一文教你传感器的3种常用算法处理

来源：罗姆半导体社区 

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；

01

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：

float ALPHA = 0.1f;

public void onSensorChanged(SensorEvent event){

x = event.values[0];

y = event.values[1];

z = event.values[2];

mLowPassX = lowPass(x,mLowPassX);

mLowPassY = lowPass(x,mLowPassY);

mLowPassZ = lowPass(x,mLowPassZ);

}

private float lowPass(float current,float last){

return last * (1.0f - ALPHA) + current * ALPHA;

}

02

抽取突变采用上面加权平滑的逆算法

实现代码如下：

public void onSensorChanged(SensorEvent event){

final float ALPHA = 0.8;gravity[0] = ALPHA * gravity[0] + (1-ALPHA) * event.values[0];

gravity[1] = ALPHA * gravity[1] + (1-ALPHA) * event.values[1];

gravity[2] = ALPHA * gravity[2] + (1-ALPHA) * event.values[2];filteredValues[0] = event.values[0] - gravity[0];

filteredValues[1] = event.values[1] - gravity[1];

filteredValues[2] = event.values[2] - gravity[2];

}

03

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：

public class MovingAverage{

private float circularBuffer[]; //保存传感器最近的K个数据

private float avg; //返回到传感器平均值

private float sum; //数值中传感器数据的和

private float circularIndex; //传感器数据数组节点位置

private int count;public MovingAverage(int k){

circularBuffer = new float[k];

count= 0;

circularIndex = 0;

avg = 0;

sum = 0;

}

public float getValue(){

return arg;

}

public long getCount(){

return count;

}

private void primeBuffer(float val){

for(int i=0;i

 circularBuffer[i] = val;

sum += val;

}

}

private int nextIndex(int curIndex){

if(curIndex + 1 >= circularBuffer.length){

return 0;

}

return curIndex + 1;

}

public void pushValue(float x){

if(0 == count++){

primeBuffer(x);

}

float lastValue = circularBuffer[circularIndex];

circularBuffer[circularIndex] = x; //更新窗口中传感器数据

sum -= lastValue; //更新窗口中传感器数据和

sum += x;

avg = sum / circularBuffer.length; //计算得传感器平均值

circularIndex = nextIndex(circularIndex);

}

}

审核编辑 黄昊宇