１８３２
計算機與數字工程
總第２８９期
２０１３年第１ｌ期
基於模糊邏輯的單感測器目標風險評估方法
黨化梅（蘭州鈾濃縮****
蘭州 ７３００６５）
摘要以目標地形為主要研究內容，給出飛行器目標地形灰度影象的地形特徵模糊變數及其隸屬函式的確定方法，並完成了計算單
元地形特徵提取。分析了基於雜訊特性和退化函式的灰度影象濾波的基本原理；研究了基於合適尺寸計算單元灰度演算法的目標地形粗糙度提取演算法，並建立了相應的數學模型；通過應用某數字地形灰度影象進行**驗算，證明了基於灰度影象的地形粗糙度資訊提取方法的可行性；為精確識別地外行星目標地形資訊並對地形進行風險評估提出了一種新的研究思路。
關鍵詞單感測器；灰度影象；粗糙度；模糊邏輯
ｔｐ３９１．４１
中圖分類號
１引言為描述目標地形的著陸安全性，在以往所進行的實驗和**中，專家決策幾乎無一例外的採用了非此即彼的二元邏輯（閾值方法），即要麼安全，要麼不安全。事實上，這
數的本質是描述各模糊概念對應模糊子集沿特定論域的分布狀況。軟著陸風險評估涉及的模糊概念主要包括：地形特徵（如粗糙度和坡度）和地形風險度，其模糊子集劃分如
表１所示。
表１模糊變數及其模糊子集表
種描述方式與實際地形並不吻合。因為專家在了解、掌握和處理目標地形資料時，大腦中所形成的概念往往是模糊的，這些概念的類屬邊界並不清晰。為選取安全著陸點，通常都採用專家投票的方式，主觀性很強。
為此，需引入近似
模糊變數模糊子集
基於灰度影象的粗糙度
基於高程資料的粗糙度基於高程資料的坡度地形風險度
客觀描述的模糊集概念。這是一種對立於古典二值邏輯的集合。乙個典型的古典集合是與乙個特徵函式相聯絡的，當乙個元素屬於該集合時，特徵函式值為１，否則特徵函式值為０。
將這種二值特徵函式的思想進行擴充套件，即可得到
隸屬函式是一條以論域為橫座標，以隸屬度為縱座標的曲線，它定義了怎樣將輸入空間上的每一點對映為乙個０４１之間的隸屬度，是對模糊概念的一種定量描述。常見
隸屬函式的概念，它允許乙個元素可以部分地屬於乙個集
合，而隸屬函式則返回乙個處於單位區間［ｏ，１］的值。
的隸屬函式有１１種，其中，高斯型戒上（ｚｍｆ）與戒下型（ｓｍｆ）是最具代表意義的基本型，其它幾種均可看作是基本型的變形，如圖１所示。
研究表明：用上述三種基本型隸屬函式來描述人進行
２目標地形特徵的模糊邏輯數學建模
２．１地形特徵模糊變數及其隸屬函式的確定
隸屬函式是對模糊概念的定量描述，正確地確定隸屬函式，是運用模糊邏輯理論解決實際問題的基礎。隸屬函
決策時的模糊概念是非常合適的，圖１所示的基本型隸屬函式表示式如式（１）：
收稿日期：２０１３年５月８日，修回日期：２０１３年６月２７日
作者簡介：黨化梅，女，研究方向：計算機安全與資料處理。
１８３４黨化梅：基於模糊邏輯的單感測器目標風險評估方法第４１卷
險計算單元數目及其分布位置完全吻合，即分布於彈坑邊
緣。此外，還檢測出除上述資料之外的另外１ｏ處計算單元
也滿足地形風險度為不安全的標準，其分布位置如圖７所
示。此外，斜坡坡度及粗糙度均較小，因此對應較低的風險
等級。表３模糊子集ｓｔｅｅｐ與ｒｏｃｋｙ的分布引數
綜上所述，坡度最大的地方粗糙度未必最大，坡度小的１２３１．
地方粗糙度也未必小，要獲得完整的地形風險描述，為著陸
器選擇最安全的著陸點，必須進行模糊運算以綜合考慮粗
糙度與坡度因素對評估結果的影響。同時，該算例也驗證
了利用模糊推理進行地形風險評估是有效的，評估準確度
較高。４結語
久本文以模糊邏輯理論為基礎，深入研究了基於
ｄａｎｉ模型推理過程的實施及其在地形風險評估領域的應
用。首先，根據不同感測器取樣處理所得的地形特徵資料，
對相關模糊變數進行了模糊子集劃分，分析了模糊子集對
應隸屬函式引數的確定方法。然後，制定了用於模糊推理
的運算規則，分析了幾種常用的解模糊演算法及其適用條件
最後，通過**算例驗證應用模糊推理對地形進行風險評
估是有效的。
參考文獻
（上接第１８２２頁）
［６］劉連山，李人厚，高琦．一種基於彩色影象綠色分量的數字水印
嵌入方法［ｊ］．西安交通大學學報
［７］劉瑞禎，譚鐵牛．水印能量估計一般框架＿ｊ］．計算機學報，２００１
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