卷板机智能诊断中的信息融合问题

　　信息融合技术，也称卷板机多传感器信息融合技术或数据融合技术，它是人类模仿自身信息处理能力的结果，通过卷板机多种传感器数据的综合(集成和融合)来获得比单一卷板机传感器更多的信息。

　　1．概念

　　卷板机多传感器信息融合比较确切的定义可以概括为：充分利用不同时间与空间的卷板机多传感器信息资源，采用数控技术对按时序获得的卷板机传感器观测信息在一定准则下加以自动分析、综合、支配和使用，获得对被测对象的一致性解释与描述，以完成所需的决策和估计任务，使系统获得比它的各组成部分更优越的性能。卷板机多传感器系统是数据融合的硬件基础，多源信息是数据融合的加工对象，协调优化和综合处理是数据融合的核心。

　　2．信息融合的层次

　　卷板机传感器融合是把多种卷板机传感器集中于一个统一的感知系统中，从而有机地综合利用从多个卷板机传感器来的信息，以便建立一致的即不存在矛盾的客观模型或有关观测对象的符合规定的状态矢量。融合后的信息是对被感知对象或环境的更为确切的解释和更高层次的描述。与单一的卷板机传感器获得的信息相比，经过集成与融合的多卷板机传感器信息具有冗余性、互补性、实时性和低成本。按照信息处理过程中信息的抽象程度，可将信息融合划分为三个层次：低层(信号层)、中层(特征层)和高层(决策层)。信号层融合是对卷板机传感器的原始信息以及预处理的各个阶段产生的信息进行融合，它保持了原始信息，但存在着处理信息量大、实时性差、原始信息易受影响、稳定性差等问题，融合获得稳定一致的综合信息比较困难，要求卷板机传感器信息来源于同质卷板机传感器。特征层面对的是从各个卷板机传感器提供的信息中提取出来的特征信息，该层次的融合是数据层融合和决策层融合的折中形式，既保留了足够的信息，又实现了信息压缩，兼具信号级和决策级的优点，具有较大的应用范围。决策层融合是在信息表示的最高层次上进行的融合处理，它直接对不同卷板机传感器形成的局部决定进行综合分析，以便得到最终的统一决策。决策层融合具有最好的实时陛与较好的容错性，对原始信息没有特殊要求；当某个或几个卷板机传感器失效时，适当的融合仍能给出最后的决策；另外，各个卷板机传感器可以是异质卷板机传感器。

　　无论哪一层次的融合，在进行融合前必须对信息进行关联性处理，保证融合信息的一致性。多卷板机传感器信息融合的结构层次如图所示。根据具体的系统，可以在上述三个层次中选择以决策级的信息融合为主、特征级的信息融合为辅的信息融合结构，或者相反。