常用的传感器3种算法处理

gaosmile

在传感器使用中，我们常常需要对传感器数据进行各种整理，让应用获得更好的效果，以下介绍几种常用的简单处理方法：

1.加权平滑：平滑和均衡传感器数据，减小偶然数据突变的影响;

2.抽取突变：去除静态和缓慢变化的数据背景，强调瞬间变化;

3.简单移动平均线：保留数据流最近的K个数据，取平均值;

加权平滑，使用算法如下：

(新值) = (旧值)*(1 - a) + X * a其中a为设置的权值，X为最新数据，程序实现如下：

1. 
   
2. float ALPHA = 0.1f;
   
3. public void onSensorChanged(SensorEvent event){
   
4. x = event.values[0];
   
5. y = event.values[1];
   
6. z = event.values[2];
   
7. mLowPassX = lowPass(x,mLowPassX);
   
8. mLowPassY = lowPass(x,mLowPassY);
   
9. mLowPassZ = lowPass(x,mLowPassZ);
   
10. }
    
11. private float lowPass(float current,float last){
    
12. return last * (1.0f - ALPHA) + current * ALPHA;
    
13. }

复制代码

抽取突变采用上面加权平滑的逆算法

实现代码如下：

1. 
   
2. public void onSensorChanged(SensorEvent event){
   
3. final float ALPHA = 0.8;gravity[0] = ALPHA * gravity[0] + (1-ALPHA) * event.values[0];
   
4. gravity[1] = ALPHA * gravity[1] + (1-ALPHA) * event.values[1];
   
5. gravity[2] = ALPHA * gravity[2] + (1-ALPHA) * event.values[2];filteredValues[0] = event.values[0] - gravity[0];
   
6. filteredValues[1] = event.values[1] - gravity[1];
   
7. filteredValues[2] = event.values[2] - gravity[2];
   
8. }

复制代码

简单移动平均线

保留传感器数据流中最近的K个数据，返回它们的平均值。k表示平均“窗口”的大小；

实现代码如下：

1. 
   
2. public class MovingAverage{
   
3. private float circularBuffer[]; //保存传感器最近的K个数据
   
4. private float avg; //返回到传感器平均值
   
5. private float sum; //数值中传感器数据的和
   
6. private float circularIndex; //传感器数据数组节点位置
   
7. private int count;public MovingAverage(int k){
   
8. circularBuffer = new float[k];
   
9. count= 0;
   
10. circularIndex = 0;
    
11. avg = 0;
    
12. sum = 0;
    
13. }
    
14. public float getValue(){
    
15. return arg;
    
16. }
    
17. public long getCount(){
    
18. return count;
    
19. }
    
20. private void primeBuffer(float val){
    
21. for(int i=0;i<circularbuffer.length;++i){
    
22. circularBuffer[i] = val;
    
23. sum += val;
    
24. }
    
25. }
    
26. private int nextIndex(int curIndex){
    
27. if(curIndex + 1 >= circularBuffer.length){
    
28. return 0;
    
29. }
    
30. return curIndex + 1;
    
31. }
    
32. public void pushValue(float x){
    
33. if(0 == count++){
    
34. primeBuffer(x);
    
35. }
    
36. float lastValue = circularBuffer[circularIndex];
    
37. circularBuffer[circularIndex] = x; //更新窗口中传感器数据
    
38. sum -= lastValue; //更新窗口中传感器数据和
    
39. sum += x;
    
40. avg = sum / circularBuffer.length; //计算得传感器平均值
    
41. circularIndex = nextIndex(circularIndex);
    
42. }
    
43. }

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