一种应用于叶绿素、蓝绿藻荧光检测的数据时空融合方法技术

本发明专利技术提供一种应用于叶绿素、蓝绿藻荧光检测的数据时空融合方法，该方法包括以下步骤：S1、布置水质叶绿素/蓝绿藻检测传感器；S2、对于任一采样周期内传感器各采样点的数据，获取平均支持度；S3、计算采样点之间的信任度；S4、进行空间融合，获取空间融合值；S5、进行时间上的滤波修正，进一步获取时间融合后的测量值。本发明专利技术在空间角度上，使用支持度进行各传感器电信号的剔除，然后按照最小化总体融合方差的思想，对各节点进行基于信任度的数值融合，有效提高了数据处理的精度；在时间角度上，采用三阶Volterra级数进行数据滤波，结合实测样本数据的期望、方差，融合两种估计，获取最终的修正结果，进一步优化了数据处理方案。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于叶绿素、蓝绿藻荧光检测的数据时空融合方法
本专利技术属于传感器信号处理领域，尤其是一种应用于叶绿素、蓝绿藻荧光检测的数据时空融合方法，具体地说是通过多个光电传感器同时获取数据，对多个同类型传感器数据进行空间融合，使用时间序列滤波算法，降低传感器采样的噪声，实现高精度水质浊度检测的方法。
技术介绍
传感器是一种检测装置，能够感受被测量的信息，同时按照一定的规律将该信息转换为电信号或其他形式的信号输出。由于传感器的检测到数值输出是通过电路完成的，不可避免会有一定的延时。半导体元器件本身易受温度影响，在被检测量保持不变的情况下，会发生漂移现象。在被检测量自身具有较大波动的情形下，输入量从小到大、从大到小变化特征曲线有不重合的现象。尽管在低精度的使用中，这些问题可以通过简单的数值计算手段进行拟合，但随着系统设计的复杂程度增加，涉及元器件变多，为了追求更高的测量精度，必须要采取一定的手段，优化传感器原始数据的处理方法，获取高精度的真实值估计。在植物性水华现象发生初期，由于植物的光合作用，水体会出现高叶绿素a、高溶解氧、高化学耗氧量。这种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于叶绿素、蓝绿藻荧光检测的数据时空融合方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/nS1、布置水质叶绿素/蓝绿藻检测传感器，对待测区域的水质进行检测，所述的水质叶绿素/蓝绿藻检测传感器具有若干个光电二极管，各光电二极管作为采样点，按照固定的采样周期T，获取采样数据X

【技术特征摘要】
1.一种应用于叶绿素、蓝绿藻荧光检测的数据时空融合方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1、布置水质叶绿素/蓝绿藻检测传感器，对待测区域的水质进行检测，所述的水质叶绿素/蓝绿藻检测传感器具有若干个光电二极管，各光电二极管作为采样点，按照固定的采样周期T，获取采样数据Xi(m)发送至处理器；其中，i是光电二极管即采样点的编号，i＝1、2…n；n表示采样点的总数；xi表示采样点i在当前采样周期内获取的采样序列；m表示当前采样周期内所采样本的编号；m＝1、2…k；k表示当前周期内的样本总数；
S2、在处理器中，对于任一采样周期内各采样点的数据，采用基于支持度的方法进行预处理，获取各采样点的平均支持度mi；
S3、对于任一采样周期内各采样点的数据，计算采样点之间的信任度Wi；
S4、对各采样点的数据进行空间融合，获取对应时刻所有采样点数据的空间融合值和融合方差
S5、对所有采样点数据进行时间上的滤波修正，获取修正系数和修正方差采用修正系数对前述空间融合值进行校正，获取时间融合后的测量值R(t)。


2.根据权利要求1所述的应用于叶绿素、蓝绿藻荧光检测的数据时空融合方法，其特征在于，所述的水质叶绿素/蓝绿藻检测传感器具有4～8个光电二极管，前述光电二极管轴对称布置。


3.根据权利要求1所述的应用于叶绿素、蓝绿藻荧光检测的数据时空融合方法，其特征在于，所述的水质叶绿素/蓝绿藻检测传感器采用测量液体散射光强度计算水质浊度为原理的传感器。


4.根据权利要求1所述的应用于叶绿素、蓝绿藻荧光检测的数据时空融合方法，其特征在于，步骤S2具体为：
S2-1、定义支持度函数，对于同一时刻任意两采样点对应编号的样本，计算两采样点之间的支持度sup(Xi(k)，Xj(k))，记为si，j；



其中：i，j表示光电二极管即采样点的编号，i、j∈(1，n)；n表示采样点的总数；Xi(k)，Xj(k)分别表示光电二极管当前采样周期内采样序列的第k个样本值，即最新的采样结果；k表示当前周期内的样本总数；分别表示采样点i，j在当前采样周期内获取的采样样本的方差，反映当前周期中传感器数值的稳定性；
S2-2、按照步骤S2-1遍历所有采样点，计算两两采样点之间的支持度，获得n阶支持度矩阵S：



S2-3、对于各采样点，分别获取其他采样点对该采样点的支持度，遍历所有采样点，获取支持度向量SS：



其中：S是S2-2中获取的n阶支持度矩阵，(1，...，1)T是一个n×1的全1向量，diag(S)取矩阵S主对角线元素(S1，1，…，Sn，n)构成的n×1的向量；
S2-4、采用下述公式获取支...

【专利技术属性】
技术研发人员：李庆铁，熊迎军，李靖，
申请(专利权)人：上海蓝长自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31