一种基于多源信息融合的跌倒检测研究

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作者 方堃 潘巨龙 +1 位作者 项睿涵 李玲艺 《传感技术学报》 北大核心 2025年第9期1597-1605,共9页

传统的跌倒检测方法通常采用单一信息源进行检测,在实际应用中带来检测精度较低、算法鲁棒性不强、稳定性较差等问题。提出了一种基于惯性传感器数据和声音数据的跌倒检测方法,该方法针对可穿戴设备,采用高性能轻量化神经网络模型(Ghost... 传统的跌倒检测方法通常采用单一信息源进行检测,在实际应用中带来检测精度较低、算法鲁棒性不强、稳定性较差等问题。提出了一种基于惯性传感器数据和声音数据的跌倒检测方法,该方法针对可穿戴设备,采用高性能轻量化神经网络模型(Ghost-InertialNet、Ghost-SoundNet)以及信息融合的方法进行跌倒检测。其中,基于惯性传感器(加速度计、陀螺仪)数据的检测技术为主要检测手段,跌倒声音检测技术作为一种辅助检测手段。实验结果表明,该算法取得了令人满意的检测准确率,并且模型参数量较少,满足在资源受限的可穿戴设备上部署需求。同时,声音模型的加入使所提出的算法相比单一信息源的方法有更高的准确率和可靠性。 展开更多

关键词 跌倒检测 多源信息融合 惯性传感器数据 声音数据 加权平均法

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多传感器数据融合的边坡滑坡预警模型与应用

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作者 王贻朋 徐大伟 +4 位作者 魏明阳 李波 胡慧敏 杨明生 徐玉玲 《测绘通报》 北大核心 2025年第7期169-173,共5页

边坡滑坡作为一种突发性、高破坏性的地质灾害,严重威胁着人类社会的生产生活安全。由于单一传感器对多因素耦合效应的识别能力不足,使得滑坡预警的全面性和准确性受到限制,因此本文提出了一种基于BP神经网络的多传感器融合预警模型。... 边坡滑坡作为一种突发性、高破坏性的地质灾害,严重威胁着人类社会的生产生活安全。由于单一传感器对多因素耦合效应的识别能力不足,使得滑坡预警的全面性和准确性受到限制,因此本文提出了一种基于BP神经网络的多传感器融合预警模型。借助于BP神经网络非线性特征提取能力,分别对倾斜仪、GNSS位移传感器和雨量传感器的数据进行合理训练与预测,综合3种传感器归一化的预测数据,利用加权评分的方式融合多传感器预测结果,完成滑坡风险的最终评分,建设高效、准确的监测系统。该预警系统在某输油管道附近的边坡被成功应用并取得较好效果,具有较高的推广价值。 展开更多

关键词 滑坡监测 多传感器数据融合 BP神经网络 风险评分 地灾检测

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畜牧养殖智能饮水控温系统设计与试验 被引量：2

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作者 冯林 刘阳春 +3 位作者 王吉中 李明辉 马若飞 张俊宁 《中国农机化学报》 北大核心 2024年第4期72-78,84,共8页

为提升草原放牧牛羊福利化养殖装置性能,开发一种基于多传感器原位数据检测与模糊PID控制相结合的畜牧养殖智能饮水控温系统。该系统主要由数据采集模块、注水加热模块、温度控制模块以及远程数据监测模块组成。数据采集模块是采用多种... 为提升草原放牧牛羊福利化养殖装置性能,开发一种基于多传感器原位数据检测与模糊PID控制相结合的畜牧养殖智能饮水控温系统。该系统主要由数据采集模块、注水加热模块、温度控制模块以及远程数据监测模块组成。数据采集模块是采用多种传感器对饮水装置中水温、水质、水量等信息实时采集;注水加热模块采用底部注水加热的形式,便于水温自下而上发生层流流动,使水温分布更均匀;温度控制模块采用基于闭环负反馈模糊PID控制算法,自整定PID系数,实现水温精准控制;远程数据监测模块是针对用户设计,便于用户实时观察饮水装置的工作情况。对系统开展模糊PID控温测试以及水温温场均匀性试验验证与仿真分析,试验结果表明:模糊PID控温效果与常规PID控温相比,模糊PID控温曲线更光滑,加热响应速度更快,当预设水温目标温度为23℃,入水水温分别为7℃、9℃、11℃、13℃、15℃时,实际加热温度与目标温度的波动幅度最大仅为0.3℃;对不同测温点加热,得同一水平面不同测温点最大温差为0.3℃,水槽不同截面水温温差小于0.2℃,装置测温点水温能精准控制在23℃±0.5℃。畜牧养殖智能饮水控温系统的水温温度场均匀性良好,能够为福利化养殖提供装备支持。 展开更多

关键词 畜牧养殖 精准控温 多传感器原位数据检测 模糊PID控制

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CPU环境下多传感器数据融合的机器人3D目标检测方法

4

作者 楼进 刘恩博 +1 位作者 唐炜 张仁远 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2024年第19期120-129,共10页

实时、准确的3D目标检测算法能提供目标的位置和形态信息,为移动机器人实现高效导航、有效避障等各项任务提供保障。现有的3D目标检测算法对硬件设备运算能力的依赖较为严重,为了在确保检测精度的同时降低方法对硬件设备的要求,提出一... 实时、准确的3D目标检测算法能提供目标的位置和形态信息,为移动机器人实现高效导航、有效避障等各项任务提供保障。现有的3D目标检测算法对硬件设备运算能力的依赖较为严重,为了在确保检测精度的同时降低方法对硬件设备的要求,提出一种能部署在移动机器人CPU环境下的多传感器融合3D目标检测方法。方法结合了2D目标检测和点云聚类技术,利用2D目标检测技术从图像中获取目标的检测信息,根据相机与雷达的空间映射关系对检测框内的点云进行分割,并对分割后的点云进行聚类和信息提取,从而实现3D目标的检测和定位功能。通过与经典的多传感器3D目标检测算法MVX-Net的对比,该算法有更优的检测精度,同时具有更小的计算复杂度。此外,该方法在实际移动机器人CPU设备的边缘终端上进行部署分析,算法的处理速度达到0.069s/帧,满足10Hz激光雷达频率的需求。 展开更多

关键词 3D目标检测 多传感器数据融合 CPU 移动机器人

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基于多重约束的铁路隧道净空检测研究

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作者 孟拴成 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第7期125-131,共7页

为解决铁路隧道洞内无法准确获取扫描仪定位参数和高精度三维点云数据成果难题,基于激光扫描仪、惯性测量单元、里程计等传感器,提出多源数据融合处理算法,获得三维点云相对数据成果;利用隧道自身的环缝、螺栓孔洞结构形状特征,生成点... 为解决铁路隧道洞内无法准确获取扫描仪定位参数和高精度三维点云数据成果难题,基于激光扫描仪、惯性测量单元、里程计等传感器,提出多源数据融合处理算法,获得三维点云相对数据成果;利用隧道自身的环缝、螺栓孔洞结构形状特征,生成点云灰度及深度影像,实现管片环缝提取,结合环片固定宽度完成里程校准;根据误差传播规律引入靶标控制点联合解算,修正定位定姿误差和坐标转换,获取工程坐标系统下的三维点云数据;基于最小二乘二维ICP匹配算法进行点云模板匹配,提取轨道中心线。经实验测试,对里程及靶标控制等多重约束后,获得的三维绝对点云平均误差为3.2 cm;提取隧道断面,输入隧道设计断面线并等分处理,与轨道基准坐标系进行匹配,逐点计算断面激光点到设计轮廓线的垂直距离,完成了隧道净空检测。实验数据分析表明,基于惯性测量单元/里程计组合导航误差纠正模型,在里程及靶标控制等多重约束后,能够获得高精度的铁路隧道三维点云数据成果,实现铁路隧道的净空检测。 展开更多

关键词 铁路隧道 多传感器数据融合 隧道环缝提取 里程约束 靶标控制 模板匹配 净空检测

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数据融合技术在温室温度检测中的应用 被引量：22

6

作者 蔡振江 康健一 +1 位作者 张青 徐宏 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期101-103,共3页

根据温室环境中空间大,温度场分布受到各种参数影响大等特点,提出了采用数据融合方法来处理温室中采集到的传感器数据,采用分布图法剔除疏失误差,采用基于均值的分批估计的融合方法对采集的数据进行处理,提高了温度采集的精度,同时有效... 根据温室环境中空间大,温度场分布受到各种参数影响大等特点,提出了采用数据融合方法来处理温室中采集到的传感器数据,采用分布图法剔除疏失误差,采用基于均值的分批估计的融合方法对采集的数据进行处理,提高了温度采集的精度,同时有效地消除了由于传感器失效引起的误差。 展开更多

关键词 温室 温度 数据融合 多传感器 检测

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基于多传感器数据融合的智能火灾预警系统 被引量：19

7

作者 张兢 路彦和 雷刚 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2006年第6期206-208,212,共4页

根据当今火灾探测的现状和实现火灾早期探测的需求,将多传感器数据融合技术应用在火灾预警系统中。选择多个传感器对火灾过程的多参数进行监测,特别对火灾发生初期产生的异常信息进行全面监控,弥补了采用单一传感器的不足,扩展了时间上... 根据当今火灾探测的现状和实现火灾早期探测的需求,将多传感器数据融合技术应用在火灾预警系统中。选择多个传感器对火灾过程的多参数进行监测,特别对火灾发生初期产生的异常信息进行全面监控,弥补了采用单一传感器的不足,扩展了时间上和空间上的观测范围。采用自适应加权融合估算法配合智能判别技术,增强了系统报警输出的灵敏度和可靠性,使系统达到了实现提前预警的目的。 展开更多

关键词 火灾探测 多传感器 数据融合 火灾预警

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基于多传感器融合的红外图像序列检测性能分析 被引量：9

8

作者 张光明 盛卫东 +1 位作者 樊士伟 张伟 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期16-19,共4页

针对红外图像目标检测性能问题,从多传感器融合算法的典型流程出发,推导单帧检测性能、多帧检测性能和多传感器融合性能的关系,并从理论上对单个因素的影响进行定量分析.分析结果表明,多传感器融合的性能比单帧检测性能和多帧检测性能... 针对红外图像目标检测性能问题,从多传感器融合算法的典型流程出发,推导单帧检测性能、多帧检测性能和多传感器融合性能的关系,并从理论上对单个因素的影响进行定量分析.分析结果表明,多传感器融合的性能比单帧检测性能和多帧检测性能更优越. 展开更多

关键词 红外图像 检测性能 多传感器融合

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基于多传感器技术的机场地面结冰检测系统 被引量：8

9

作者 许一飞 叶林 +2 位作者 许丹丹 葛俊锋 王立文 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2012年第9期36-38,共3页

为了实现对机场地面结冰的检测,给机场除冰提供数据和参照,利用两种光纤式结冰传感器,以及自制的对射式传感器、摄像头、温度传感器等多种传感器构成结冰检测硬件系统,结合各传感器响应特点进行数据融合,达到测量机场地面结冰的厚度、速... 为了实现对机场地面结冰的检测,给机场除冰提供数据和参照,利用两种光纤式结冰传感器,以及自制的对射式传感器、摄像头、温度传感器等多种传感器构成结冰检测硬件系统,结合各传感器响应特点进行数据融合,达到测量机场地面结冰的厚度、速率,识别明冰、淞冰、混合冰等各种冰型的目的,并最终输出一个供除冰参考的结冰严重程度。 展开更多

关键词 多传感器技术 数据融合 地面结冰检测

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基于多传感器数据融合的供热管网泄漏检测技术 被引量：12

10

作者 姜春雷 郭远博 +1 位作者 付兴涛 王天昊 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 2011年第3期91-94,108,共5页

传统的管网泄漏检测系统智能化程度较低,使用单一传感器信号,容易引起泄漏误报和漏报.采用多传感器(包括负压波、流量等)获得供热管网多信号参数,提出基于证据理论的多传感器数据融合算法,综合考虑多泄漏检测信息,将管网泄漏检测多信号... 传统的管网泄漏检测系统智能化程度较低,使用单一传感器信号,容易引起泄漏误报和漏报.采用多传感器(包括负压波、流量等)获得供热管网多信号参数,提出基于证据理论的多传感器数据融合算法,综合考虑多泄漏检测信息,将管网泄漏检测多信号进行数据融合,得出管网泄漏判断,建立基于多传感器数据融合的供热管网泄漏检测软硬件系统.结果表明:基于多传感器信息融合的供热管网泄漏检测系统有利于提高泄漏故障检测的有效性、可信度和泄漏检出率,并能降低管网漏报和误报率. 展开更多

关键词 管网泄漏检测 多传感器 数据融合 证据理论

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基于模糊证据理论算法在火灾检测中的应用 被引量：10

11

作者 段锁林 杨可 +1 位作者 毛丹 任珏朋 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2017年第5期231-235,共5页

在复杂多变的火灾检测环境中,针对传统火灾检测方式准确率不高,适应性较差的问题。将模糊集合和D-S证据推理有机结合,提出一种新的用于火灾检测的多传感器数据融合的方法。该方法首先利用火焰、烟雾和温度传感器感知火灾状态,然后根据... 在复杂多变的火灾检测环境中,针对传统火灾检测方式准确率不高,适应性较差的问题。将模糊集合和D-S证据推理有机结合,提出一种新的用于火灾检测的多传感器数据融合的方法。该方法首先利用火焰、烟雾和温度传感器感知火灾状态,然后根据给出模糊隶属函数计算各个传感器的模糊隶属度。为了增强系统的抗干扰性,引入了计算传感器可信度的方法,并根据每次测量隶属度和可信度转化为基本概率分配函数(mass函数),最后利用证据理论对一个周期内多次测量的信息进行融合。结果表明,该方法提高了火灾检测判别的准确率,克服单个传感器带来的不稳定性和不确定性,增强了火灾检测系统的鲁棒性。 展开更多

关键词 多传感器 火灾检测 模糊理论 D-S证据理论 数据融合

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基于多传感器融合的柔性机械臂姿态检测与末端定位研究 被引量：9

12

作者 余峰 陈新元 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2020年第1期83-86,91,共5页

柔性机械臂在竖直平面内受重力作用会发生弹性变形,严重影响臂架末端定位精度,采用变形补偿末端位置反馈控制需要检测柔性臂变形后姿态和末端位置。根据假设模态法小变形理论,提出一种基于应变传感器、正交编码器和姿态传感器的低成本... 柔性机械臂在竖直平面内受重力作用会发生弹性变形,严重影响臂架末端定位精度,采用变形补偿末端位置反馈控制需要检测柔性臂变形后姿态和末端位置。根据假设模态法小变形理论,提出一种基于应变传感器、正交编码器和姿态传感器的低成本测量方法,采集数据并计算得到柔性臂变形后姿态及末端竖直方向变形量。搭建了两自由度柔性机械臂实验系统,对提出的测量方法进行验证。结果表明该测量方法可较为准确地测量柔性臂变形姿态,实验中臂末端竖直方向绝对变形量达8.4 cm,相对于臂长变形为9.5%,测量计算误差为7%,满足柔性臂控制时的测量精度要求。 展开更多

关键词 多传感器 数据融合 柔性机械臂 弹性变形 姿态检测 末端定位

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基于系统误差估计残差的错误关联检测方法 被引量：5

13

作者 田威 王钺 +1 位作者 山秀明 杨健 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第10期2062-2068,共7页

在多传感器数据融合系统中,航迹关联是后续融合处理的基础。由于随机噪声、系统误差以及虚警漏报的干扰,航迹关联结果中常常包含错误关联,错误关联对后续融合处理的影响是灾难性的。目前尚缺乏一种有效的错误关联检测手段。根据系统误... 在多传感器数据融合系统中,航迹关联是后续融合处理的基础。由于随机噪声、系统误差以及虚警漏报的干扰,航迹关联结果中常常包含错误关联,错误关联对后续融合处理的影响是灾难性的。目前尚缺乏一种有效的错误关联检测手段。根据系统误差估计与航迹关联相耦合的特点,提出了利用系统误差估计残差来对错误关联进行检测的高斯检测器和卡方检测器。仿真实验表明,所提两种检测器能够有效地检测错误关联,具备良好的实际应用前景。 展开更多

关键词 多传感器数据融合 系统误差估计 航迹关联 错误关联检测

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一种基于多传感器信息融合的火灾探测系统 被引量：3

14

作者 李剑锋 原魁 +1 位作者 王永玲 邹伟 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1033-1038,共6页

根据火灾的特征与燃烧产物,设计了一种基于多传感器信息融合的火灾探测系统。该系统以DSP TMS320LF2407A为处理器,包括一氧化碳传感器模块、温度传感器模块和紫外火焰传感器模块。紫外火焰传感器可以很好地区分闪燃火和阴燃火,一氧化碳... 根据火灾的特征与燃烧产物,设计了一种基于多传感器信息融合的火灾探测系统。该系统以DSP TMS320LF2407A为处理器,包括一氧化碳传感器模块、温度传感器模块和紫外火焰传感器模块。紫外火焰传感器可以很好地区分闪燃火和阴燃火,一氧化碳传感器和温度传感器能够对闪燃火和阴燃火产生不同的反应,因此系统采用两种不同的算法来探测闪燃火和阴燃火。该火灾探测系统在燃烧室中通过了实验验证。实验表明,该火灾探测系统比通用的感烟型探测器具有更快的探测速度和准确度,且不会在常见干扰源的干扰下产生误报警。 展开更多

关键词 火灾探测 一氧化碳传感器 温度传感器 紫外火焰传感器 多传感器信息融合

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数据融合技术在高速公路异常事件检测中的应用 被引量：10

15

作者 巨永锋 潘若禹 李磊 《现代电子技术》 2005年第17期70-72,共3页

交通异常事件的检测一直以来都是高速公路监控系统的难点和重点。现有的交通异常事件检测系统在实际应用中检测效果不很理想。而数据融合技术是近年来发展起来的一种新的信息综合处理方法,目前已经在ITS中有许多尝试。本文简述了交通异... 交通异常事件的检测一直以来都是高速公路监控系统的难点和重点。现有的交通异常事件检测系统在实际应用中检测效果不很理想。而数据融合技术是近年来发展起来的一种新的信息综合处理方法,目前已经在ITS中有许多尝试。本文简述了交通异常事件检测的基本原理,并通过对数据融合基本理论的总结与剖析,重点阐述了数据融合的3个层次(数据级融合、特征级融合、决策级融合)在交通异常检测中的具体应用以及交通异常事件检测的数据融合系统模型。应用数据融合技术的交通事件检测系统能提高系统的有效性,得到最佳协同作用的结果。 展开更多

关键词 数据融合 多传感器 交通事件检测 公路监控系统

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基于MSA的智能火灾报警系统 被引量：6

16

作者 贾年 罗晓晖 成华友 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期452-455,共4页

针对传统的采用单一火灾传感器的自动消防系统易产生误报警、漏报警的问题,提出基于MSA(mu lti-step-alarm)的智能火灾报警系统.该系统采用基于BP神经网络的多传感器数据融合技术融合各种火灾传感器的信号,以减少报警时间、误报警和漏报... 针对传统的采用单一火灾传感器的自动消防系统易产生误报警、漏报警的问题,提出基于MSA(mu lti-step-alarm)的智能火灾报警系统.该系统采用基于BP神经网络的多传感器数据融合技术融合各种火灾传感器的信号,以减少报警时间、误报警和漏报警.提出了相关判定规则,以确认火灾报警信号,克服BP算法容易陷入误差局部最小、单纯使用训练值会产生振荡的缺陷.实验结果表明,与3种单一传感器的平均值比较,基于MSA的智能火灾报警系统的误报率和漏报率分别减少了80%和92%,报警时间缩短了50%. 展开更多

关键词 火灾探测 报警 系统 MSA 多传感器数据融合 BP神经网络

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多传感器数据融合技术在温度检测中的应用 被引量：10

17

作者 李文敏 王改云 《机械设计与制造》 北大核心 2009年第4期103-104,共2页

由于温室空间大且温度分布受多种因素影响等特点,提出了一种多传感器数据融合技术的温度检测系统。并进一步采用格罗布斯准则消除粗大误差,并运用基于均值的递推融合算法对采集的数据进行处理。结果表明,采用这种方法可以有效的消除由... 由于温室空间大且温度分布受多种因素影响等特点,提出了一种多传感器数据融合技术的温度检测系统。并进一步采用格罗布斯准则消除粗大误差,并运用基于均值的递推融合算法对采集的数据进行处理。结果表明,采用这种方法可以有效的消除由于传感器失效引起的误差。 展开更多

关键词 温度检测 多传感器 数据融合 递推算法

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无线多传感器数据融合的家庭火灾检测系统设计 被引量：11

18

作者 程文彬 杜磊 刘依依 《电信科学》 北大核心 2017年第9期174-181,共8页

针对现有火灾检测系统常出现的误报警和漏报警情况以及传统的有线火灾检测系统布线复杂、成本高、灵活性差等缺点,设计了一套基于无线多传感器数据融合的家庭火灾检测系统,检测厨房设备、电器线路或电器设备老化等造成的火灾安全隐患。... 针对现有火灾检测系统常出现的误报警和漏报警情况以及传统的有线火灾检测系统布线复杂、成本高、灵活性差等缺点,设计了一套基于无线多传感器数据融合的家庭火灾检测系统,检测厨房设备、电器线路或电器设备老化等造成的火灾安全隐患。详细介绍了多传感器融合算法的设计、火灾检测系统硬件框架和软件实现等。仿真结果表明,该方案具有准确度高、灵活性强的特点。 展开更多

关键词 多传感器数据融合 火灾检测 CC1101 神经网络 模糊控制 STM32F407

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多模型传感器故障软闭环容错控制研究 被引量：9

19

作者 李炜 张婧瑜 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2015年第2期447-450,460,共5页

针对一类非线性系统建立精确机理模型困难、且仅用单一模型进行故障检测与容错不甚可靠等问题,提出一种基于数据驱动的多模型传感器故障软闭环容错控制方法,并对非线性系统中卡死、恒增益、恒偏差等常见传感器故障进行了研究。首先采用... 针对一类非线性系统建立精确机理模型困难、且仅用单一模型进行故障检测与容错不甚可靠等问题,提出一种基于数据驱动的多模型传感器故障软闭环容错控制方法,并对非线性系统中卡死、恒增益、恒偏差等常见传感器故障进行了研究。首先采用历史数据建立了系统的RBF神经网络、最小二乘支持向量机和核部分最小二乘三种预测模型,并基于序贯概率比检验算法同时以多个模型产生的残差对传感器进行故障检测;当检测出传感器发生故障时,则用系统多个预测模型的融合值代替传感器的输出,从而以软闭环方式实现对传感器故障的容错控制。最后将所提出的方法应用于一阶水箱液位控制系统,实验结果表明多残差与序贯概率比检验算法的结合能够可靠诊断传感器故障,多预测值优化融合的软闭环可对传感器故障实现安全、高性能容错。 展开更多

关键词 传感器故障检测 多模型 序贯概率比检验 软闭环容错控制 数据融合

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火灾预警系统中的信息融合 被引量：3

20

作者 张兢 路彦和 雷刚 《兵工自动化》 2006年第3期48-49,53,共3页

基于多传感器数据融合的火灾预警系统由传感器、数据处理融合、集中控制器、报警、执行和通信等模块组成。传感器、处理器和控制器间采用Lonworks总线,在LonTalk协议协调下形成网络控制系统。该火灾预警系统中,利用Lonworks的NeuronC芯... 基于多传感器数据融合的火灾预警系统由传感器、数据处理融合、集中控制器、报警、执行和通信等模块组成。传感器、处理器和控制器间采用Lonworks总线,在LonTalk协议协调下形成网络控制系统。该火灾预警系统中,利用Lonworks的NeuronC芯片对数据预处理,然后用通信网络传输数据,再由上层的芯片对压缩数据融合,提高了火灾探测灵敏度。 展开更多

关键词 火灾探测 多传感器 数据融合 火灾预警

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