[發明專利]一種基于數據融合的環境等級評估方法

有效

• 申請號: 201711445464.3
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108090515B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 倪曉軍;湯振;葛昌利
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06Q10/06;G06Q50/26
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 劉莎

本發明公開了一種基于數據融合的環境等級評估方法，包括：通過各個傳感器實時獲取環境特征參數信息，并對采集到的環境特征參數進行預處理；利用自適應加權平均算法融合同質傳感器所獲得的環境特征參數；獲得環境特征參數的特征向量；建立由環境特征參數的特征向量構成的環境特征參數數據集；將訓練集中的數據歸一化后，進行基于SPY方法與樸素貝葉斯分類器的分類模型生成；根據分類模型對環境等級進行判定。該方法采用多傳感器多級數據融合技術，能夠減少數據的冗余，提高傳感器數據的準確度，有效提高動態環境監測結果的可信度。

技術領域

本發明涉及一種基于數據融合的環境等級評估方法，屬于信息技術領域。

背景技術

隨著我國城市建設的發展和生活水平的提高，人們對居住質量的要求也越來越高，環境的等級對人的健康質量和工作效率有重要的影響，因此對環境進行監測并準確評估就變得越發重要。對環境進行準確有效的監測和評估可以及時了解室內環境狀況、獲取相關的環境參數信息，還可以發現環境存在的問題，從而為實現對環境的進一步的調節和控制提供依據。對環境進行有效監測、評估和控制，可以提高人們對環境的關注，為人們的生活、學習和工作創造適宜的環境，為人的身心健康提供環境保障。因此對環境進行監測和評估就顯得十分重要。

同時多傳感器數據融合技術、大數據相關技術及人工智能正不斷發展，并廣泛應用于人們的生活之中，這也為環境等級評估方法提供的理論依據和有效的技術實現手段。數據融合又稱為信息融合或者多傳感器數據融合，它的確切定義可以概括為：充分利用不同時間與空間的多傳感器數據資源，采用計算機技術對按時間序列獲得的多傳感器觀測數據，在一定的準則下進行分析、綜合、支配和使用，獲得對被測對象的一致性解釋與描述，進而實現相應的決策和估計，使系統獲得比它的各組成部分更充分的信息。總而言之，融合就是把傳感器或者多源的信息和數據進行綜合處理，從而達到提高系統穩定性的目的。

目前的很多環境監測系統中只是采用單一傳感器采集環境數據，通過人工設定的閾值做簡單的環境分析，若傳感器自身出現問題就會對系統最終監測的結果造成非常大的影響，這樣對環境做出的分析不準確，不能真實的反映環境情況。環境的狀態應由多種因素綜合評定，僅由單一的指標描述缺乏合理性。當綜合考慮多種環境指標時，必然會需要并采集大量的數據，對大量數據做處理并準確的做出評估就顯得非常重要。

因此，利用多傳感器數據融合技術，并將其應用于環境監測與評估，提高系統的準確性、智能性，具有非常重要的意義。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供一種基于數據融合的環境等級評估方法，可以解決采用單一傳感器對環境監測結果不準確的問題。通過采用多傳感器監測，可以解決由于傳感器自身誤差影響最終監測結果問題，提升整體的抗干擾性。通過對環境數據集做有效的正例與負例分析制定，提升分類模型的準確度，從而提升環境等級評估的精準性。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

本發明提供一種基于數據融合的環境等級評估方法，包括以下步驟：

步驟1：通過各個傳感器實時獲取環境特征參數信息，并對采集到的環境特征參數進行預處理；

步驟2：利用自適應加權平均算法，融合同質傳感器所獲得的環境特征參數，得到同質傳感器的環境特征參數融合值；

步驟3：將步驟2中環境特征參數融合值進行組合，構成環境特征參數的特征向量；

步驟4：將各個傳感器獲取的歷史環境特征參數按照步驟1至3的處理后，建立由環境特征參數的特征向量構成的環境特征參數數據集U；并選擇帶有環境評判等級標記的特征向量，按照不同的環境評判等級標記分別構成已標記數據集P_k，k＝1,2,…,K，K表示環境評判等級數；