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多传感器集成技术助力智能化安防建设

阅览次数:222 次  发布日期: -0001-11-30

成都弱电工程讯:

传感器(英文名称:transducer/sensor)是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或另外所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求,它是实现自动检测和自动控制的首要环节。

传感技术同计算机技术与通信技术一起被称为信息技术的三大支柱。从仿生学观点,假如把计算机看成处理和辨认信息的“大脑”,把通信系统看成传递信息的“神经系统”的话,那么传感器就是“感觉器官”。

随着传感器技术、数据处理技术、计算机技术、网络通讯技术、人工智能技术和并行计算的软硬件技术等相关技术的发展,多传感器信息融合技术已受到了广泛关注。随着科学技术的进步,多传感器信息融合至今已形成和发展成为一门信息综合处理的专门技术,并很快推广应用到工业机器人、智能检测、自动控制、交通经管和医疗诊断等多种领域。我国从20世纪90年代也开始了多传感器信息融合技术的研究和开发工作,并在工程上开展了多传感器辨认、定位等同类信息融合的应用系统的开发,现在多传感器信息融合技术越来越受到人们的普遍关注。

多传感器信息融合技术的基本原理就像人的大脑综合处理信息的过程一样,将各种传感器进行多层次、多空间的信息互补和优化组合处理,最终产生对观测环境的一致性解释。在这个过程中要充分地利用多源数据进行合理支配与使用,而信息融合的最终目标则是基于各传感器获得的分离观测信息,通过对信息多级别、多方面组合导出更多有用信息。这不仅是利用了多个传感器相互协同操作的优势,而且也综合处理了其它信息源的数据来提高整个传感器系统的智能化。

多传感器融合系统特征,具有四个显著的特点:

1.信息的冗余性

对于环境的某个特征,可以通过多个传感器(或者单个传感器的多个分歧时刻)得到它的多份信息,这些信息是冗余的,并且具有分歧的可靠性,通过融合处理,可以从中提取出更加准确和可靠的信息。此外,信息的冗余性可以提高系统的稳定性,从而能够避免因单个传感器失效而对整个系统所造成的影响。

2.信息的互补性

分歧种类的传感器可以为系统提供分歧性质的信息,这些信息所描述的对象是分歧的环境特征,它们彼此之间具有互补性。假如定义一个由所有特征构成的坐标空间,那么每个传感器所提供的信息只属于整个空间的一个子空间,和另外传感器形成的空间相互独立。

3.信息处理的及时性

各传感器的处理过程相互独立,整个处理过程可以采用并行导热处理机制,从而使系统具有更快的处理速度,提供更加及时的处理结果。

4.信息处理的低成本性

多个传感器可以花费更少的代价来得到相当于单传感器所能得到的信息量。另一方面,假如不将单个传感器所提供的信息用来实现另外功能,单个传感器的成本和多传感器的成本之和是相当的。

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