フィルタリングアルゴリズム大全
目次
1、リミットフィルタリング法(プログラム判定フィルタリング法とも呼ばれる)
2、中位値フィルタリング法
3、算術平均フィルタリング法
4、繰返し平均フィルタリング法(スライド平均フィルタリング法とも呼ばれる)
5、中位値平均フィルタリング法(パルス干渉防止平均フィルタリング法とも呼ばれる)
6、リミット平均フィルタリング法
7、一次ヒステリシスフィルタリング法
8、重み付け繰返し平均フィルタリング法
9、手ブレフィルタリング
10、リミットジッタフィルタリング法
11、カルマンフィルタはintタイプのデータをデフォルトでフィルタリングし、他のタイプをフィルタリングする必要がある場合は、プログラム内のすべてのintをlong、float、doubleに置き換えるだけでよい.
1、リミットフィルタリング法(プログラム判定フィルタリング法とも呼ばれる)
2、中位値フィルタリング法
3、算術平均フィルタリング法
4、繰返し平均フィルタリング法(スライド平均フィルタリング法とも呼ばれる)
5、中位値平均フィルタリング法(パルス干渉防止平均フィルタリング法とも呼ばれる)
6、リミット平均フィルタリング法
7、一次ヒステリシスフィルタリング法
8、重み付け繰返し平均フィルタリング法
9、手ブレフィルタリング
10、リミットジッタフィルタリング法
11、カルマンフィルタ
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1、リミットフィルタリング法(プログラム判定フィルタリング法とも呼ばれる)
2、中位値フィルタリング法
3、算術平均フィルタリング法
4、繰返し平均フィルタリング法(スライド平均フィルタリング法とも呼ばれる)
5、中位値平均フィルタリング法(パルス干渉防止平均フィルタリング法とも呼ばれる)
6、リミット平均フィルタリング法
7、一次ヒステリシスフィルタリング法
8、重み付け繰返し平均フィルタリング法
9、手ブレフィルタリング
10、リミットジッタフィルタリング法
11、カルマンフィルタはintタイプのデータをデフォルトでフィルタリングし、他のタイプをフィルタリングする必要がある場合は、プログラム内のすべてのintをlong、float、doubleに置き換えるだけでよい.
1、リミットフィルタリング法(プログラム判定フィルタリング法とも呼ばれる)
/*
A、 ： （ ）
B、 ：
， （ A），
：
<=A， ，
>A， ， ， 。
C、 ：
。
D、 ：
。
。
E、 ：shenhaiyu 2013-11-01
*/
int Filter_Value;
int Value;
void setup() {
Serial.begin(9600); //
randomSeed(analogRead(0)); //
Value = 300;
}
void loop() {
Filter_Value = Filter(); //
Value = Filter_Value; // ，
Serial.println(Filter_Value); //
delay(50);
}
// 300
int Get_AD() {
return random(295, 305);
}
// （ ）
#define FILTER_A 1
int Filter() {
int NewValue;
NewValue = Get_AD();
if(((NewValue - Value) > FILTER_A) || ((Value - NewValue) > FILTER_A))
return Value;
else
return NewValue;
}2、中位値フィルタリング法
/*
A、 ：
B、 ：
N （N ）， N ，
。
C、 ：
；
、 。
D、 ：
、 。
E、 ：shenhaiyu 2013-11-01
*/
int Filter_Value;
void setup() {
Serial.begin(9600); //
randomSeed(analogRead(0)); //
}
void loop() {
Filter_Value = Filter(); //
Serial.println(Filter_Value); //
delay(50);
}
// 300
int Get_AD() {
return random(295, 305);
}
//
#define FILTER_N 101
int Filter() {
int filter_buf[FILTER_N];
int i, j;
int filter_temp;
for(i = 0; i < FILTER_N; i++) {
filter_buf[i] = Get_AD();
delay(1);
}
// （ ）
for(j = 0; j < FILTER_N - 1; j++) {
for(i = 0; i < FILTER_N - 1 - j; i++) {
if(filter_buf[i] > filter_buf[i + 1]) {
filter_temp = filter_buf[i];
filter_buf[i] = filter_buf[i + 1];
filter_buf[i + 1] = filter_temp;
}
}
}
return filter_buf[(FILTER_N - 1) / 2];
}3、算術平均フィルタリング法
/*
A、 ：
B、 ：
N ：
N ： ， ；
N ： ， ；
N ： ，N=12； ：N=4。
C、 ：
；
， 。
D、 ：
；
RAM。
E、 ：shenhaiyu 2013-11-01
*/
int Filter_Value;
void setup() {
Serial.begin(9600); //
randomSeed(analogRead(0)); //
}
void loop() {
Filter_Value = Filter(); //
Serial.println(Filter_Value); //
delay(50);
}
// 300
int Get_AD() {
return random(295, 305);
}
//
#define FILTER_N 12
int Filter() {
int i;
int filter_sum = 0;
for(i = 0; i < FILTER_N; i++) {
filter_sum += Get_AD();
delay(1);
}
return (int)(filter_sum / FILTER_N);
}4、繰返し平均フィルタリング法(スライド平均フィルタリング法とも呼ばれる)
/*
A、 ： （ ）
B、 ：
N ， N，
， （ ），
N ， 。
N ： ，N=12； ，N=4； ，N=4-12； ，N=1-4。
C、 ：
， ；
。
D、 ：
， ；
；
；
RAM。
E、 ：shenhaiyu 2013-11-01
*/
int Filter_Value;
void setup() {
Serial.begin(9600); //
randomSeed(analogRead(0)); //
}
void loop() {
Filter_Value = Filter(); //
Serial.println(Filter_Value); //
delay(50);
}
// 300
int Get_AD() {
return random(295, 305);
}
// （ ）
#define FILTER_N 12
int filter_buf[FILTER_N + 1];
int Filter() {
int i;
int filter_sum = 0;
filter_buf[FILTER_N] = Get_AD();
for(i = 0; i < FILTER_N; i++) {
filter_buf[i] = filter_buf[i + 1]; // ，
filter_sum += filter_buf[i];
}
return (int)(filter_sum / FILTER_N);
}5、中位値平均フィルタリング法(パルス干渉防止平均フィルタリング法とも呼ばれる)
/*
A、 ： （ ）
B、 ：
，
“ ”+“ ”。
N ， ，
N-2 。
N ：3-14。
C、 ：
“ ”+“ ” 。
， 。
。
， 。
D、 ：
， 。
RAM。
E、 ：shenhaiyu 2013-11-01
*/
int Filter_Value;
void setup() {
Serial.begin(9600); //
randomSeed(analogRead(0)); //
}
void loop() {
Filter_Value = Filter(); //
Serial.println(Filter_Value); //
delay(50);
}
// 300
int Get_AD() {
return random(295, 305);
}
// （ ）（ 1）
#define FILTER_N 100
int Filter() {
int i, j;
int filter_temp, filter_sum = 0;
int filter_buf[FILTER_N];
for(i = 0; i < FILTER_N; i++) {
filter_buf[i] = Get_AD();
delay(1);
}
// （ ）
for(j = 0; j < FILTER_N - 1; j++) {
for(i = 0; i < FILTER_N - 1 - j; i++) {
if(filter_buf[i] > filter_buf[i + 1]) {
filter_temp = filter_buf[i];
filter_buf[i] = filter_buf[i + 1];
filter_buf[i + 1] = filter_temp;
}
}
}
//
for(i = 1; i < FILTER_N - 1; i++) filter_sum += filter_buf[i];
return filter_sum / (FILTER_N - 2);
}
// （ ）（ 2）
/*
#define FILTER_N 100
int Filter() {
int i;
int filter_sum = 0;
int filter_max, filter_min;
int filter_buf[FILTER_N];
for(i = 0; i < FILTER_N; i++) {
filter_buf[i] = Get_AD();
delay(1);
}
filter_max = filter_buf[0];
filter_min = filter_buf[0];
filter_sum = filter_buf[0];
for(i = FILTER_N - 1; i > 0; i--) {
if(filter_buf[i] > filter_max)
filter_max=filter_buf[i];
else if(filter_buf[i] < filter_min)
filter_min=filter_buf[i];
filter_sum = filter_sum + filter_buf[i];
filter_buf[i] = filter_buf[i - 1];
}
i = FILTER_N - 2;
filter_sum = filter_sum - filter_max - filter_min + i / 2; // +i/2
filter_sum = filter_sum / i;
return filter_sum;
}*/6、リミット平均フィルタリング法
/*
A、 ：
B、 ：
“ ”+“ ”；
，
。
C、 ：
；
， 。
D、 ：
RAM。
E、 ：shenhaiyu 2013-11-01
*/
#define FILTER_N 12
int Filter_Value;
int filter_buf[FILTER_N];
void setup() {
Serial.begin(9600); //
randomSeed(analogRead(0)); //
filter_buf[FILTER_N - 2] = 300;
}
void loop() {
Filter_Value = Filter(); //
Serial.println(Filter_Value); //
delay(50);
}
// 300
int Get_AD() {
return random(295, 305);
}
//
#define FILTER_A 1
int Filter() {
int i;
int filter_sum = 0;
filter_buf[FILTER_N - 1] = Get_AD();
if(((filter_buf[FILTER_N - 1] - filter_buf[FILTER_N - 2]) > FILTER_A) || ((filter_buf[FILTER_N - 2] - filter_buf[FILTER_N - 1]) > FILTER_A))
filter_buf[FILTER_N - 1] = filter_buf[FILTER_N - 2];
for(i = 0; i < FILTER_N - 1; i++) {
filter_buf[i] = filter_buf[i + 1];
filter_sum += filter_buf[i];
}
return (int)filter_sum / (FILTER_N - 1);
}7、一次ヒステリシスフィルタリング法
/*
A、 ：
B、 ：
a=0-1， =(1-a)* +a* 。
C、 ：
；
。
D、 ：
， ；
a ；
1/2 。
E、 ：shenhaiyu 2013-11-01
*/
int Filter_Value;
int Value;
void setup() {
Serial.begin(9600); //
randomSeed(analogRead(0)); //
Value = 300;
}
void loop() {
Filter_Value = Filter(); //
Serial.println(Filter_Value); //
delay(50);
}
// 300
int Get_AD() {
return random(295, 305);
}
//
#define FILTER_A 0.01
int Filter() {
int NewValue;
NewValue = Get_AD();
Value = (int)((float)NewValue * FILTER_A + (1.0 - FILTER_A) * (float)Value);
return Value;
}8、重み付け繰返し平均フィルタリング法
/*
A、 ：
B、 ：
， ；
， ， 。
， ， 。
C、 ：
， 。
D、 ：
、 、 ；
， 。
E、 ：shenhaiyu 2013-11-01
*/
int Filter_Value;
void setup() {
Serial.begin(9600); //
randomSeed(analogRead(0)); //
}
void loop() {
Filter_Value = Filter(); //
Serial.println(Filter_Value); //
delay(50);
}
// 300
int Get_AD() {
return random(295, 305);
}
//
#define FILTER_N 12
int coe[FILTER_N] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12}; //
int sum_coe = 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8 + 9 + 10 + 11 + 12; //
int filter_buf[FILTER_N + 1];
int Filter() {
int i;
int filter_sum = 0;
filter_buf[FILTER_N] = Get_AD();
for(i = 0; i < FILTER_N; i++) {
filter_buf[i] = filter_buf[i + 1]; // ，
filter_sum += filter_buf[i] * coe[i];
}
filter_sum /= sum_coe;
return filter_sum;
}9、手ブレフィルタリング
/*
A、 ：
B、 ：
， ：
= ， ；
<> ， +1， >= N（ ）；
， ， 。
C、 ：
；
/ 。
D、 ：
；
, 。
E、 ：shenhaiyu 2013-11-01
*/
int Filter_Value;
int Value;
void setup() {
Serial.begin(9600); //
randomSeed(analogRead(0)); //
Value = 300;
}
void loop() {
Filter_Value = Filter(); //
Serial.println(Filter_Value); //
delay(50);
}
// 300
int Get_AD() {
return random(295, 305);
}
//
#define FILTER_N 12
int i = 0;
int Filter() {
int new_value;
new_value = Get_AD();
if(Value != new_value) {
i++;
if(i > FILTER_N) {
i = 0;
Value = new_value;
}
}
else
i = 0;
return Value;
}10、リミットジッタフィルタリング法
/*
A、 ：
B、 ：
“ ”+“ ”；
， 。
C、 ：
“ ” “ ” ；
“ ” ， 。
D、 ：
。
E、 ：shenhaiyu 2013-11-01
*/
int Filter_Value;
int Value;
void setup() {
Serial.begin(9600); //
randomSeed(analogRead(0)); //
Value = 300;
}
void loop() {
Filter_Value = Filter(); //
Serial.println(Filter_Value); //
delay(50);
}
// 300
int Get_AD() {
return random(295, 305);
}
//
#define FILTER_A 1
#define FILTER_N 5
int i = 0;
int Filter() {
int NewValue;
int new_value;
NewValue = Get_AD();
if(((NewValue - Value) > FILTER_A) || ((Value - NewValue) > FILTER_A))
new_value = Value;
else
new_value = NewValue;
if(Value != new_value) {
i++;
if(i > FILTER_N) {
i = 0;
Value = new_value;
}
}
else
i = 0;
return Value;
}11、カルマンフィルタ
//****** ************
float code Q_angle=0.001;
float code Q_gyro=0.003;
float code R_angle=0.5;
float code dt=0.01; //dt kalman ;
char code C_0 = 1;
float xdata Q_bias, Angle_err;
float xdata PCt_0, PCt_1, E;
float xdata K_0, K_1, t_0, t_1;
float xdata Pdot[4] ={0,0,0,0};
float xdata PP[2][2] = { { 1, 0 },{ 0, 1 } };
//*********************************************************
//
//*********************************************************
//Kalman ，20MHz 0.77ms；
void Kalman_Filter(float Accel,float Gyro)
{
Angle+=(Gyro - Q_bias) * dt; //
Pdot[0]=Q_angle - PP[0][1] - PP[1][0]; // Pk-
Pdot[1]=- PP[1][1];
Pdot[2]=- PP[1][1];
Pdot[3]=Q_gyro;
PP[0][0] += Pdot[0] * dt; // Pk-
PP[0][1] += Pdot[1] * dt; // =
PP[1][0] += Pdot[2] * dt;
PP[1][1] += Pdot[3] * dt;
Angle_err = Accel - Angle; //zk-
PCt_0 = C_0 * PP[0][0];
PCt_1 = C_0 * PP[1][0];
E = R_angle + C_0 * PCt_0;
K_0 = PCt_0 / E;
K_1 = PCt_1 / E;
t_0 = PCt_0;
t_1 = C_0 * PP[0][1];
PP[0][0] -= K_0 * t_0; //
PP[0][1] -= K_0 * t_1;
PP[1][0] -= K_1 * t_0;
PP[1][1] -= K_1 * t_1;
Angle += K_0 * Angle_err; //
Q_bias += K_1 * Angle_err; //
Gyro_y = Gyro - Q_bias; // ( ) =
}
//*********************************************************
// （ ）
//*********************************************************
void Angle_Calcu(void)
{
//------ --------------------------
// 2g ， ：16384 LSB/g
// ，x=sinx （ ）, deg = rad*180/3.14
// x>=sinx, 1.3
Accel_x = GetData(ACCEL_XOUT_H); // X
Angle_ax = (Accel_x - 1100) /16384; // , （ ）
Angle_ax = Angle_ax*1.2*180/3.14; // ,
//------- -------------------------
// 2000deg/s ， ：16.4 LSB/(deg/s)
Gyro_y = GetData(GYRO_YOUT_H); // Y -30
Gyro_y = -(Gyro_y + 30)/16.4; // ， ,
//Angle_gy = Angle_gy + Gyro_y*0.01; // .
//------- -----------------------
Kalman_Filter(Angle_ax,Gyro_y); //
/*//------- -----------------------
// ，
// ，
//0.5 ， ；0.01 10ms
Angle = Angle + (((Angle_ax-Angle)*0.5 + Gyro_y)*0.01);
} この文書は次のとおりです.https://www.geek-workshop.com/thread-7694-1-1.html