信息融合图像识别算法及其在三维飞机图像识别中的应用研究

将D S证据推理与不变矩理论相结合,提出了信息融合图像识别算法,并应用于三维飞机图像的识别。构造了基本置信指派函数,建立了分类规则,针对Dempster组合规则只适用于高置信度、低冲突性的情况,应用可解决证据冲突的加权分配冲突法及吸收法,完成了三维飞机图像识别的仿真,比较了3种组合规则的识别效果,结果表明吸收法识别率最高。     

证据推理冲突问题研究

证据推理是一种重要的人工智能方法,广泛应用于数据融合、数据挖掘和智能决策。但 Dempster组合规则对于高冲突情况的处理不是十分合理的。首先研究了几种组合规则的改进方法和造成其缺陷的机理,给出一类组合规则的改进方法,基于有无先验给出两类算法。仿真结果表明新的证据推理组合规则在处理冲突方面的性能得到了明显的改进。     

基于云模型和改进D-S证据理论的目标识别决策方法

在目标识别决策系统中,多探测器多源信息融合的模糊性和不确定性以及各探测周期所得信息的冲突互斥会造成目标识别决策不精准。为解决这一问题,提出基于云模型和改进D-S （Dempster-Shafer）证据理论的目标识别决策方法。首先,将目标识别准确性这一语言评价值划分为不同评价区间等级,以不同评价等级标准云为参照将各探测器各探测周期所得信息转化为云决策矩阵,得出各周期各等级隶属度,进而构建出基本概率分配函数（mass函数）;其次,基于证据理论引入冲突度、差异度、离散度3类衡量冲突大小的参数,定义了一种新的证据冲突参数,同时改进证据冲突融合算法,对各探测器各周期证据体进行修正并融合;再次,结合各探测器权重加权得出各目标综合识别决策的mass函数对目标进行决策;最后,结合算例,验证该方法的适用性,并与其他方法相对比验证了本文方法的优越性。     

基于序列图像的自动目标识别算法

由于利用单幅二维图像进行三维目标识别存在识别的多义性,提出了一种基于二维序列图像的三维目标自动识别算法。首先以修正的Hu不变矩构造目标的图像识别特征,进而采用BP神经网络分类器构造关于目标融合识别的基本置信指派函数,以神经网络的训练误差构造证据理论不确定性度量,采用基于吸收法的DS证据理论实现高冲突证据的贯序式融合。对各姿态飞机图像识别的仿真表明,该算法对飞机的空间姿态变化具有很强的鲁棒性,能快速地准确识别飞机类型。此外,算法对先验性参数具有一定的鲁棒性。     

基于D-S证据理论的目标属性辨识研究

D—S证据组合理论已经成为不确定性推理的一种重要方法，基于该理论的多传感器决策层信息融合已得到广泛应用。本文在简要介绍D—S证据组合理论框架基础上，阐述了基于D—S证据组合理论的信息融合一般步骤及决策层判决方法；分析了发生证据严重冲突时，Dempster证据组合规则出现的不可靠和不合理的本质原因，介绍了针对D—S证据组合规则进行修正的几种主要方法；最后，提出了需要继续深入探讨的问题。     

多传感器协同探测证据理论分类融合方法

随着智能化、网络化集群作战等理念和技术的兴起,精确制导武器越来越向智能化、协同化方向发展。多传感器协同探测能够针对不同的探测任务背景和作战需求,提升目标探测性能,还可以跨域整合多种探测平台。但是由于信息的不确定性等特点,使得多传感器数据直接融合可能造成决策困难。因此,在证据理论体系下对信息融合的有效性进行合理分析与度量是很有必要的。提出了一种基于Deng熵的证据理论分类融合算法,以熵减为主要思想,将证据进行分类融合。在决策过程中,将含有证据数最多的类别融合结果作为总体融合结果,避免高冲突证据的影响,提升融合结果的信息有效性。采用算例说明了所提方法不仅能够得到合理正确的结果,并且融合可靠性较高,便于决策与后续的信息处理。     

一种修正的DS证据融合策略

 提出了一种修正的DS 证据融合策略,以解决证据冲突情况下的融合问题,该方法综合利用了传统DS 证据理论方法所具有的收敛性好及加性融合方法所具有的可靠性高两方面的优点。该方法先对DS 证据理论的结果与加性策略结果之间的一致性做出判断,如果一致性好,则采用DS 证据理论的结果作为最终结果,这样就保证了算法收敛性,否则,用加性策略的结果对DS 证据理论的结果进行修正,从而保证算法的可靠性。该方法在解决冲突证据的合成问题方面体现出良好的适应能力。     

基于空间多特征综合推理的航迹航路关联

针对航迹分类问题,研究了基于空间多特征的综合推理在航路判读中的应用。首先根据空管系统对航路以及飞机飞行的要求,对航迹航路相关问题进行建模。然后根据已知的传感器系统输出的目标特性(位置,航向)与已知的多个航路信息分别进行相关度计算,构造基本信任函数,通过对其融合,得到目标单特征识别结果。其中,通过合理地引入复合类,实现了对目标类别的广义信任分类。建立了多特征折扣融合算法,对多特征基本信任函数进行折扣后再融合,得到目标多特征识别结果。仿真结果以及空管实际数据测试表明:该算法不仅可以实现航迹分类,同时可以有效地降低分类的错误率。     

基于改进D-S证据理论的航空发动机转子故障决策融合诊断研究

针对单一传感器的测量信息难以准确、全面地反映航空发动机转子、轴承和齿轮的工作状况,进而造成振动故障诊断难度大的问题,提出安装多个振动传感器组成传感器网络,建立基于多传感器信息的发动机转子故障决策融合诊断系统。由于多传感器系统不可避免地会存在各传感器信息不一致、信息冲突的情形,因此针对该融合诊断系统的信号测量、信息预处理、特征提取、故障诊断及决策融合5个环节,重点研究了决策融合环节的Dempster-Shafer（D-S）证据决策融合方法存在的冲突证据融合失效问题。通过分析原因,从避免“一票否决”现象和证据加权平均两个方面进行改进,提出了改进D-S证据融合方法,并应用于航空发动机转子的模拟故障决策融合诊断中。结果表明基于D-S证据理论对3个传感器的单一诊断结果进行决策融合,能得到比任一单个传感器更准确、可靠的结果;而改进D-S证据融合方法由于能在一定程度上克服冲突证据融合带来的失效问题,且能同时兼顾处理好非冲突证据的融合,故其对于证据冲突和非冲突情形都取得了较好的融合效果,因此总的分类正确率要高于常规D-S算法和PCR5算法。     

基于D—S证据理论的航空发动机故障诊断

航空发动机滑油中舍有摩擦副产生的磨损微粒。通过滑油介质中所含磨损微粒中元素的分析．运用Dempster-Shafer证据融合诊断方法,对航空发动机的磨损状态等进行有效的诊断,确定发动机的磨损程度,以及发动机的磨损部位,从而可对发动机的故障排除作参考。在融合过程中提出了先对每个元素的磨损量和磨损率进行融合,再总体融合的方法。针对Dempster—Sharer证据融合的局限,应用了两种改进的融合方法,并进行比较。实例表明,Dempster—Shafer证据融合是一种有效的航空发动机滑油磨损的故障诊断方法。     

A novel approximation of basic probability assignment based on rank-level fusion

Belief functions theory is an important tool in the field of information fusion. However, when the cardinality of the frame of discernment becomes large, the high computational cost of evidence combination will become the bottleneck of belief functions theory in real applications. The basic probability assignment (BPA) approximations, which can reduce the complexity of the BPAs, are always used to reduce the computational cost of evidence combination. In this paper, both the cardinalities and the mass assignment values of focal elements are used as the criteria of reduction. The two criteria are jointly used by using rank-level fusion. Some experiments and related analyses are provided to illustrate and justify the proposed new BPA approximation approach.     

On adaptive spatial-temporal processing for airborne surveillanceradar systems

Implementing the optimum spatial-temporal (angle-Doppler) processor involves two crucial issues: the selection of processing configurations, and the development of adaptive algorithms which can efficiently approach the performance potential of the selected configuration. Among the three available configurations, the joint-domain, the cascade space-time, and the cascade time-space, this work shows that, in contrast to a popular belief, the detection performance potentials of both cascade configurations can fall far below that of the joint-domain optimum. In addition, this work presents a new adaptive algorithm, called the Joint-Domain Localized Generalized Likelihood Ratio detection (JDL-GLR), which is data efficient i.e., with fast convergence to the joint-domain optimum, as well as computationally efficient, together with such desirable features as the embedded constant false-alarm rate (CFAR) and robustness in non-Gaussian interference     

A strategic flight conflict avoidance approach based on a memetic algorithm

Conflict avoidance （CA） plays a crucial role in guaranteeing the airspace safety. The cur- rent approaches, mostly focusing on a short-term situation which eliminates conflicts via local adjust- ment, cannot provide a global solution. Recently, long-term conflict avoidance approaches, which are proposed to provide solutions via strategically planning traffic flow from a global view, have attracted more attentions. With consideration of the situation in China, there are thousands of flights per day and the air route network is large and complex, which makes the long-term problem to be a large-scale combinatorial optimization problem with complex constraints. To minimize the risk of premature convergence being faced by current approaches and obtain higher quality solutions, in this work, we present an effective strategic framework based on a memetic algorithm （MA）, which can markedly improve search capability via a combination of population-based global search and local improve- ments made by individuals. In addition, a specially designed local search operator and an adaptive local search frequency strategy are proposed to improve the solution quality. Furthermore, a fast genetic algorithm （GA） is presented as the global optimization method. Empirical studies using real traffic data of the Chinese air route network and daily flight plans show that our approach outper- formed the existing approaches including the GA .based approach and the cooperative coevolution based approach as well as some well-known memetic algorithm based approaches.     

STUDY ON ALGORITHM OF SENSOR MANAGEMENT BASED ON FUNCTIONS OF EFFICIENCY AND WASTE

The sensor management system is a subsys-tem of a multisensor data fusion system,and itspurpose is to satisfy requests of multitarget andscanned space by using the limited sensor resourcesin order to gain optimal measurement values of allspecified characteristics ( detection and captureprobability,emission power of sensor,trackingprecision or target losing probability and so on) .By the optimal principle listed above,sensor re-sources are distributed in science and reason.In aword,itis a key p…     

APSO算法在语音信号盲源分离中的研究

将自适应粒子群优化（Adaptive Praticle Swarm Optimization）算法运用到语音信号的盲源分离中,以峰度为目标函数,通过自适应调整惯性因子,克服了收敛速度和分离效果之间的矛盾,最终实现盲源分离。该算法避免了传统的优化算法自然梯度法稳定性差、易于陷入局部最优的不足。通过比较仿真结果和性能指标可以看出,APSO算法提高了收敛速度,改善了分离性能,表明了该算法在实现语音信号盲源分离中性能的优越性。