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Sensordatenfusion

Als Sensordatenfusion wird allgemein die Verknüpfung der Ausgabedaten mehrerer Sensoren bezeichnet. Ziel ist fast immer die Gewinnung von Informationen besserer Qualität. Die Bedeutung von "bessere Qualität" hängt dabei immer von der Applikation ab: So können beispielsweise die Daten zweier Radaranlagen zur Erfassung eines größeren Detektionsbereiches zusammengefasst (fusioniert) werden. Eine andere Anwendung der Sensordatenfusion besteht beispielsweise in der Fusion von Kamera- und Radardaten, um Objekte zu klassifizieren und die Detektionsleistung des Sensorsystems zu erhöhen.

Inhaltsverzeichnis

Ziele und Potentiale der Sensordatenfusion


Bei der Auswahl von Sensoren für eine Anwendung stehen neben den Kosten vor allem Vollständigkeit, Widerspruchsfreiheit, Genauigkeit und Sicherheit der erfassten Daten im Vordergrund. Die Nutzung mehrerer Sensoren inklusive einer geschickten Verknüpfung der Ausgabedaten macht das Erreichen dieser Ziele zumindest potentiell wahrscheinlicher als die Verwendung nur eines Sensors:

Nachteile und Probleme der Sensordatenfusion


Neben den genannten Vorteilen existieren aber auch Probleme, die die Verwendung mehrerer Sensoren und Verknüpfung ihrer Ausgabedaten mit sich bringen können:

Unterscheidungskriterien


Ansätze zur Sensordatenfusion lassen sich nach unterschiedlichen Kriterien unterscheiden:


Funktionalität

Brooks und Iyengar (1997) unterscheiden vier Arten der Sensordatenfusion hinsichtlich ihrer Funktion:

In realen Systemen kommen typischerweise Mischformen bzw. die Kombination verschiedener Fusionstypen zum Einsatz (manchmal auch als hybride Fusion bezeichnet).


Ebenen der Sensordatenfusion

Hall & Llinas (1997) unterscheiden drei Ebenen der Sensordatenfusion:


Fusionsarchitektur

Nach Klein (1999) lassen sich Fusionsansätze nach folgenden Architekturtypen unterscheiden:


Weitere Unterscheidungskriterien

Die Literatur beschreibt noch weitere Arten von Fusionstypen, hier nur kurz aufgeführt:

Werkzeuge


Die Verknüpfung der Sensordaten findet meist innerhalb von Rechnern oder Steuergeräten statt. Es gibt sehr viele Algorithmen bzw. mathematische Verfahren, um Sensordaten aus verschiedenen Quellen miteinander zu fusionieren. Einige Beispiele sind:

Anwendungsbeispiele


Die Sensordatenfusion wird in verschiedenen technischen Bereichen angewendet. Ein Anwendungsgebiet sind Fahrerassistenzsysteme. Daten von Kameras werden hier zum Beispiel mit den Positionsangaben der Radarsensoren validiert, um Objekte/Hindernisse sicher erkennen zu können. In manchen Systemen erweitert man den Sichtbereich des Fernbereichs-Radars mit Radaren für den Nahbereich, um einen größeren Sichtbereich zu erhalten und zusätzliche Funktionen anbieten zu können.

Literatur Allgemein


Literatur zu Luftfahrtanwendungen


Siehe auch





Kategorien: Automobil | Sensorik


Quelle: Wikipedia - https://de.wikipedia.org/wiki/Sensordatenfusion (Autoren [Versionsgeschichte])    Lizenz: CC-by-sa-3.0

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