复合式磁传感器

弱磁探测技术的发展，归根结底依靠的是磁传感器技术的进步。近年来，光电传感器原理及应用，随着各种物理效应在磁场测量中的应用，光电传感器，各种弱磁测量的方法已经逐渐趋于完善，而根据不同测量方法，各类磁传感器也应运而生。从霍尔效应磁传感器、磁通门磁传感器、磁电阻传感器到光泵磁强计和超导量子干涉器件(SQUID)，磁传感器技术不断的向前发展。这其中，为熟知的探测精度达到fT量级的弱磁传感器当属基于超导约瑟夫森效应的超导量子干涉器件。目前，打印机光电传感器，单独的SQUID 器件在低温下灵敏度可以达到0.2—2 pT，光电传感器厂家，而通过加入耦合线圈磁通放大器，在4.2 K灵敏度可以达到10 fT 以下。然而，对于低温超导SQUID 而言，需要昂贵的低温制冷设备(液氦、低温制冷机等)；高温超导SQUID由于超导材料的相干长度短，在约瑟夫森结的制备方面存在困难。这些因素都制约了SQUID的大规模应用。

伴随着科技进步和信息技术的发展，除了灵敏度之外，人们也对磁传感器的尺寸、稳定性、功耗、制备工艺的简单化等提出了越来越高的要求。其中基于磁电阻效应的传感器因其具备高灵敏度、功耗低、体积小、加工技术成熟等优点正在越来越大规模的使用。其中，基于巨磁电阻(GMR)及隧道磁电阻(TMR)效应制备的磁电阻传感器因其饱和磁场较低、单位磁场灵敏度高、温度特性稳定等优点，目前已被广泛用于生产应用中。特别是TMR磁传感器，拥有小型化、低成本、低功耗、高集成性、高相应频率和高灵敏度特性，使其成为未来竞争的制高点。

另一方面，作为高灵敏度传感器而言，GMR和TMR的固有噪声仍然较大，特别是在低频下，传感器存在明显的1/f 噪声。并且在探测精度方面相比于SQUID、光泵磁力仪等高灵敏度磁传感器仍然有较大差距，这也限制了其在生物磁性、等一些弱磁探测领域的应用。

图像传感器

图像传感器是应用光电器件的光电转换功用。将感光面上的光像转换为与光像成相应比例关系的电信号。与光敏二极管，光敏三极管等“点”光源的光敏元件相比，图像传感器是将其受光面上的光像，分红许多小单元，将其转换成可用的电信号的一种功用器件。

图像传感器分为光导摄像管和固态图像传感器。与光导摄像管相比，固态图像传感用具有体积小、重量轻、集成度高、分辨率高、功耗低、寿命长、价钱低等特性。因此在各个行业得到了普遍应用。

同时，随着信息处理技术和传感器技术的发展，人们开始尝试使用多个传感器来估计目标的运动状态，试图利用更多的量测信息来降低环境对目标跟踪造成的影响。如何将多个传感器的量测数据进行有机融合，得到比单个传感器更优越的跟踪性能，是多传感器多目标跟踪领域的难点和热点。近年来，基于随机有限集理论的多传感器多目标跟踪方法开始受到研究学者的关注。

这类方法采用串行系统结构，并把多目标状态集合和传感器量测集合分别建模为随机有限集集合，从而将多传感多目标状态估计问题转化为多个单传感器贝叶斯滤波问题，有效避免了多传感器融合中的量测数据关联以及传统多目标跟踪方法中的目标与量测之间的关联，是一种解决复杂环境下多目标跟踪的新途径。本基于随机有限集理论以及概率假设密度(PHD)滤波，对多传感器多目标跟踪方法展开了深入的研究，取得的主要成果如下:1.关于检测概率引起的传感器更新顺序问题。在迭代形式的多传感器PHD(Iterated corrector PHD，IC-PHD)滤波中，跟踪结果的好坏主要取决于后一个更新传感器的检测概率。当该传感器的检测概率较低时，极易造成整个多传感器系统发生漏检。

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