基于多传感信息融合技术的食品贮存环境动态监测研究

发布时间：2020-03-25 13:19

【摘要】：随着民众日常生活质量的不断增高,民众对于生活质量的追求,也从“吃的饱”上升到“吃得好”。而近年来食品在质量方面频频发生问题,给民众身心健康带来危害。食物从种植或养殖一直到人们餐桌,需要经历加工、运输等多个环节。在众多处理食品的环节中,贮存环节是食品质量最易受到影响的阶段之一。本文便以提升食品质量安全为研究目的,致力于食品贮存环境动态监测的研究,为了保障食品在贮存环节不会因环境因素的改变而发生变质等情况,可提高民众生活质量并且减少贮存企业不必要的损失。利用CC2530开发板搭载不同功能的传感器获取贮存环境信息,应用近距离无线传输技术将采集到的数据实时上传至本地服务器。上位机部分利用C#语言开发,实现动态显示贮存环境的信息。本文利用多传感信息融合技术处理原始数据,结合卡尔曼滤波与BP神经网络,提出两次融合的处理方法。一次融合采用卡尔曼滤波,对不同传感器采集的同类信息进行融合,二次融合采用BP神经网络,结合不同种类的环境信息进行融合,以达到调节贮存环境保证食品质量的目的。经过仿真测试证明,可有效提升数据精确度与可靠性,实现对食品贮存环境的实时监测。
【图文】：

融合模型,传感器

感器的判决结果相融合，并将得到的结果再传到下一个传感器处，如此循环，最终在最后一逡逑个传感器处得到的结果即为全局结果。逡逑（ｄ）树状结构：树状结构与串行结构较为相似，如图２－１邋（ｄ）所示。但不同的是，，树逡逑状结构是将前两个传感器的判决结果传到第三个传感器处，与第三个传感器的判决结果相融逡逑合，以此类推，最终在树根传感器处获得总的判决结果，即为全局结果。逡逑Ｘ】逦＾２逦．．．逦Ｘ？逡逑＾逦．逦逦逦逦ｉ逦，逦—…－ｉ邋———．逦ｘ逦ｘ逦ｘ逡逑传感器丨逦传感器丨逦传感器丨逦｜１逦ｒ邋…逦＂逡逑逦ｊ逦邋，，逦逦邋逦ｉ逦逦逦．．．．．．．．．．．．．．．．．逦＇邋ｒ逦逦ｒ．逦逦逡逑预处理逦丨预处理丨逦预处理邋｜逦．．．．．．．．．．．．．．．．）逦丨．．．．．．．．．．．．．：逦—．．．．．．．．．．．逡逑１＼、邋｜逦［逡逑、、＇逦？逦ｆ逦Ｉｒ逡逑，＾逦ｙ，逦ｙ？逡逑Ｉ邋融合中心逦丨逡逑Ｔ逡逑Ｙ逡逑（ａ）并行结构逦（ｂ）分散结构逡逑、逦亍邋．．．邋工？逡逑！—祛蘧器一；感ｓ邋—１逡逑—逦ｊ—逡逑＾１逦．．．邋Ｘｎ逦、、＇逦．ｙ’逦ｊ逡逑｜邋ＷＪｔｍｉ邋…、＇逦／逡逑？逦逦邋逦ｉ逦逦逦ｆ逦逦＼逦／逡逑传感器—＞｜传感器：逦ｊ传－器邋逦？邋Ｙ逦＼邋／逡逑．ｗ逦逡逑预处理ｎ逡逑ｉ逡逑Ｙ逡逑（ｃ）串行结构逦（ｄ）树状结构逡逑图２－１检测级融合模型逡逑２．位置级融合模型逡逑位置级融合模型是按照融合的位置的不同而分类的一种模型

多传感信息融合,优缺点,属性,特征提取

宁夏大学硕士学位论文逦第二章关键技术介绍与分析逡逑３．属性级融合模型逡逑信息融合主要涉及到三个步骤，分别是信息处理、模式识别和推理决策，按照每个过程逡逑不同的数学抽象方式，将其分为三类，分别是数据级融合、特征级融合和决策级融合【３６】。逡逑（ａ）数据级融合：这种融合结构是融合操作在特征提取之前进行。先对各个传感器获逡逑取的原始信息进行融合操作，随后对融合后的信息进行特征提取，最后对该目标的属性进行逡逑判决。这种融合结构是较为低级的，因为这种结构要求传感器是同种功能的或者是同量级（属逡逑性）的，应用范围有限。但这种结构可收集到大量原始信息，对于需要细微数据进行判决的逡逑较为适合，同样由于数据量较大，它造价较高、抗干扰性较差，对系统有着较高的要求。其逡逑结构如图２－３邋（ａ）所示。逡逑（ｂ）特征级融合：它的结构如图２－３邋（ｂ）所示，这种结构的融合操作会先对传感器采逡逑集到的信息进行特征提取，将提取后的信息进行融合操作，以实现对目标的判决。该结构的逡逑优势在于适度的减少了观测信息的数量，可提高融合效率，缩短时间。但选取这种结构进行逡逑操作需要的运算量较为巨大。逡逑（ｃ）决策级融合：它的结构如图２－３邋（ｃ）所示，它是在每一个传感器采集信息作出判逡逑决之后再进行融合操作。在该结构中，每个传感器独立的进行信息采集、预处理、特征提取逡逑预判决等操作后，将得到的信息关联处理，最后融合以得到最终的结果。逡逑
【学位授予单位】：宁夏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP212;TS205

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