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D-S算法在粮情监控信息融合系统中的应用
作 者: 张花军
导 师: 毛哲
学 校: 武汉工业学院
专 业: 机械电子工程
关键词: 粮食储藏 多传感器 D-S证据理论 信息融合 MATLAB
分类号: F324.9
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 12次
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内容摘要
粮食储藏事关我国国计民生,然而在粮食储藏过程中,由于采取的措施不善,导致了不少的粮食损失,因此为了确保储粮安全,必须及时、准确地评估粮食品质,以便采取相应的措施,从而减少粮食储藏过程中造成的损失。本文利用了现有的粮情检测技术,对影响储粮系统的多个储粮影响因子检测,弥补了仅靠单一传感器采集的信息的不精确、不完全或不确定性,容易造成信息产生偏差甚至给出错误的结论。而多传感器具有很多优点,诸如:扩展了空间与时间覆盖范围、增加了系统的可信度、改善了系统的可靠性、提高了空间的冗余度、减少了系统的模糊性、增加了系统的生存能力。通过多传感器信息融合技术,通过对储粮影响因子的检测,得到对储粮影响因素的判断,为进一步研制实际应用系统打下了基础,进而对储粮品质作出评估,为提高安全、科学的储粮技术水平提供了一种可能。本文主要是把多传感器采集的数据,通过合理的算法进行信息融合,然后得到对粮食一致性解释与描述。影响储粮影响因素主要是储粮结露、粮堆发热、粮食霉变和储粮害虫,而这些储粮影响因素是由若干影响因子相互关联、相互作用的结果。因D-S证据理论能将“不知道”或“不确定”区分开来,以及证据理论采用的是信任函数而不是概率作为度量,通过对一些时间的概率加以约束来建立信任函数,而不必说明精确的难以获得的概率,还有证据理论比较系统的理论知识,既能处理随机性所导致的不确定性,又能处理模糊性所导致的不确定性等优点,利用D-S融合算法把采集的数据进行特征提取、模式识别、关联、合成等步骤,得到了合理、准确的某一时刻储粮状态。用Matlab软件进行模拟仿真,得到合理、准确的储粮影响因素(状态)判断,进而对储粮品质做出评估,为进一步研制储粮品质评估实际应用系统打下较坚实的基础。其中关键在于确定适当的信息融合算法。项目的实施,将为进一步研制实际应用系统打下基础,为提高我国储粮技术水平提供一种新的途径。为进一步研制储粮品质评估实际应用系统打下较坚实的基础。在D-S信息融合中,构建识别框架是根据粮库的操作人员实际采取的措施而建立的,融合的结果与实际是相吻合的。
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全文目录
摘要 4-6 ABSTRACT 6-10 第1章 绪论 10-15 1.1 课题研究背景 10-12 1.2 课题研究的目的及意义 12-13 1.3 课题的研究内容 13-14 1.4 课题论文的主要工作 14 1.5 本章小结 14-15 第2章 粮情监控信息融合系统整体分析 15-33 2.1 粮情监控信息融合系统的整体方案概述 15-16 2.2 数据的采集 16-17 2.3 多传感器信息融合概述 17-18 2.4 信息融合算法 18-19 2.5 D-S 融合算法概述 19-28 2.5.1 D-S 证据理论的发展概况 19-21 2.5.2 D-S 证据理论 21-24 2.5.3 D-S 证据理论的组合规则 24-26 2.5.4 决策准则 26-28 2.6 证据理论产生的悖论 28-29 2.7 冲突合成规则 29-30 2.8 采取的研究方法与技术路线 30-32 2.8.1 主要方法步骤 30-31 2.8.2 技术路线 31-32 2.9 本章小结 32-33 第3章 D-S 算法在粮情监控信息融合系统中的应用 33-53 3.1 数据的预处理 33-36 3.2 融合算法 36-37 3.3 D-S 融合算法所用的软件工具 37-40 3.4 D-S 信息融合算法的实例应用 40-52 3.5 本章小结 52-53 第4章 结论与展望 53-55 4.1 结论 53-54 4.2 展望 54-55 参考文献 55-59 致谢 59-60 附录 A 60-64 攻读学位期间的研究成果 64
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