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Walter Köhler | Hallo Profaner Ich habe ein Problem und noch keinen Lösungsansatz. Problembeschreibung: Ich nehme mit einer Kamera ein bewegtes Objekt auf, und registriere die X/Y Koordinaten davon in einer Liste. Dann bilde ich den Weg des Objekt mittels "Lineto" nach. So weit so gut. Problem: Die Objektverfolgung ist nicht sehr genau, die Linie ist daher etwas zitterig. Ich habe einiges über "glätten" gegoogelt, (Bezier etc, ) aber das ist mir von der Matte her zu hoch; sorry. Hat Jemand eine Idee wie ich eine unregelmäßige "zitterige" Kurve glätten kann Walter Profan 11.2 |
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RAW | Hallo,
ohne jetzt auf Execl o. ä. zu verweisen, bleibt mit profanen Mitteln nur die Möglichkeit, einen eigenen Filter zu schreiben. Um Kurvenwerte zu glätten (engl. smooth) wollen wir jetzt mal smoothen:
Der einfachste Weg ist ein gedachtes Quadrat, zum Beispiel 3 x 3 Kästchen (oder 5 x 5, usw.), ab dem aktuellen Wert nach vorne auf die mögliche Kurve zu legen und den Mittelwert der linken Reihe - der mittleren Reihe und der rechten Reihe auszurechnen. So werden Ausreißer (nach +y / -y) geglättet. In diesen Kästchen können auch noch spezielle Filterwerte hinzugerechnet werden (z. B. -2,-1,0,+3,+3), so das allg. Prinzip. Den aktuellen Mittelwert erhält man, wenn z.B. die letzten (hinteren) 3 Werte gemittelt werden.
Filter können mehrmals verwendet werden. Je glatter wird die Kurve... |
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p.specht
| Ist weit entfernt davon, eine Lösung für das Problem zu sein, weil man da viel anpassen muss, z.B. x und y vertauschen. Aber das Prinzip würde denke ich passen. Das Teil ist nicht von mir, und allfällige Rechte Dritter müssten erst geprüft werden. Also: Ohne jedwede Garantie und rein zu Demonstrationszwecken:
WindowTitle "Interpolation zw. Stützwerten durch Polynomkoeffizienten-Anpassung"
WindowStyle 24:randomize:CLS rnd(8^8):font 2:set("decimals",18)
'{********************************************************
'* Polynomial Interpolation or Extrapolation *
'* of a Discreet Function F(x) *
'* ----------------------------------------------------- *
'* SAMPLE RUN: *
'* (Example: Function sin(x) - 2*cos(x) is given by 12 *
'* points from x=0 to x=1.1. *
'* Extrapolate for x=1.255). *
'* *
'* For X = 1.255 *
'* Estimated Y value = .3294023272245815 *
'* Estimated Error = -8.273064603451457E-11 *
'* Exact Y value = .3294023272200048 *
'* *
'* ----------------------------------------------------- *
'* REFERENCE: "Numerical Recipes, The Art of Scientific *
'* Computing By W.H. Press, B.P. Flannery, *
'* S.A. Teukolsky and W.T. Vetterling, *
'* Cambridge University Press, 1986" *
'* *
'* Basic Release By J-P Moreau, Paris. *
'* (www.jpmoreau.fr) *
'*********************************************************
'* *
'* XProfan-Version 2014-10 by P.Specht, Wien *
'* *
'*********************************************************
'}
' PROGRAM TEST_POLINT
Var n&=12' Number of points
Declare X![N&],Y![N&],C![N&],D![N&]
Declare i&,x1!,xx!,fct!,yy!,DY!
REPEAT
' Die Stützwerte müssten NICHT unbedingt in gleichen Abständen liegen!
' define tables X and Y 'ACHTUNG: ARRAY WIRD MIT BASISINDEX 1 GEFÜHRT!
X![1] = 0.0
X![2] = 0.1
X![3] = 0.2
X![4] = 0.3
X![5] = 0.4
X![6] = 0.5
X![7] = 0.6
X![8] = 0.7
X![9] = 0.8
X![10]= 0.9
X![11]= 1.0
X![12]= 1.1
Whileloop n&:i&=&Loop
X1! = X![I&]
FCT!=FCT(X1!)
Y![I&] = FCT!
Endwhile
proc FCT :parameters x1!
' FUNCTION FCT(X1) ' Statt Tabelleneingabe der Y-Stützwerte
' wird hier eine bekannte Funktion herangezogen.
' Das erlaubt eine Prüfung der Genauigkeit der Interpolation
FCT! = SIN(X1!) - 2.0 * COS(X1!)
RETURN FCT!
endproc
' ANWENDUNG DES GEFUNDENEN POLYNOMS
' Vorgabe eines X-Wertes und Abfrage der intern gefundenen Interpolationsformel
print "\n EINGABE: X-Wert, für den Y zu interpolieren ist "
print " (Bei X=0 wird eingebauter Testwert 1.255 verwendet) X = ";
input xx! : case xx!=0 : XX! = 1.255
' INTERPOLATION
yy!=POLINT(X1!,N&,XX!,YY!)
' AUSGABE
case %csrlin>20:cls rnd(8^8)
PRINT
PRINT " Für das gesuchte X = ";format$("%g",XX!)
PRINT " Interpolierter Y-Wert = ";format$("%g",YY!)
PRINT " Letzte Korrektur = ";format$("%g",DY!)
X1! = XX! : FCT!=FCT(X1!)
PRINT " Exakter Vergleichswert = ";format$("%g",FCT!)
PRINT "--------------------------------------------------\n"
UNTIL 0
proc STOP :sound 2000,100: waitinput:END
endproc
Proc POLINT :parameters X!,N&,XX!,YY!
'*****************************************************
' Origianl-Subroutine: POLINT(X,Y,N,XX,YY,DY) *
'*****************************************************
'* Polynomial Interpolation or Extrapolation *
'* of a Discreet Function *
'* ------------------------------------------------- *
'* INPUTS: *
'* X: Table of abscissas (N) *
'* Y: Table of ordinates (N) *
'* N: Number of points *
'* XX: Interpolation abscissa value *
'* OUTPUT: *
'* YY: Returned estimation of function for X *
'* DY: Estimated error for YY *
'*****************************************************
Declare NS&,dif!,dift!,C![n&],D![n&],m&,ho!,hp!,w!,den!
NS& = 1
DIF! = ABS(XX! - X![1])
whileloop n&:i&=&Loop
DIFT! = ABS(XX! - X![1])
IF DIFT! < DIF!
NS& = I&'index of closest table entry
DIF! = DIFT!
ENDIF
C![I&] = Y![I&]'Initialize the C"s and D"s
D![I&] = Y![I&]
endwhile
YY! = Y![NS&]'Initial approximation of Y
NS& = NS& - 1
whileloop n&-1:m&=&Loop
whileloop n&-m&:i&=&Loop
HO! = X![I&] - XX!
HP! = X![I& + M&] - XX!
W! = C![I& + 1] - D![I&]
DEN! = HO! - HP!
IF DEN! = 0
PRINT
PRINT " *** FEHLER: ZWEI STÜTZWERTE WIDERSPRECHEN SICH! *** "
STOP
ENDIF
DEN! = W! / DEN!
D![I&] = HP! * DEN!'Update the C's and D's
C![I&] = HO! * DEN!
endwhile
IF (2*NS&) < (N&-M&)' After each column in the tableau XA is completed,
DY! = C![NS&+1]' we decide which correction, C or D, we want to
ELSE' add to our accumulating value of Y, i.e. which
DY! = D![NS&]' path to take through the tableau, forking up or
NS& = NS& - 1' down. We do this in such a way as to take the
ENDIF' most "straight line" route through the tableau to
' its apex, updating NS accordingly to keep track
YY! = YY! + DY!' of where we are. This route keeps the partial
endwhile' approximations centered (insofar as possible) on
' the target X.The last DY added is thus the error
RETURN YY!' indication.
endpro
Wichtig: Nicht zu viele Stützwerte, sonst wird die Sache eher noch zittriger! Die manuelle Input-Schleife wäre dann durch die gewünschten Zwischenwerte zu ersetzen und als Punkte mit kurzen Lineto-Stücken einzutragen. Alternativ könnte man auch einen "gleitenden Durchschnitt" aus 3 bis 5 Punkten bilden. |
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| Computer: Gerät, daß es in Mikrosekunden erlaubt, 50.000 Fehler zu machen, zB 'daß' statt 'das'... | 21.09.2018 ▲ |
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RAW | Hier ein einfaches Praxis-Beispiel aus obigem Beitrag, um Ausreißer in einer Kurve zu glätten:
Beispielwerte einer ansteigenden Kurve (y-Werte): 114, 116, 120, 123, 124, 127, 129, 150, 133, 136 / Ausreißer 150
Nehmen wir an, wir stehen am Punkt 127 (in x-Richtung der 6. Punkt). Der Mittelwert der vorderen 3 Werte von 129, 150, 133 lautet: 137 / Ausreißer 150 Der größte Wert von 150 wird jetzt zu 137. Wiederholung der vorderen 3 Werte von 129, 137, 133 ergibt 133.
Nun ersetzen wir die vorderen 3 Werte mit dem Wert 133 - voila... / glattere Kurve
Als Lösungsansatz dürfte dieses Beispiel vollends genügen. |
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Unterthema: Kurve glätten gelöst [...] erzeugt. |
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