Обнаружение жестких кранов в любом месте iPhone через акселерометр

Ответ 1

Вот как я это достиг.

- (void)accelerometer:(UIAccelerometer *)accelerometer
        didAccelerate:(UIAcceleration *)acceleration
{
    if (pause)
    {
        return;
    }
    if (handModeOn == NO)
    {
        if(pocketFlag == NO)
            return;
    }

//  float accelZ = 0.0;
//  float accelX = 0.0;
//  float accelY = 0.0;

    rollingX = (acceleration.x * kFilteringFactor) + (rollingX * (1.0 - kFilteringFactor));
    rollingY = (acceleration.y * kFilteringFactor) + (rollingY * (1.0 - kFilteringFactor));
    rollingZ = (acceleration.z * kFilteringFactor) + (rollingZ * (1.0 - kFilteringFactor));

    float accelX = acceleration.x - rollingX;
    float accelY = acceleration.y - rollingY;
    float accelZ = acceleration.z - rollingZ;

    if((-accelZ >= [senstivity floatValue] && timerFlag) || (-accelZ <= -[senstivity floatValue] && timerFlag)|| (-accelX >= [senstivity floatValue] && timerFlag) || (-accelX <= -[senstivity floatValue] && timerFlag) || (-accelY >= [senstivity floatValue] && timerFlag) || (-accelY <= -[senstivity floatValue] && timerFlag))
    {
        timerFlag = false;
        addValueFlag = true;
        timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1.5 target:self selector:@selector(timerTick:) userInfo:nil repeats:YES];
    }

    if(addValueFlag)
    {
        [self.accArray addObject:[NSNumber numberWithFloat:-accelX]];
        [self.accArray addObject:[NSNumber numberWithFloat:-accelY]];
        [self.accArray addObject:[NSNumber numberWithFloat:-accelZ]];
    }
}

Ответ 2

Вам следует применить фильтр высоких частот к данным акселерометра. Это даст вам только всплески сигнала - острые отводы.

Я быстро просмотрел "фильтр высоких частот UIAccelerometer" и нашел несколько хитов. Простейший код принимает скользящее среднее значение входа акселерометра, а затем вычитает среднее значение из мгновенного показания, чтобы найти внезапные изменения. Нет никаких сомнений в более сложных методах.

Как только у вас есть код, который распознает острые краны, вам понадобится создать код, который обнаруживает 3 резких крана в строке.

Ответ 3

Это, как было предложено другим ответом, касается фильтрации фильтров из потока данных акселерометра. Импульсно-подобный кран будет иметь характеристическую спектрограмму (комбинацию частот), которая может быть обнаружена, когда ответ от надлежащего фильтра выше порога.

Это очень распространенная операция на iPhone, я бы предложил вам посмотреть официальную документацию, такую ​​как здесь

Образец кода, который я связал, дает вам две важные вещи: официальный пример кода для фильтра высоких частот И пример приложения, в котором будут отображаться данные акселерометра. Это можно использовать для визуализации кранов, шагов и прыжков, чтобы лучше понять, почему ваш фильтр отвечает ложно.

Кроме того, Интернет является огромным источником литературы по дизайну фильтров - если вам нужно сделать фильтр очень высокого качества, вам может потребоваться ознакомиться с литературой. Я думаю, однако, что подходящий фильтр второго порядка, вероятно, будет достаточным.

@implementation HighpassFilter

- (id)initWithSampleRate:(double)rate cutoffFrequency:(double)freq
{
    self = [super init];

    if (self != nil)
    {
        double dt = 1.0 / rate;
        double RC = 1.0 / freq;
        filterConstant = RC / (dt + RC);
    }

    return self;    
}

- (void)addAcceleration:(UIAcceleration *)accel
{
    double alpha = filterConstant;   

    if (adaptive)
    {
        double d = Clamp(fabs(Norm(x, y, z) - Norm(accel.x, accel.y, accel.z)) / kAccelerometerMinStep - 1.0, 0.0, 1.0);
        alpha = d * filterConstant / kAccelerometerNoiseAttenuation + (1.0 - d) * filterConstant;
    }

    x = alpha * (x + accel.x - lastX);
    y = alpha * (y + accel.y - lastY);
    z = alpha * (z + accel.z - lastZ);

    lastX = accel.x;
    lastY = accel.y;
    lastZ = accel.z;
}

- (NSString *)name
{
    return adaptive ? @"Adaptive Highpass Filter" : @"Highpass Filter";
}

@end

Важно отметить, что этот фильтр является агностическим, поскольку фильтруется только величина ускорения. Это важно для того, чтобы реакция казалась нормальной. В противном случае пользователи могут почувствовать, что им нужно постукивать под разными углами, чтобы найти sweetspot.

С другой стороны, если эта задача окажется слишком сложной и затруднительной, я настоятельно рекомендую захватить ваши данные (например, в файле WAV) и использовать одну из обычных программ для анализа сигналов, чтобы лучше понять, куда она идет неправильно. См. Baudline

Ответ 4

Несколько хороших ответов. Вот некоторый рабочий код. Я реализовал это как подкласс UIGestureRecognizer, чтобы вы могли просто вставить его и присоединить к UIView или UIButton. После срабатывания будет установлено "давление" с плавающей точкой между 0,0f и 2,0f. При желании вы можете установить минимальное и максимальное давление, необходимое для распознавания. Наслаждайтесь.

#import <UIKit/UIKit.h>

#define CPBPressureNone         0.0f
#define CPBPressureLight        0.1f
#define CPBPressureMedium       0.3f
#define CPBPressureHard         0.8f
#define CPBPressureInfinite     2.0f

@interface CPBPressureTouchGestureRecognizer : UIGestureRecognizer <UIAccelerometerDelegate> {
@public
float pressure;
float minimumPressureRequired;
float maximumPressureRequired;

@private
float pressureValues[30];
uint currentPressureValueIndex;
uint setNextPressureValue;
}

@property (readonly, assign) float pressure;
@property (readwrite, assign) float minimumPressureRequired;
@property (readwrite, assign) float maximumPressureRequired;

@end


//
//  CPBPressureTouchGestureRecognizer.h
//  PressureSensitiveButton
//
//  Created by Anthony Picciano on 3/21/11.
//  Copyright 2011 Anthony Picciano. All rights reserved.
//
//  Redistribution and use in source and binary forms, with or without
//  modification, are permitted provided that the following conditions
//  are met:
//  1. Redistributions of source code must retain the above copyright
//     notice, this list of conditions and the following disclaimer.
//  2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
//     notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
//     documentation and/or other materials provided with the distribution.
//  
//  THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ''AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
//  IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
//  OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
//  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
//  INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
//  NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
//  DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
//  THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
//  (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
//  THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
//

#import <UIKit/UIGestureRecognizerSubclass.h>
#import "CPBPressureTouchGestureRecognizer.h"

#define kUpdateFrequency            60.0f
#define KNumberOfPressureSamples    3

@interface CPBPressureTouchGestureRecognizer (private)
- (void)setup;
@end

@implementation CPBPressureTouchGestureRecognizer
@synthesize pressure, minimumPressureRequired, maximumPressureRequired;

 - (id)initWithTarget:(id)target action:(SEL)action {
self = [super initWithTarget:target action:action];
if (self != nil) {
   [self setup]; 
}
return self;
}

 - (id)init {
self = [super init];
if (self != nil) {
    [self setup];
}
return self;
}

- (void)setup {
minimumPressureRequired = CPBPressureNone;
maximumPressureRequired = CPBPressureInfinite;
pressure = CPBPressureNone;

[[UIAccelerometer sharedAccelerometer] setUpdateInterval:1.0f / kUpdateFrequency];
[[UIAccelerometer sharedAccelerometer] setDelegate:self];
}

#pragma -
#pragma UIAccelerometerDelegate methods

-(void)accelerometer:(UIAccelerometer *)accelerometer didAccelerate:(UIAcceleration *)acceleration {
int sz = (sizeof pressureValues) / (sizeof pressureValues[0]);

// set current pressure value
pressureValues[currentPressureValueIndex%sz] = acceleration.z;

if (setNextPressureValue > 0) {

    // calculate average pressure
    float total = 0.0f;
    for (int loop=0; loop<sz; loop++) total += pressureValues[loop]; 
    float average = total / sz;

    // start with most recent past pressure sample
    if (setNextPressureValue == KNumberOfPressureSamples) {
        float mostRecent = pressureValues[(currentPressureValueIndex-1)%sz];
        pressure = fabsf(average - mostRecent);
    }

    // caluculate pressure as difference between average and current acceleration
    float diff = fabsf(average - acceleration.z);
    if (pressure < diff) pressure = diff;
    setNextPressureValue--;

    if (setNextPressureValue == 0) {
        if (pressure >= minimumPressureRequired && pressure <= maximumPressureRequired)
            self.state = UIGestureRecognizerStateRecognized;
        else
            self.state = UIGestureRecognizerStateFailed;
    }
}

currentPressureValueIndex++;
 }

 #pragma -
 #pragma UIGestureRecognizer subclass methods

- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
setNextPressureValue = KNumberOfPressureSamples;
self.state = UIGestureRecognizerStatePossible;
}

- (void)touchesCancelled:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
self.state = UIGestureRecognizerStateFailed;
}

- (void)reset {
pressure = CPBPressureNone;
setNextPressureValue = 0;
currentPressureValueIndex = 0;
}

 @end