加速度计低通滤波

Question

仍在 BigNerdRanch iOS 开发一书中。

在加速度计章节中，他们首先实现了加速度计跟踪，但它相当不稳定。然后，他们建议通过更改原始代码来对其应用低通滤波器：

- (void)accelerometer:(UIAccelerometer *)accelerometer didAccelerate:(UIAcceleration *)acceleration
{
    HypnosisView *hv = (HypnosisView *)[self view];

    [hv setXShift:10.0 * [acceleration x]];
    [hv setYShift:10.0 * [acceleration y]];

    [hv setNeedsDisplay];
}

对此：

- (void)accelerometer:(UIAccelerometer *)accelerometer didAccelerate:(UIAcceleration *)acceleration
{
    HypnosisView *hv = (HypnosisView *)[self view];

    float xShift = [hv xShift] * 0.8 + [accel x] * 2.0;
    float yShift = [hv yShift] * 0.8 + [accel y] * 2.0;

    [hv setXShift:xShift];
    [hv setYShift:yShift];

    [hv setNeedsDisplay];
}

相当简单的问题：他们从哪里获得这些值？我一直在浏览文档，发现了一些有关低通滤波器的内容，其中建议使用以下代码：

   #define kFilteringFactor 0.1

- (void)accelerometer:(UIAccelerometer *)accelerometer didAccelerate:(UIAcceleration *)acceleration {
    // Use a basic low-pass filter to keep only the gravity component of each axis.
    accelX = (acceleration.x * kFilteringFactor) + (accelX * (1.0 - kFilteringFactor));
    accelY = (acceleration.y * kFilteringFactor) + (accelY * (1.0 - kFilteringFactor));
    accelZ = (acceleration.z * kFilteringFactor) + (accelZ * (1.0 - kFilteringFactor));

   // Use the acceleration data.
}

但是，我首先尝试使用该代码，但收到一个错误（通过分析我的应用程序），提示“'* 的左值” '是一个垃圾值'。我的加速计跟踪也不起作用。

我对这些值的含义感到相当困惑。例如，在代码的第一部分中，为什么他们将加速度值乘以 10？为了获得“更大”的运动？我可以从中理解一些，但是带有低通滤波器的第二个代码对我来说绝对没有意义。

Answer 1

accelX = (acceleration.x * kFilteringFactor) + (accelX * (1.0 - kFilteringFactor));

这段代码中发生的情况是，您将当前的加速度乘以过滤因子 0.1，然后将其添加到上次调用更新时的过滤加速度 0.9 中。

这几乎是获取新值并将其添加为总 accelX 的 10%，另外 90% 由先前的值组成，这取决于之前的值，这取决于之前的值，依此类推。这会消除高频值，因为仅允许 10% 的任何更改传递到新的 accelX 值。

KFilteringFactor 为 0.1 使该滤波器滤除所有高频。您肯定会想尝试更改此值以适合您的特定应用程序。

Answer 2

由于您正在阅读《Big Nerd Ranch》一书 - 一个好主意是继续阅读 图书讨论论坛。

有关详细信息，请参阅有关低通滤波器的维基百科文章。

有关过滤的另一个示例，请查看 Apple 的 AccelerometerGraph 示例

另外 - 想想如果您将 kFilteringFactor 设置为 0.2，则当前值的乘数为 0.8，即 1 - 0.2，并且乘数为新值是 2.0，因为它是 0.2 x 10

我想 10 是给出合理值的缩放因子。