Przenoszenie średnia górnoprzepustowy filtr

Naukowiec i inżynier Przewodnik po cyfrowym przetwarzaniu sygnału Autor: Steven W. Smith, Ph. D. Rozdział 14: Wprowadzenie do filtrów cyfrowych Filtry górnoprzepustowy, pasmowoprzepustowy i pasmowo-odrzuceniowy Filtry górnoprzepustowe, pasmowo-przepustowe i filtry odrzucające pasma są projektowane przez uruchomienie filtra dolnoprzepustowego, a następnie przekształcenie go w pożądaną reakcję . Z tego powodu większość dyskusji dotyczących projektowania filtrów podaje jedynie przykłady filtrów dolnoprzepustowych. Istnieją dwie metody konwersji dolnoprzepustowej do górnoprzepustowej: odwrócenie spektrum i odwrócenie spektrum. Oba są równie przydatne. Przykład odwrócenia spektrum pokazano w 14-5. Rysunek (a) przedstawia jądro filtru dolnoprzepustowego zwane windowed-sinc (temat rozdziału 16). To jądro filtra ma 51 punktów długości, chociaż wiele próbek ma wartość tak małą, że wydaje się być zerowa na tym wykresie. Odpowiednia odpowiedź częstotliwościowa jest pokazana w (b), znaleziona przez dodanie 13 zer do jądra filtra i wykonanie 64-punktowego FFT. Aby zmienić jądro filtru dolnoprzepustowego w jądro filtra górnoprzepustowego, należy zrobić dwie rzeczy. Najpierw zmień znak każdej próbki w jądrze filtra. Po drugie, dodaj jeden do próbki w centrum symetrii. Powoduje to, że ziarno filtra górnoprzepustowego jest przedstawione w (c), z odpowiedzią częstotliwościową pokazaną w (d). Inwersja spektralna odwraca odpowiedź częstotliwościową od góry do dołu. zmienianie pasm przepustowych na ograniczniki i ograniczniki w pasma. Innymi słowy, zmienia on filtr z dolnoprzepustowego na wysokoprzepustowy, z górnoprzepustowego na dolnoprzepustowy, z pasmowoprzepustowego na pasmowy lub z zrzucenia pasma na pasmowy. Rysunek 14-6 pokazuje, dlaczego ta dwuetapowa modyfikacja w dziedzinie czasu skutkuje odwróceniem widma częstotliwości. W (a) sygnał wejściowy xn jest stosowany do dwóch systemów równolegle. Jednym z tych systemów jest filtr dolnoprzepustowy, z odpowiedzią impulsową podawaną przez hn. Drugi system nie robi nic dla sygnału, a zatem ma odpowiedź impulsową, która jest funkcją delta, delta n. Całkowita moc wyjściowa yn jest równa wyjściu systemu all-pass minus wyjście systemu dolnoprzepustowego. Ponieważ komponenty o niskiej częstotliwości są odejmowane od oryginalnego sygnału, na wyjściu pojawiają się tylko komponenty o wysokiej częstotliwości. W ten sposób tworzy się filtr górnoprzepustowy. Można to wykonać jako dwuetapową operację w programie komputerowym: uruchomić sygnał przez filtr dolnoprzepustowy, a następnie odjąć przefiltrowany sygnał od oryginału. Całą operację można jednak przeprowadzić na etapie sygnału, łącząc dwa jądra filtra. Jak opisano w rozdziale 7, równoległe systemy z dodanymi wyjściami można połączyć w jeden etap, dodając odpowiedzi impulsowe. Jak pokazano w (b), ziarno filtra dla filtra górnoprzepustowego jest określone przez: delta n - hn. Oznacza to, że należy zmienić znak wszystkich próbek, a następnie dodać jeden do próbki w centrum symetrii. Aby ta technika działała, komponenty o niskiej częstotliwości wychodzące z filtra dolnoprzepustowego muszą mieć tę samą fazę, co komponenty o niskiej częstotliwości wychodzące z systemu all-pass. W przeciwnym razie nie można wykonać całkowitego odejmowania. To nakłada dwa ograniczenia na metodę: (1) oryginalne jądro filtra musi mieć lewostronną symetrię (tj. Fazę zerową lub liniową) i (2) impuls musi być dodany w centrum symetrii. Druga metoda konwersji dolnoprzepustowej na górnoprzepustową, odwrócenie spektrum. jest zilustrowany na rys. 14-7. Podobnie jak poprzednio, jądro filtru dolnoprzepustowego w (a) odpowiada pasmu przenoszenia w (b). Jądro filtru górnoprzepustowego (c) powstaje przez zmianę znaku każdej innej próbki w (a). Jak pokazano w (d), odwraca to domenę częstotliwości od lewej do prawej. 0 staje się 0,5, a 0,5 staje się 0. Częstotliwość odcięcia przykładowego filtru dolnoprzepustowego wynosi 0,15, co powoduje, że częstotliwość odcięcia filtra górnoprzepustowego wynosi 0,35. Zmiana znaku każdej innej próbki jest równoważna pomnożeniu jądra filtra przez sinusoidę z częstotliwością 0,5. Jak omówiono w rozdziale 10, skutkuje to przesunięciem domeny częstotliwości o 0,5. Spójrz na (b) i wyobraź sobie ujemne częstotliwości między -0,5 a 0, które są odbiciem lustrzanym częstotliwości od 0 do 0,5. Częstotliwości występujące w (d) są częstotliwościami ujemnymi z (b) przesuniętymi o 0,5. Wreszcie, ryc. 14-8 i 14-9 pokazują, w jaki sposób można połączyć ziarna filtrów dolnoprzepustowych i górnoprzepustowych, aby utworzyć filtry pasmowe i filtry odrzucające pasmo. W skrócie, dodanie jądra filtra daje filtr odrzucający pasmo, podczas gdy splatanie ziaren filtru wytwarza filtr pasmowo-przepustowy. Są one oparte na sposobie łączenia systemów kaskadowych i równoległych, jak omówiono w rozdziale 7. Można również stosować wiele kombinacji tych technik. Na przykład filtr pasmowo-przepustowy można zaprojektować przez dodanie dwóch rdzeni filtrów w celu utworzenia filtra pasmowo-przepustowego, a następnie zastosować odwrócenie spektralne lub odwrócenie widma, jak opisano wcześniej. Wszystkie te techniki działają bardzo dobrze przy kilku niespodziankach. Elektromagnetyczne mierniki przepływu zapewniają wysoką dokładność w zastosowaniach przemysłowych Wprowadzenie Zastosowania przemysłowe, od rafinerii ropy naftowej po automaty vendingowe, wymagają precyzyjnych pomiarów temperatury, ciśnienia i przepływu w celu sterowania złożonymi i prostymi procesami. Na przykład w przemyśle spożywczym dokładna kontrola przepływu przy napełnianiu butelek i puszek może bezpośrednio wpływać na zyski, dlatego należy minimalizować błędy pomiaru przepływu. Podobnie zastosowania w zakresie transferu rozliczeniowego, takie jak wymiana surowej i rafinowanej ropy naftowej między cysternami i tankowcami w przemyśle naftowym, wymagają pomiarów o dużej dokładności. W tym artykule przedstawiono przegląd technologii przepływomierzy, koncentrując się na przepływomierzach elektromagnetycznych, które należą do najdokładniejszych w pomiarach przepływu cieczy. Rysunek 1 pokazuje podstawowy system sterowania procesem, który wykorzystuje przepływomierz i siłownik do sterowania natężeniem przepływu cieczy. Na najniższym poziomie zmienne procesowe, takie jak temperatura, natężenie przepływu i stężenie gazu, są monitorowane za pomocą modułu wejściowego, który jest typowo częścią programowalnego sterownika logicznego (PLC). Informacje są przetwarzane lokalnie za pomocą pętli proporcjonalno-całkowo-pochodnej (PID). Wykorzystując te informacje, PLC ustawia wyjście, aby sterować procesem w stanie ustalonym. Dane procesowe, informacje diagnostyczne i inne informacje można przekazywać do poziomu operacyjnego, a polecenia, parametry i dane kalibracyjne można przekazywać do czujników i urządzeń wykonawczych. Do mierzenia natężenia przepływu wykorzystuje się wiele różnych technologii, w tym ciśnienie różnicowe, Coriolisa, ultradźwięki i elektromagnetyczne. Przepływomierze różnicowe są najczęściej stosowane, ale są one wrażliwe na zmiany ciśnienia w systemie. Przepływomierze Coriolisa mogą zapewnić najwyższą dokładność, do 0,1, ale są duże i kosztowne. Przepływomierze ultradźwiękowe są stosunkowo małe i tanie, ale mają ograniczoną dokładność (0,5 typową). Przepływomierze ultradźwiękowe wykorzystują nieinwazyjną technikę pomiarową, która poprawia niezawodność i minimalizuje degradację elementu wykrywającego w miarę upływu czasu, ale nie można ich używać z zanieczyszczonymi lub zanieczyszczonymi cieczami. Przepływomierze elektromagnetyczne oferują również czujniki nieinwazyjne. Mogą być stosowane z kwasowymi, alkalicznymi i zjonizowanymi cieczami o przewodności elektrycznej w zakresie od 10 Sm do 10 ndash6 Sm oraz z czystymi, brudnymi, żrącymi, erozyjnymi lub lepkimi cieczami i zawiesinami, ale nie nadają się do stosowania w węglowodorach lub gazach pomiar przepływu. Mogą osiągnąć stosunkowo wysokie dokładności (0,2) przy niskich i wysokich przepływach z minimalną średnicą około 0,125 cala i maksymalną objętością około 10 stóp sześciennych, a odczyty pozostają powtarzalne przy nawet mniejszych prędkościach. Mogą mierzyć przepływ dwukierunkowy, w górę lub w dół. Tabela 1 porównuje kilka typowych technologii przepływomierzy. Tabela 1. Przemysłowe technologie przepływomierzy Platinum to dobry przykład wysokiej jakości materiału elektrodowego, który ma współczynnik korozji mniejszy niż 0,002 cala rocznie i może pracować w środowisku do 120 stopni. Potencjał 1,2-V elektrody z platyny jest jednak stosunkowo wysoki i stanie się napięciem common-mode (CMV), które wymaga odrzucenia na wyjściu czujnika. Elektrody ze stali nierdzewnej mają tylko kilkaset miliwolt CMV, więc tryb zwykły może być łatwiej odrzucony. Materiał ze stali nierdzewnej jest szeroko stosowany w przypadku płynów niekorozyjnych. Równy potencjał powinien pojawić się na obu elektrodach, jeśli używają tego samego materiału i mają ten sam stan powierzchni. W rzeczywistości jednak potencjał polaryzacji zmienia się powoli jako sygnał ac niskiej częstotliwości z powodu fizycznego tarcia lub efektów elektrochemicznych między płynem a elektrodami. Wszelkie niedopasowania będą również wyświetlane jako szumy w trybie różnicowym. Napięcie polaryzacji, wraz z potencjałem elektrody, przedstawia wspólne napięcie w trybie modulacji od kilkuset miliwoltów do około 1 V na wejście wzmacniacza pierwszego stopnia, więc układ elektroniczny musi mieć odpowiednie odrzucanie w trybie wspólnym. Rysunek 7 przedstawia potencjał jednej elektrody z układu różnicowego z odchyleniem 0,28 V DC i szumem 0,1 V P-P na elektrodach ze stali nierdzewnej 316 zainstalowanych na rurze wodnej o średnicy 50 mm. Typowe natężenia przepływu mieszczą się w zakresie dynamiki od 0,01 ms do 15 ms rangemdasha 1500: 1. Czułość typowego elektromagnetycznego przepływomierza zasilanego linią wynosi 150 mikroV (ms) do 200 microV (ms). Tak więc, czujnik 150 mikroV (ms) zapewni 3 wyjście mikrokontrolera z przepływem dwukierunkowym 0,01 ms. W przypadku stosunku sygnału do szumu 2: 1 całkowity szum wejściowy, o którym mowa, nie powinien przekraczać 1,5 mikroVP-P. Szybkość przepływu zmienia się dość powoli w zakresie od DC do niskich częstotliwości, więc przepustowość szumu od 0,1 Hz do 10 Hz jest krytyczna. Ponadto rezystancja wyjściowa czujników może być dość wysoka. Aby spełnić te wymagania, przedni wzmacniacz musi charakteryzować się niskim poziomem szumów, wysokim odrzuceniem w trybie wspólnym i niskim prądem polaryzacji wejściowej. Napięcie wyjściowe czujników w trybie common jest tłumione przez odrzucanie wzmacniacza czołowego w trybie zwykłym. Przy CMR 120 dB odchylenie 0,28 V DC jest zmniejszone do 0,28 mikroV DC. Przesunięcie to można wykalibrować lub usunąć przez sprzężenie AC sygnału. Element AC pojawia się jako szum na wyjściu wzmacniacza, obniżając minimalny wykrywalny poziom. Przy CMR 120 dB, 0,1 V P-P zostaje zredukowane do 0.1 microV P-P. Oporność wyjściowa czujnika waha się od kilkudziesięciu om do 10 7 Omega w zależności od rodzaju elektrody i przewodności cieczy. Aby zminimalizować straty, impedancja wejściowa wzmacniacza przedniego musi być znacznie większa niż rezystancja wyjściowa czujnika. Wymagany jest stopień wejściowy JFET lub CMOS o wysokiej rezystancji wejściowej. Niski prąd polaryzacji i niski prąd przesunięcia wzmacniacza przedniego to kluczowe parametry minimalizujące prąd szumowy i napięcie w trybie wspólnym. Tabela 4 pokazuje specyfikacje kilku zalecanych wzmacniaczy frontowych. Tabela 4. Specyfikacje reprezentacyjnych wzmacniaczy pomiarowych CMR (dB min) DC do 1 kHz, G 10 plus mn2.5 do plusmn18 Rysunek 8 pokazuje przepływomierz z precyzyjnym wzmacniaczem pomiarowym AD8228. Przedni wzmacniacz odrzuca napięcie w trybie wspólnym, wzmacniając sygnał małego czujnika. Dopasowany układ i laserowo obrobione rezystory pozwalają zapewnić gwarantowaną specyfikację błędu wzmocnienia, dryfu wzmocnienia i odrzucenia w trybie zwykłym. Aby zminimalizować prąd upływowy, wyjście czujnika wysokiej impedancji może być strzeżone przez próbkowanie napięcia wejściowego i podłączenie buforowanego napięcia do niezamaskowanego śladu wokół ścieżki sygnału wejściowego. Początkowe wzmocnienie wynosi zwykle 10 do 20, ale nie więcej, ponieważ sygnał niskiego poziomu musi zostać wzmocniony w celu dalszego przetwarzania, podczas gdy przesunięcie DC jest utrzymywane na niskim poziomie, aby uniknąć nasycania dalszych etapów. Po etapie wejściowym następuje aktywny filtr pasmowo-przepustowy, który usuwa składnik DC i ustawia wzmocnienie, aby w pełni korzystać z dynamicznego zakresu dalszego ADC. Częstotliwość wzbudzenia czujnika mieści się w zakresie od 1 do 35 f1 i 1 funta 2 częstotliwości linii elektroenergetycznej, ustawiając częstotliwości graniczne pasma przenoszenia. Figura 9 pokazuje filtr pasmowy stosowany w przepływomierzu. Pierwszym etapem jest filtr górnoprzepustowy o sprzężeniu zwrotnym z asymetrią z częstotliwością odcięcia 0,16 Hz. Jego funkcja transferu Następujące etapy łączą się z pierwszym, tworząc kompletny filtr pasmowo-przepustowy z odcięciem niskiej częstotliwości 0,37 Hz, odcięciem 37-Hz wysokiej częstotliwości, szczytem 35,5-dB przy 3,6 Hz, rozłożeniem ndash40 dBdecade, oraz 49-Hz, odpowiednik szerokości pasma. Wzmacniacz wybrany na tym etapie nie może powodować dodatkowego szumu systemu. Korzystając z precyzyjnego wzmacniacza operacyjnego AD8622 o małej mocy, który określa 0.2 mikroprocesora P-P 1f i szumu szerokopasmowego 11 nVradicHz, szum związany z wejściem filtra wynosi 15 nV rms. Odniesienie do wejścia wzmacniacza powoduje, że ten szum osiąga wartość 1,5 nV rms, którą można zignorować w porównaniu z szumem plusmn1.5 microV P-P dla natężenia przepływu 0,01 ms. Łącząc źródła szumu z napięcia wspólnego, wzmacniacza przedniego i filtra pasmowego, szum sumy kwadratowej odnoszący się do wejścia AD8228 wynosi 0,09 mikroV rms lub około 0,6 mikroV P-P. Wyjście filtra zawiera natężenie przepływu w amplitudzie i kierunku przepływu w fazie. Sygnał bipolarny jest demodulowany za pomocą przełączników analogowych, kondensatorów podtrzymujących i wzmacniacza różnicowego, jak pokazano na rys. 10. Przełączniki analogowe muszą mieć niską rezystancję i średnią prędkość przełączania. Wysokonapięciowe, odporne na zatrzaśnięcie przełączniki SPST typu ADG5412, wyposażone w płaską charakterystykę 9,8 Omega R ON i 1,2 Omega R ON, powodują niewielki błąd wzmocnienia lub zniekształcenie sygnału. Wzmacniacz AD8276 o niskim poborze mocy i niskim koszcie wzmacniacza z funkcją wzmocnienia jedności łączy się z ADC z pełnym zakresem wejściowym 5 V. W związku z tym jego pin REF jest powiązany z referencją 2,5 V, poziom ten przesuwa wyjście bipolarne do zakresu unipolarnego. Wyjścia powyżej 2,5 V reprezentują przepływ w przód, natomiast wyjścia poniżej 2,5 V reprezentują przepływ w kierunku odwrotnym. Wybór ADC Podczas określania budżetów błędów systemowych, czujnik zazwyczaj dominuje i może stanowić 80 do 90 całkowitego błędu. Międzynarodowy standard przepływomierzy elektromagnetycznych określa, że ​​powtarzalność pomiarów nie powinna przekraczać 1frasl3 maksymalnego odchylenia systemu przy 25 ° C i stałej prędkości przepływu. Przy całkowitym budżecie błędu 0,2, powtarzalność nie powinna przekraczać 0,06. Jeśli czujnik odpowiada za 90 z tego budżetu, elektronika przetwornika musi mieć maksymalny błąd 60 ppm. Aby zminimalizować błędy, możemy uśrednić próbki ADC. Na przykład, na każde pięć próbek odrzuć maksimum i minimum, a pozostałe trzy pozostałe. ADC musiałby pobrać pięć próbek podczas każdego ustalonego odstępu czasu, który wystąpi podczas ostatniego 10 okresu wzbudzenia. Wymaga to, aby częstotliwość próbkowania ADC była co najmniej 50 razy większa od częstotliwości wzbudzenia czujnika. Aby uwzględnić najszybsze wzbudzenie o częstotliwości 30 Hz, minimalna częstotliwość próbkowania musi wynosić 1500 Hz. Szybsze pobieranie próbek pozwoliłoby uśrednić więcej próbek danych w celu tłumienia hałasu i osiągnięcia większej dokładności. Te wymagania ADC idealnie pasują do technologii Sigma, która zapewnia doskonałą jakość dźwięku przy umiarkowanych prędkościach. Ultramujący dźwięk AD7192 Sigma-ADC jest idealny dla przepływomierzy elektromagnetycznych, ponieważ określa rozdzielczość bez zakłóceń 16,5 bitów przy prędkości danych wyjściowych 4800 Hz. Tabela 5 pokazuje efektywną rozdzielczość w porównaniu z szybkością transmisji i wyjścia. Tabela 5. AD7192 Efektywna rozdzielczość w porównaniu z szybkością danych wyjściowych strumienia danych wyjściowych i wyjściowych (dziesiętna) Częstotliwość danych wyjściowych (Hz) Czas ustalania (ms) 1 Wyjściowa rozdzielczość szczyt-pik (p-p) jest podana w nawiasach. Rysunek 11 pokazuje sub-obwód ADC, w tym wyjście demodulatora i mikropower ADR3425, o wysokiej dokładności 2,5-V. Niektóre zastosowania, takie jak napełnianie napoju, wymagają wzbudzenia czujnika wyższej częstotliwości. Pobudzanie cewki czujnika 150 Hz pozwala na wykonanie procesu napełniania w ciągu około jednej sekundy. Wymagania dotyczące hałasu pozostają takie same, ale ADC musi być szybszy. AD7176-2 Sigma-ADC osiada w 20 mikrometrach, z 17-bitową rozdzielczością bez zakłóceń przy 250 kSPS i odrzuceniu 85 dB w zakresie 50 Hz i 60 Hz. Testowanie łańcucha sygnałów analogowych Opisane tutaj bloki konstrukcyjne zostały wykorzystane do wzbudzenia i przetestowania czujnika przepływu elektromagnetycznego w laboratorium kalibracyjnym. Kompletny przedni koniec, w tym wysoki stopień wejściowy CMRR, filtr pasmowo-przepustowy i stopień wzmocnienia, zostały również przetestowane w rzeczywistym układzie przepływu. Dwie tablice testowe osiągnęły dokładność plus mn0,2 w zakresie od 1 ms do 5 ms, z powtarzalnością 0,055. Jest to dobrze związane ze standardami przemysłowymi. Łańcuch sygnałowy dla przepływomierza elektromagnetycznego przedstawiono na rysunku 12. Wzbudzenie i pomiar czujnika określają ogólną wydajność systemu, ponieważ miliwoltowy sygnał powstały na elektrodach jest ostatecznie przekształcany w wynik przepływu. Natężenie przepływu jest przesyłane do sterownika systemu za pośrednictwem kilku protokołów, w tym RS-485 i pętli prądowej 4-mA do 20-mA. Główne zalety pętli prądowej to to, że nie wpływa na to spadek napięcia w przewodach, może komunikować się na duże odległości i jest mniej podatny na zakłócenia niż połączenia napięciowe. W aplikacjach automatyki przemysłowej protokoły magistrali cyfrowej są bardziej powszechne, oferując szybką komunikację na krótszych odległościach z wykorzystaniem sygnału trybu różnicowego napięcia. Rysunek 13 pokazuje obwód sygnalizacji 4-mA do 20-mA z komunikacją HART reg. Figura 14 pokazuje izolowany roztwór RS-485. Aby utrzymać bezpieczne napięcie w interfejsie użytkownika i aby zapobiec przesyłaniu stanów nieustalonych ze źródeł, zwykle wymagany jest separacja galwaniczna między każdym kanałem komunikacyjnym a sterownikiem systemu. Tabela 6 zawiera listę komponentów zapewniających najwyższy poziom integracji dla tych standardów komunikacji. Tabela 6. Układy scalone dla danych przemysłowych Akwizycja Otwarte i zwarciowe, odporne na uszkodzenia wejścia odbiornika Zabezpieczenie przed termicznym zamknięciem Podsumowanie Przepływomierze elektromagnetyczne należą do najpopularniejszych obecnie stosowanych technologii przepływu. Dominują one w pomiarach przepływu cieczy i są szczególnie popularne w Europie ze względu na koncentrację na systemach gospodarki odpadami. Głównymi trendami są redukcja powierzchni PCB i wyższa wydajność. Wydajność systemu jest podyktowana przez analogowy blok wejściowy, wymagający wzmacniacza wejściowego o wysokiej impedancji, niskim poziomie szumów, wysokiego CMRR i niskoszumowego Sigma-ADC o wysokiej rozdzielczości. Przyszłe trendy będą dyktować potrzebę jeszcze szybszych ADC. Seria ADC AD719x pasuje do bieżących wymagań na poziomie systemu, podczas gdy rodzina AD7176 jest dobrze przygotowana do spełnienia przyszłych wymagań. Pakiety ADI z wysokowydajnymi regulatorami dc-to-dc, zintegrowana komunikacja, ADC o wysokiej rozdzielczości, precyzyjne wzmacniacze i bardzo dokładne referencje napięcia pozwolą projektantom przekroczyć te wymagania w nowych projektach. Ke Li jest inżynierem aplikacji systemowych w dziale automatyki, energii i czujników w Analog Devices z siedzibą w Limerick w Irlandii. Ke dołączył do Analog Devices w 2007 roku jako inżynier aplikacji produktowych w grupie Precision Converters, zlokalizowanej w Szanghaju, w Chinach, a następnie przez cztery lata pracował jako inżynier RD w grupie Chemical Analysis w Agilent Technologies. Otrzymał tytuł magistra inżynierii biomedycznej w 2003 roku i tytuł licencjata z inżynierii elektrycznej w 1999 roku, zarówno z Xian Jiaotong University. Colm Slattery jest inżynierem aplikacji w segmencie II w Analog Devices. Jego pierwszą rolą w ADI był Test Engineer. Spędził także 3 lata w Szanghaju w Chinach, wspierając działania terenowe dla precyzyjnej grupy konwerterów. Przed rozpoczęciem pracy w grupie II, Colm był inżynierem aplikacji linii produktów w grupie DAC. Produkty pokrewne Mikro-zasilanie, wysoka dokładność Napięcie zmienne 1.2 V 36 V, 1 A, synchroniczny, obniżany regulator prądu stałego DC Zero Drift, jednokierunkowy monitor prądu obejściowego Pojedynczo Modulator Sigma-Delta 24 MH z Rail-to-Rail Dual Op Amp Low Gain Drift Precyzyjny wzmacniacz pomiarowy Stały G 10, 100 Low Power, niski poziom szumów, niski prąd polaryzacyjny, Precyzyjny podwójny wzmacniacz sygnału RRO High Voltage, Quad Switch SPST Niska moc, szeroki zakres zasilania, niski koszt Unity-Gain Difference Wzmacniacz 4,8 kHz Ultra-Low Noise 24-bitowy Sigma-Delta ADC z mikroprocesorem PGA, wysoka dokładność Napięcie 2.5V 24-bitowe, 250 kSPS Sigma Delta ADC z 20 mikrosomami Filtrowanie SettlingImage można podzielić na dwie części w zależności od efektów : Filtry dolnoprzepustowe (wygładzanie) Filtrowanie dolnoprzepustowe (tzw. Wygładzanie) służy do usuwania szumów o wysokiej częstotliwości z cyfrowego obrazu. Filtry dolnoprzepustowe zwykle wykorzystują ruchomy operator okienny, który wpływa na jeden piksel obrazu na raz, zmieniając jego wartość za pomocą funkcji lokalnego regionu (okna) pikseli. Operator przesuwa się po obrazie, aby wpłynąć na wszystkie piksele obrazu. Filtry górnoprzepustowe (Wykrywanie krawędzi, Wyostrzanie) Filtr górnoprzepustowy może zostać użyty w celu zwiększenia ostrości obrazu. Filtry te podkreślają drobne szczegóły na obrazie - przeciwieństwo filtra dolnoprzepustowego. Filtrowanie górnoprzepustowe działa w taki sam sposób jak filtrowanie dolnoprzepustowe, po prostu używa innego jądra splotu. Podczas filtrowania obrazu na każdy piksel mają wpływ sąsiedzi, a efektem netto filtrowania jest przenoszenie informacji wokół obrazu. W tym rozdziale, dobrze użyj tego obrazu: bogotobogo wyszukiwanie strony: wyszukiwanie strony bogotobogo: średnie filtrowanie jest łatwe do wdrożenia. Jest używany jako metoda wygładzania obrazów, zmniejszając stopień zmienności intensywności między jednym pikselem a następnym, redukując szum w obrazach. Idea średniego filtrowania polega po prostu na zamianie każdej wartości piksela na obrazie na średnią (średnią) wartość jego sąsiadów, w tym samego siebie. Powoduje to wyeliminowanie wartości pikseli, które są niereprezentatywne dla ich otoczenia. Średnie filtrowanie jest zwykle uważane za filtr splotu. Podobnie jak inne nawinięcia, opiera się na jądrze, które reprezentuje kształt i rozmiar okolicy, z której mają być pobrane próbki podczas obliczania średniej. Często używa się jądra kwadratowego 3 razy 3, jak pokazano poniżej: Mf jest średnim filtrem: Filtr2 () jest zdefiniowany jako: Y filtr2 (h, X) filtruje dane w X z dwuwymiarowym filtrem FIR w macierz h. Oblicza wynik, Y, stosując dwuwymiarową korelację, i zwraca centralną część korelacji, która ma taki sam rozmiar jak X. Zwraca część Y określoną przez parametr kształtu. shape to ciąg o jednej z następujących wartości: full. Zwraca pełną dwuwymiarową korelację. W tym przypadku Y jest większe niż X. (domyślnie) Zwraca centralną część korelacji. W tym przypadku Y ma taki sam rozmiar jak X. jest prawidłowe. Zwraca tylko te części korelacji, które są obliczane bez krawędzi o zerowych brzegach. W tym przypadku Y jest mniejsze niż X. Teraz chcemy zastosować jądro zdefiniowane w poprzedniej sekcji, używając filter2 (): Widzimy, że filtrowany obraz (po prawej) jest nieco rozmazany w porównaniu do pierwotnego wejścia (po lewej) . Jak wspomniano wcześniej, filtr dolnoprzepustowy może być stosowany do odszumiania. Pozwala przetestować to. Po pierwsze, aby wprowadzać trochę brudu, rozpylamy trochę pieprzu i soli na obraz, a następnie stosujemy filtr średni: ma pewien wpływ na hałas soli i pieprzu, ale nie za wiele. Po prostu ich zamazano. Jak o wypróbowaniu wbudowanego w Matlabsa filtra medianowego bogotobogo search: bogotobogo site search: Median filter - medfilt2 () Oto skrypt: O wiele lepszy. W przeciwieństwie do poprzedniego filtra, który używa właśnie wartości średniej, tym razem użyliśmy mediany. Filtrowanie medianowe jest operacją nieliniową, często używaną w przetwarzaniu obrazu, w celu zmniejszenia hałasu soli i pieprzu. Zauważ też, że medfilt2 () jest filtrem 2-D, więc działa tylko dla obrazu w skali szarości. Aby usunąć szum dla obrazu RGB, przejdź do końca tego rozdziału: Usuwanie szumów w obrazie RGB. Matlab udostępnia metodę tworzenia predefiniowanego filtra 2D. Jego fspecial (): h fspecial (type) tworzy dwuwymiarowy filtr h określonego typu. Zwraca h jako jądro korelacji, które jest odpowiednią formą do użycia z imfilter (). Typ jest ciągiem mającym jedną z następujących wartości: Matlab Image and Video Processing OpenCV 3 - przetwarzanie obrazu wideo Przetwarzanie obrazu i wideo OpenCV 3 za pomocą Pythona