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[应用相关] 10种软件滤波算法（转载）

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 楼主| cztqwa 发表于 2015-11-30 10:59 | 显示全部楼层 |阅读模式
软件滤波, 滤波算法, Value, return, TE
本帖最后由 cztqwa 于 2015-11-30 11:01 编辑

10种软件滤波算法
一、限幅滤波法
1、先根据经验判断，确定两次采样允许的最大偏差值，设为A。每次检测到新采样值时进行判断：
（1）如果本次新采样值与上一次滤波效果之差<=A，则本次采样值有效，令本次滤波结果=新采样值；
（2）如果本次采样值与上次滤波结果之差>A，则本次采样值无效，放弃本次采样值，本次滤波结果=上次滤波结果。
2、例程
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  1. #define A 10
    

  2. uchar Value;    //上次采样有效值
    

  3. uchar AmplitudeLimiterFilter()
    

  4. {
    

  5.     uchar NewValue,ReturnValue;
    

  6.     NewValue=GetAD();          //本次采样值
    

  7.     if(((NewValue-Value)>A)||((Value-NewValue)>A)))
    

  8.     ReturnValue=Value;
    

  9.     else ReturnValue=NewValue;
    

  10.     return(ReturnValue);
    

  11. }

二、中位值滤波法
1、连续采样N次值，把采样值按大小排列，取中间值为本次有效值。
2、例程
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  1. #define N 9
    

  2. unchar MiddleValueFilter()
    

  3. {
    

  4. unchar i,j,k;
    

  5. uchar temp;
    

  6. uchar ArrDataBuffer[N];
    

  7. for(i=0;i<N;i++)  //一次采集N个数据放入数组中
    

  8. {
    

  9.                  ArrDataBuffer=GetAD();
    

  10.                   Delay();
    

  11. }
    

  12. for(j=0;j<N-1;j++)//采样值由小到大排列
    

  13. {
    

  14.                  for(k=0;k<N-j-1;k++)
    

  15.                   {
    

  16.                             if(ArrDataBuffer[k]>ArrDataBuffer[k+1])
    

  17.                             {
    

  18.                               temp=ArrDataBuffer[k];
    

  19.                               ArrDataBuffer[k]=ArrDataBuffer[k+1];
    

  20.                               ArrDataBuffer[k+1]=temp;
    

  21.                     }
    

  22.                   }
    

  23. }
    

  24. return(ArrDataBuffer[(N-1)/2]);        //取中间值
    

  25. }


三、算术平均滤波法
1、连续取N个值进行算术平均运算。
N较大时，信号平滑度较高，但灵敏度较低；N较小，信号平滑度低，但灵敏度较高。
2、例程
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  1. #define N 12
    

  2. uchar ArithmeticalAverageValueFilter()
    

  3. {
    

  4. uchar i;
    

  5. uchar Value;
    

  6. uchar sum;
    

  7. sum=0;
    

  8. for(i=0;i<N;i++)
    

  9. {
    

  10.     sum+=GetAD();
    

  11.     Delay();
    

  12. }
    

  13. Value=sum/N;
    

  14. return(Value);
    

  15. }

四、递推平均滤波法
1、把连续N个采集值看成一个队列，每次采集到的新数据放入队尾，并扔掉原来队首的数据。把队列中的N个数据进行平均计算，即可获得新的滤波结果。
2、例程
复制
  1. #define N 12
    

  2. uchar Data[];
    

  3. uchar Gilde(Data[])
    

  4. {
    

  5.         ucahr i,Value,sum;
    

  6. sum=0;
    

  7. Data[N]=GetAD();
    

  8. for(i=0;i<N;i++)
    

  9. {
    

  10.                   Data=Data[i+1];//所有数据左移，低位仍掉
    

  11.                   sum+=Data;
    

  12. }
    

  13. Value=sum/N;
    

  14. return(Value);
    

  15. }

五、中位值平均滤波法
1、中位值平均滤波法又称脉冲干扰平均滤波法，相当于“中位值滤波法”+“算术平均滤波法”。
连续采集N个数据，去掉一个最大和最小值，然后计算N-2个数的平均值。
2、例程
复制
  1. #define N 12
    

  2. uchar Middle()
    

  3. {
    

  4. ucahr i,j,k,l;
    

  5. uchar temp;
    

  6. uchar ArrDataBuffer[N];
    

  7. uchar sum,Value;
    

  8. for(i=0;i<N;i++)//一次采集N个数据，存入数组
    

  9. {
    

  10.         ArrDataBuffer=GetAD();
    

  11.         Delay();
    

  12. }
    

  13. for(j=0;j<N-1;j++)//采样值由小到大排列
    

  14. {
    

  15.         for(k=0;k<N-j-1;k++)
    

  16.           {
    

  17.             if(ArrDataBuffer[k]>ArrDataBuffer[k+1])
    

  18.             {
    

  19.                       temp=ArrDataBuffer[k];
    

  20.                       ArrDataBuffer[k]=ArrDataBuffer[k+1];
    

  21.                       ArrDataBuffer[k+1]=temp;
    

  22.             }
    

  23.           }
    

  24. }
    

  25. for(l=0;l<N-1;l++)
    

  26. {
    

  27.         sum=ArrDataBuffer[l];
    

  28. }
    

  29. Value=Sum/(N-2);
    

  30. return(Value);
    

  31. }

六、递推中位值平均滤波法
1、相当于“中位值滤波法”+“递推平均滤波法”。这种方法把连续N个值看成一个队列，每次采集到一个新数据放入队尾，并扔掉原来队首的值。 把队列中的N个数据先去掉一个最大值和最小值，然后计算N-2个数据的平均值。
2、例程
复制
  1. char Filter()
    

  2. {
    

  3. char max.min;
    

  4. int sum;
    

  5. char i;
    

  6. QUEUE[0]=NewData;
    

  7. max=QUEUE[0];
    

  8. min=QUEUE[0];
    

  9. sum=QUEUE[0];
    

  10. for(i=n-1;i!=0;i--)
    

  11. {
    

  12.           if(QUEUE>max) 
    

  13.         max=QUEUE;
    

  14.     else if(QUEUE<min) 
    

  15.         min=QUEUE;
    

  16.           sum+=QUEUE;
    

  17.           QUEUE=QUEUE[i-1]; 
    

  18. }
    

  19. i=n-2;
    

  20. sum=sum-max-min+i/2;//加入(n-2)/2目的为了四舍五入
    

  21. sum=sum/i;
    

  22. return(sum);
    

  23. }

七、限幅平均滤波法
1、相当于“限幅滤波法”+“递推平均滤波法”。每次采样先进行限幅处理，再进行队列平均滤波处理。
2、例程
复制
  1. #define A 10
    

  2. #define N 12
    

  3. uchar Data[N];
    

  4. uchar Limit()
    

  5. {
    

  6.         ucahr i,Value,sum;
    

  7.         Data[N]=GetAD();
    

  8.         if(((Data[N]-Data[N-1])>A)||((Data[N-1]-Data[N])>A)))
    

  9.                 Data[N]=Data[N-1]; 
    

  10.         else 
    

  11.     Data[N]=NewValue;
    

  12. for(i=0;i<N;i++)
    

  13. {
    

  14.                   Data=Data[i+1];
    

  15.                   sum+=Data;
    

  16. }
    

  17. Value=sum/N;
    

  18. return(Value);
    

  19. }

八、一阶滞后滤波法
1、本次结果滤波结果=a*本次采样值+(1-a)*上次结果。
a代表滤波系数，a=0--1。
2、例程
复制
  1. #define a 128
    

  2. uchar Value;
    

  3. ucahr OneFactorialFiler()
    

  4. {
    

  5. uchar NewValue;
    

  6. uchar ReturnValue;
    

  7. NewValue=GetAD();
    

  8. ReturnValue=(255-a)*NewValue+a*Value;
    

  9. ReturnValue/=255;
    

  10. return(ReturnValue);
    

  11. }

九、加权递推平均滤波法
1、加权递推平均滤波法是对递推平均滤波法的改进，即不同时刻的数据加以不同的权。通常是越接近现时刻的数据，权取得越大。给予新采样值的权系数越大，则灵敏度越高，但信号的平滑度越低。
2、例程
复制
  1. #define N 10
    

  2. #define CoeSum 55
    

  3. const Coefficient[N]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
    

  4. uchar Data[N];
    

  5. uchar AAGAFilter()
    

  6. {
    

  7.         uchar i,Value,sum;
    

  8.         sum=0;
    

  9.         Data[N]=GetAD();
    

  10.         for(i=0;i<N;i++)
    

  11. {
    

  12.                 Data=Data[i+1];
    

  13.                 sum+=Data*Coefficient;
    

  14. }
    

  15. Value=sum/CoeSum;
    

  16. return(Value);
    

  17. }

十、消抖滤波法
1、将每次采样值与当前有效值比较，如果采样值=当前有效值，则计数器清零，否则计数器加1。然后，判断计数器是否>=上限N(溢出)。如果溢出，将本次值替换当前有效值，并清计数器。
2、例程
复制
  1. #define N 20
    

  2. uchar count;
    

  3. uchar Value;
    

  4. uchar Avoid()
    

  5. {
    

  6. uchar NewValue;
    

  7. if(NewValue==Value) 
    

  8.     count=0;
    

  9. else
    

  10. {
    

  11.                   count++;
    

  12.                   if(count>N)
    

  13.                   {
    

  14.                      count=0;
    

  15.                      Value=NewValue;
    

  16.                   }
    

  17. }
    

  18. return(Value);
    

  19. }

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foxglove 发表于 2015-11-30 11:07 | 显示全部楼层
10种软件滤波算法
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cooldog123pp 发表于 2015-11-30 13:14 | 显示全部楼层
这个可以有 收下了 楼主
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冰河w 发表于 2015-11-30 20:54 | 显示全部楼层
不错的资料，程序有注释就更好了
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淘阳光39 发表于 2015-12-1 08:43 | 显示全部楼层
软件滤波算法    高大上。。
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mmuuss586 发表于 2015-12-1 09:41 | 显示全部楼层

网上有，呵呵；
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小小怪下士 发表于 2015-12-4 22:51 | 显示全部楼层
以前用过，思路可以，这里的有些语法有问题
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wwof3w 发表于 2015-12-6 09:16 | 显示全部楼层
收下了，学习验证，谢楼主
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