基于D-S證據(jù)理論的多傳感器數(shù)據(jù)融合
2.1.2 Sment改進方法
1990年,Sment提出了另一種改進方法,將沖突全部賦予空集。改進后得合成公式為:
但是上述兩種方法改進效果并不明顯,仍然沒有解決“一票否決”的現(xiàn)象。
2.1.3 孫全改進方法
針對上述問題,孫全在2000年提出了加權(quán)形式的組合公式,并引入證據(jù)間兩兩沖突程度參數(shù)K,證據(jù)可信度參數(shù)ε和證據(jù)平均支持度q(A)。這其實是一種新的證據(jù)可信度分配沖突的方法。他提出的合成公式如下:
式中:式n個證據(jù)集中每對證據(jù)集總和的平均,它反映了證據(jù)兩兩之間的沖突程度;ε是的減函數(shù),反映了證據(jù)的可信度,也就是當證據(jù)之間的沖突增大時,證據(jù)的可信度將降低;與D-S理論中的K不同,K反映證據(jù)總體上的沖突程度,當K增大時,不一定增大。
式(4)又可以寫成如下形式:
從式(5)可以發(fā)現(xiàn)其中第一項的正是D-S證據(jù)組合公式。因此上式實際上是一個加權(quán)和的形式,當K較小時,即證據(jù)沖突較小第一項起主要作用,合成結(jié)果近似于D-S合成結(jié)果。當K=0,等同。當K=1時,即證據(jù)高度沖突時,合成結(jié)果主要由第二項εq(A)決定,即由證據(jù)可信度及證據(jù)對A的平均支持度決定。m(X)中第三項表現(xiàn)了當沖突K增大或證據(jù)可信度ε減小時,都會使未知程度增加。這些表達都是較合理的。
2.2 對融合模型進行改進
上述方法主要是基于對D-S證據(jù)理論中組合規(guī)則的改進,還可對融合模型進行改進。Murphy于2000年就已經(jīng)提出了組合前平均證據(jù)的方法。Murphy的方法就是一種修改模型而不變Dempster規(guī)則的方法。Murphy分析了已有的改進方法,提出了一種證據(jù)平均組合規(guī)則,具體的步驟是:首先將證據(jù)的基本概率指派進行平均,之后再用Dempster組合規(guī)則進行信息融合。與其他的方法比較,該組合規(guī)則可以處理沖突數(shù)據(jù),且收斂速度較快。但是Murphy的平均方法只是將多源信息進行簡單的平均,沒有考慮各個證據(jù)之間的相互關(guān)聯(lián)。
2004年,鄧勇對Murphy平均法作了改進,在Murphy方法的基礎(chǔ)上,引入一個度量證據(jù)體間相似程度的距離函數(shù),并進一步獲得系統(tǒng)中各個證據(jù)被其他證據(jù)所支持的程度,將該支持度作為證據(jù)的權(quán)重,對多源證據(jù)進行加權(quán)平均后再利用Dempster組合規(guī)則融合證據(jù)信息。該方法繼承了Murphy方法的所有優(yōu)點,并且具有更強的抗干擾能力,收斂速度更快。其簡要步驟如下:
首先,得到各個證據(jù)之間距離矩陣DM,矩陣元素dij代表證據(jù)i和證據(jù)j之間的距離,即:
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