器数据融合算法

 由于故障电弧的物理特性复杂, 且电路中存在与故障电弧波形相似的负载, 因此传统 检测故障电弧的方法误判率较高. 提出了一种多传感器数据融合算法, 用于提高故障电弧的检测精度. 该算法包括自适应加权融合算法和神经网络融合算法, 实现了对温度传感器、声音传 感器和弧光强度传感器所获取的传感信号的数据融合. 自适应加权融合算法克服了单个传感 器的不确定性, 实现了同质传感器中故障电弧特征的提取, 为神经网络融合算法提供了精确的测试样本数据; 神经网络融合算法可自行调整各类异质传感器的权重, 使故障电弧的辨识率更高. 实验结果表明, 该算法可有效提取故障电弧的特征, 辨识精度超过98%, 实现了高精度的故障电弧检测.     

多传声器数据融合方法研究

从多传感器数据融合理论出发，提出了多传感器数据融合的基本原理，讨论了多传感器数据融合的几种方法以及选择融合方法的原则。     

多传感器系统最优决策融合的熵方法

根据多传感器最优决策融合的信息模型提出了多传感器决策融合熵的概念；推导了多传感器系统最优决策融合的熵规则，分析了该方法对融合系统的可行性和虚警率的影响，表明该方法对提高融合系统品质具有重要意义。     

基于信息优化融合的煤矿井下环境安全监测技术

针对传统的传感器监测矿井环境存在评判可靠性低、数据单一的缺点,提出一种基于多参数、两级信息优化融合的安全监测方案.该方法综合了瓦斯、粉尘、CO、风速、温度对矿井环境的影响,利用多传感器采集其参数,首先用Bayes理论对剔除了疏忽误差的同质数据源进行一级融合,形成矿井环境特征向量,然后用灰色理论进行灰色关联度分析的二级融合,根据融合后的关联度判断环境安全等级,实现对矿井环境监测参数的优化和整合.研究表明,该方法充分利用多种有效监测数据,既实现了同质数据源的优化,又从整体上考虑了异质数据源的互补性,提高了监测系统的可靠性、全面性.     

基于ZnO/SiNWs异质结阵列的电容式湿度传感器

采用湿法化学刻蚀方法制备硅纳米线（SiNWs）,对其进行快速热退火处理,利用水浴法在SiNWs表面生长氧化锌（ZnO）纳米线,制备了ZnO/SiNWs异质结湿度传感器.采用扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）分析了ZnO/SiNWs异质结的表面形貌和结构.测试了ZnO/SiNWs异质结湿度传感器不同湿度环境的电容响应,分析了它的工作机制.测试结果表明：传感器具有相对较大的灵敏度,较短的响应时间,较好的重复性、湿滞特性和稳定性,从而说明ZnO/SiNWs异质结在湿敏领域有很好的应用前景.     

基于灰色关联分析的多传感器数据融合方法

提出了一种基于灰色关联分析的多传感器数据融合方法，计算多传感器测量数据的灰色关联矩阵，进行灰色优势分析，然后进行数据融合。此方法考虑了各传感器测量数据的精确度，而且删除了测量比较差或测量不到的数据。仿真结果表明，应用该方法可进一步提高多传感器的测量精度和可靠性，适用于多传感器的数据融合。     

一种模糊传感器数据融合的方法

基于模糊传感器数据相关的特性，给出了一种模糊传感器数据融合的方法．该方法从传感器的重要度，各个传感器对模糊命题支持度的一致度，以及传感器重要度对数据融合结果的复合作用3个方面分析了它们对模糊传感器数据集成的影响．定义了一个一致性系数综合反映了这3个因素．基于该一致性系数实现了模糊传感器的数据融合，并将该方法用于工件识别中．     

基于自适应加权的多传感器实时数据特征值提取

为实现监测数据的特征值提取，对传感器数据的预处理、时间维及空间维融合方法开展了研究。建立了实时数据融合模型，提出了基于3σ-grubbs检验的异常数据预处理方法，兼顾了异常数据剔除的速度与精度，能很好地消除疏失误差;对单个传感器数据采用分批估计原理进行融合，得到了特征估计值，实现了数据在时间维上的融合;通过对多个传感器的特征估计值采用自适应加权方法进行赋权，实现了数据在空间上的融合，并提出了考虑传感器精度的算法修正。实例计算表明，数据经3σ-grubbs方法处理后方差减小了20%~54%，与传统的算术平均滤波方法相比，分批估计自适应加权融合算法的数据融合方差明显更小，考虑传感器精度后的融合结果更接近高精度传感器值，特征值提取结果更加准确、可靠。     

异质无线传感器网络中d-鲁棒强连通控制吸收集的构造

无线传感器网络的一个虚拟骨干是由该网络中承担相关路由任务的结点组成的一个子网。一个异质无线传感器网络通常被建模成一个圆盘图(DG),相应地,其虚拟骨干被建模成该圆盘图的一个强连通控制吸收集(SCDAS)。构建异质无线传感器网络的虚拟骨干问题就等价于相应圆盘图的强连通控制吸收集的计算问题。针对受干扰的异质无线传感器网络虚拟骨干的构建问题,提出了圆盘图的d-鲁棒强连通控制吸收集(d-robust SCDAS)的概念,设计了一个近似算法d-SCDAS-C计算最小d-鲁棒强连通控制吸收集,并证明了该算法的近似比为■。r_(min),r_(max)分别表示异质无线传感器网络中结点传输范围的最小值与最大值。     

基于幂均融合算子的模糊传感器数据融合

提出了一种新的融合模糊传感器数据的方法。首先把模糊传感器输出的隶属函数作为对模糊命题的支持程度，之后引入了一个相似性测度对各个传感器输出的相似性进行度量，定义了一个相对一致度系数表示各个传感器被其他传感器所支持的程度，最后基于幂均算子实现了模糊传感器的数据融合。与已有的方法相比，该方法综合考虑了各个传感器的输出信息，降低了融合过程中的信息损失。通过一个目标识别的算例验证了该方法的有效性。     

指纹与指静脉的特征层动态加权融合识别

结合指纹与指静脉两种生物特征的优点进行多模态特征识别,提出一种特征层动态加权融合匹配算法。在图像预处理的基础上分别提取两模式源的有效特征矢量,根据近邻消除和特殊区域保留原则对特征矢量进行降维;从待识别特征角度对特征点集的相对质量进行评价,根据对双模态特征优和差的分类引入动态加权策略,提高质量较好特征所占权重,削弱低质量及伪特征对识别结果的影响,实现了特征层特征自适应优化融合。在FVC2000公开指纹库和指静脉自建数据库上的测试取得了98.9%的识别率,较指纹、指静脉单模态识别分别提高了6.6%和9.6%,较匹配层加权平均融合识别提高了5.4%。     

基于Contourlet变换的多聚焦图像融合算法研究

针对传统图像融合算法某些方面的不足,提出了一种基于Conlourlet变换的多聚焦图像融合算法。首先对两幅多聚焦图像进行Contourlet变换,得到不同分辨率层次下的Contourlet系数,包括低频分量和高频分量,利用Contourlet变换将图像的低频子带与高频子带进行分离,低频部分采用平均方法求出相关系数,高频部分采用绝对值取大的方法求出相关系数,对两个相关系数进行融合处理。实验结果表明,与传统的多聚焦图像融合算法相比,该算法增强了图像融合在细节方面的表现能力。     

“集中式融合的性能一定优于分布式融合的性能”存疑

信息融合领域存在一个公认的“定论”,即集中式融合的性能一定比分布式融合的好,且是最优的;业已证明,当融合系统采用单模型滤波算法,如卡尔曼滤波器时,上述“定论”是成立的;那么在融合系统采用多模型滤波算法,如针对机动目标跟踪的交互多模型滤波(IMM)算法时,情况是否也是如此?抱着对此存疑的态度,对采用IMM算法时的集中式融合与分布式融合进行了研究,给出了扩维、序贯以及等效量测3种集中式融合算法和简单方差凸组合、互协方差组合2种分布式融合算法,并设置不同运动场景对算法进行了大量仿真。仿真实验结果表明,针对交互多模型滤波估计的集中式融合性能并不一定比采用同样滤波算法的分布式融合的好,并给出了作者对此“诧异”现象的认识和理解。     

基于高斯过程算法的日尺度IMERG降水数据与站点数据的融合研究——以湖北省为例

该文针对卫星降水数据空间分辨率较低的问题,以湖北省为研究区域,考虑经纬度、DEM、亮温数据、IMERG插值数据等辅助变量,融合2016年7月19日IMERG日分辨率卫星降水数据与气象站点数据资料.该文提出了点面融合方法和站点偏差校正估计两个融合方案,并选择了自适应样条多元回归、随机森林、高斯过程回归三种算法.结果表明,点面融合方法优于站点偏差校正估计方法,且高斯过程回归的融合结果优于其他两种算法.基于高斯过程方法的融合结果呈现合理的变化细节,符合降水的空间分布变化模式.融合结果的空间分辨率从约0.1°(约10 km)提高到1 km,且精度相对于原始的IMERG数据得到了较大的提升,该研究对高时间分辨率的多源降水数据的融合具有一定的意义.     

基于信息融合的支撑座早期松动故障诊断

采用基于信号分析的无模型检测方案和信息融合技术,对支撑座早期松动故障进行检测诊断.针对支撑座松动的小波包变换特征和功率谱特征进行特征融合与决策融合,同时采用基于熵度量的无监督特征约简方法对功率谱特征进行约简,有效地减少了特征数目,加快了融合和诊断速度.特征融合与决策融合采用分层神经网络实现,该网络综合了局部融合和全局融合的优点,具有很高的故障确诊率和很好的抗噪性能,无噪声样本综合确诊率达94.3%,有噪声样本综合确诊率达88.6%.     

加权分层卡尔曼滤波融合算法

目的 分析传统分层卡尔曼滤融合算法,指出传统卡尔曼滤波融合算法不能很好地提高跟踪精度且算法复杂的缺陷,提出一种加权分层卡尔曼滤波融合算法,方法应用理论分析和蒙特卡洛仿真方法,对传统融合算法和新算法进行比较,并给出了均方根误差的统计值,结果加权滤波融合算法原理简单、数据处理量小、速度快、容错性好,结论 加权分层融合算法原理简单、数据处理量小、速度快、容错性好、结论 加权分层融合算法特别适用于失效传     

TD-SCDMA与WiMAX网络融合的规划分析

异构网络的规划综合性强,复杂度高。结合TD—SCDMA与WiMAX的技术特点,从网络融合框架、业务融合框架等角度分析了两个网络融合的规划情况。     

基于区间小波的红外/可见光图像融合

针对红外和可见光图像的特点,结合V. Petrovic提出的融合方法,给出了一种改进的基于区间小波的图像融合算法. 按照V. Petrovic的方法对源图像的梯度细节图像进行融合/分解并得到源图像的多尺度金字塔,对金字塔中的两个低通分量加权平均后进行反变换,得到融合图像. 目视观察和客观评价指标表明:算法取得了较好的融合效果,并且区间双正交小波融合效果好于区间正交小波,这符合双正交小波具有对称性,更适合图像处理的特性.     

基于信任度的多传感器数据融合及其应用

针对多传感器信息采集系统中的数据不确定性问题,提出了一种基于信任度的多传感器数据融合方法.该方法首先定义一个模糊型指数信任度函数,对两传感器测得数据间的信任程度进行量化处理,并通过信任度矩阵度量各传感器测得数据的综合信任程度,以合理地分配测得数据在融合过程中所占权重,得到数据融合估计的最终表达式,从而实现了多传感器数据的融合.分析土壤含水率的数据融合结果可知,应用所提出方法使融合结果的标准差降低至0.0084,随机干扰下变化幅度仅为0.0027%,不仅达到了比传统方法更高的融合精度,而且具有良好的抗干扰性.     

基于特征塔集的遥感图像融合方法

提出了图像特征塔集的概念，给出了一种基于特征塔集的融合方法．算法主要包含两部分，子图像的融合及对应残差图像的融合．图像的大部分能量和信息包含在子图像中，因此，在图像金字塔的子图像融合过程中，特征塔集的构造由局部能量和局部熵组成．考虑到残差金字塔包含了原始图像的边缘或高频成分，因此采用梯度作为其融合特征．最终的融合结果，可利用金字塔反变换获得．由于将残差金字塔也引入到融合算法的设计过程中，因此融合的精度得到一定的提高，另外，采取简单的金字塔可以有效地控制算法的复杂度．实验结果表明了算法的合理性和有效性．