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多传感器融合模块化框架MSF(基于EKF)_C++代码及相关文件下载

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简介:
本资源提供一个多传感器融合模块化框架(MSF),采用扩展卡尔曼滤波(EKF)算法实现数据融合。附带完整C++源码及配置文件,适合机器人导航和定位研究使用。 标题中的“MSF”指的是“Multi Sensor Fusion”,这是一个用于处理来自多个传感器数据融合的模块化框架。本项目基于扩展卡尔曼滤波器(Extended Kalman Filter, EKF),这是一种广泛应用在估计理论中的算法,用于非线性系统的状态估计问题。EKF通过线性化非线性函数来近似系统动态,从而实现对复杂环境下的动态对象进行精确跟踪。 该框架主要设计用于时延补偿的单传感器和多传感器融合。时延补偿是解决传感器数据中固有延迟问题的关键技术,在实时系统中尤为重要,确保不同传感器的数据能够同步并正确融合。此框架提供了详细的使用指南,用户需要下载并阅读README.md文件以获取具体操作步骤和应用方法。 标签为“C++”,表明这个多传感器融合模块化框架是用C++编程语言实现的。C++是一种强大的、高效的编程语言,特别适合处理计算密集型任务,如实时传感器数据处理和滤波算法的实现。 在压缩包文件名称列表中,“ethzasl_msf-master”可能代表这是由ETH Zurich(瑞士联邦理工学院)的一个团队开发的项目,并进行了版本控制。master通常表示项目的主分支,即最新的稳定版本。 实际应用中,EKF常被用于无人机导航、自动驾驶汽车、机器人定位和目标跟踪等领域。MSF框架将EKF与多传感器融合相结合,可以提高系统的鲁棒性和准确性。在使用过程中,开发者需要理解EKF的基本原理,包括状态空间模型、预测和更新步骤,并根据具体问题调整滤波器参数。同时,对于多传感器融合,需了解各传感器的特性如精度、延迟和噪声等,并合理设计融合策略。 这个项目提供了一个强大的工具,使工程师和研究人员能够利用C++实现EKF算法,有效地处理来自多个传感器的数据进行高精度的状态估计。为了充分利用此框架,用户需要具备一定的C++编程基础及对滤波理论和传感器融合的理解。通过详细阅读文档和示例代码,可以将该框架应用于实际项目中解决多传感器数据融合问题。

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  • MSFEKF_C++
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    本资源提供一个多传感器融合模块化框架(MSF),采用扩展卡尔曼滤波(EKF)算法实现数据融合。附带完整C++源码及配置文件,适合机器人导航和定位研究使用。 标题中的“MSF”指的是“Multi Sensor Fusion”,这是一个用于处理来自多个传感器数据融合的模块化框架。本项目基于扩展卡尔曼滤波器(Extended Kalman Filter, EKF),这是一种广泛应用在估计理论中的算法,用于非线性系统的状态估计问题。EKF通过线性化非线性函数来近似系统动态,从而实现对复杂环境下的动态对象进行精确跟踪。 该框架主要设计用于时延补偿的单传感器和多传感器融合。时延补偿是解决传感器数据中固有延迟问题的关键技术,在实时系统中尤为重要,确保不同传感器的数据能够同步并正确融合。此框架提供了详细的使用指南,用户需要下载并阅读README.md文件以获取具体操作步骤和应用方法。 标签为“C++”,表明这个多传感器融合模块化框架是用C++编程语言实现的。C++是一种强大的、高效的编程语言,特别适合处理计算密集型任务,如实时传感器数据处理和滤波算法的实现。 在压缩包文件名称列表中,“ethzasl_msf-master”可能代表这是由ETH Zurich(瑞士联邦理工学院)的一个团队开发的项目,并进行了版本控制。master通常表示项目的主分支,即最新的稳定版本。 实际应用中,EKF常被用于无人机导航、自动驾驶汽车、机器人定位和目标跟踪等领域。MSF框架将EKF与多传感器融合相结合,可以提高系统的鲁棒性和准确性。在使用过程中,开发者需要理解EKF的基本原理,包括状态空间模型、预测和更新步骤,并根据具体问题调整滤波器参数。同时,对于多传感器融合,需了解各传感器的特性如精度、延迟和噪声等,并合理设计融合策略。 这个项目提供了一个强大的工具,使工程师和研究人员能够利用C++实现EKF算法,有效地处理来自多个传感器的数据进行高精度的状态估计。为了充分利用此框架,用户需要具备一定的C++编程基础及对滤波理论和传感器融合的理解。通过详细阅读文档和示例代码,可以将该框架应用于实际项目中解决多传感器数据融合问题。
  • Arduino用ACS712电流_C++
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    本资源提供基于Arduino平台的ACS712电流传感器C++代码及配套文件的下载。该库简化了电流测量应用开发流程,适用于电子制作与科研项目。 这是一个用于与ACS712霍尔效应线性模拟电流传感器交互的Arduino库。它支持直流和RMS交流电流测量,并适用于多种类型的ACS712传感器(如ACS712-05B、ACS712-20A和ACS712-30A)。典型应用包括电机控制、负载检测与管理、开关模式电源以及过流故障保护。 由于模拟传感器的精度加上Arduino内置ADC的低分辨率,难以进行精确电流测量。因此,该传感器更适合于检测电流的存在并大致估计其量级,而不适合需要高精度的应用场景。对于更准确的测量结果,请考虑使用如Adafruit INA219这样的数字传感器。 欲详细了解此库的功能和用法,请查阅README.md文件中的说明。
  • GPS、IMU和编的精确状态估计_C++
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    本资源提供了一套用C++编写的精确状态估计程序包,结合GPS、IMU及编码器数据进行高效融合处理。适用于机器人与自动驾驶领域,促进精准导航与控制。 EKF(扩展卡尔曼滤波器)能够融合GPS、IMU和编码器的数据来估计地面机器人在导航框架中的姿态。维基百科指出,在这种滤波器中,状态转换函数g和观测模型h不必是线性的,而是可以是非线性但可微的函数。其中w_k和v_k分别代表过程噪声和测量噪声,并假设它们为零均值多元高斯分布,其协方差矩阵分别为Q和R。 在EKF框架内,使用非线性函数g来根据前一时刻的状态预测当前状态;类似地,使用非线性观测模型h来计算基于预测状态的预期观测。然而,这些非线性函数不能直接应用于协方差更新中。相反,需要通过求取偏导数矩阵(即雅可比矩阵)的方法来进行近似处理,并在每个时间步用当前的状态估计值对它们进行评估。 这样做的目的是为了实现卡尔曼滤波器的核心算法:通过对当前位置的非线性函数进行局部线性化,使得原本复杂的非线性系统能够被简化为一系列连续的、可解析的小范围内的线性问题。此外,在这里我们还利用了一个速度传感器(例如来自编码器或GPS的速度信息),它能测量车辆沿车头方向psi上的行驶速度以及偏航率psi_dot等参数。 请注意,具体实施细节和更多技术文档可在下载后的README.md文件中找到详细说明。
  • 处理工具的Python_Jupyter笔记本
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    本资源提供用于传感器数据融合处理的Python代码及辅助文档,以Jupyter Notebook形式呈现,方便用户学习和应用先进的数据融合技术。 这些工具是由梅赛德斯团队在开发传感器融合模块过程中创建的。我们暂时按原样提供它们,但如果您发现有改进的空间,请随时提交任何 PR!1. matlab_examples/ 在这里您可以找到用于生成项目示例数据的 Matlab 代码。如果您可以访问 Matlab,请随意使用它来生成自己的数据进行练习。请注意:这不是完成项目的必需步骤,并且您无需拥有 Matlab 许可证。有关更多详情和使用方法,请下载后阅读README.md文件。
  • Cesium插体积可视_含JavaScript
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    本资源提供了一个基于Cesium平台的JavaScript插件,专为实现传感器体积的三维可视化设计。附带相关文件和源码下载链接,便于开发者学习与实践。 用于可视化传感器体积的 Cesium 插件基于 cesium-sensors 并演变为支持更新版本的 Cesium。 使用方法: 插件预构建缩小版和未缩小版位于 dist 目录中,通过在 HTML 文件中标记后包含 cesium-sensor-volumes.js 文件来加载。 该插件会自动添加对 CZML 属性 agi_conicSensor、agi_customPatternSensor 和 agi_rectangularSensor 的支持。相应的 Entity 属性分别是 conicSensor、customPatternSensor 和 rectangularSensor。 为了将数据直接加载到您创建的 Entity 对象中,必须调用 entity.addProperty 来为每个传感器属性创建一个实例。CZML 处理会自动执行此操作。 更多详情和使用方法,请下载后细读 README.md 文件。
  • Arduino库和Python距离_
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    本资源提供Arduino库及Python代码,专门用于处理各类距离传感器数据。用户可直接下载所需文件,便于进行相关项目开发与实验操作。 用于距离传感器的 Arduino 库当前版本为四个传感器提供了统一接口:SRF04 & SRF05 超声波游侠、夏普 GP2Y0A21YK 红外距离传感器、夏普 GP2Y0A41SK 红外距离传感器及其他一些夏普距离传感器。目前这个库仅支持上述提到的传感器。 如果您想在此库中使用其他类型的距离传感器,可以通过添加适当的源文件来实现。查看类图以了解结构。对于模拟夏普传感器的新增加功能,则需要复制/粘贴现有的(.cpp 和 .h)文件,并调整函数“getDistanceCentimeter”中的计算参数。您可以从数据表导出这些参数或使用线性回归分析实验数据。 如果有正确工作的代码,欢迎贡献到此项目中来。更多详情和使用方法,请下载后仔细阅读 README.md 文件。
  • 使用robot_localization进行的详细分步指南_设计_档__
    优质
    本指南提供详细的步骤说明,介绍如何利用Robot Localization软件包实现不同传感器的数据融合。适合需要提高机器人导航精度的设计者和开发者阅读与应用。 一个深入的分步教程,用于使用来自robot_localization 的扩展卡尔曼滤波器节点实现传感器融合!这里解释了协方差和卡尔曼滤波器等基本概念!本教程特别有用,因为目前还没有完整的端到端实现教程来展示如何利用robots_localization包进行传感器数据融合。您可以在示例代码文件夹中找到具体的实施方案! 为什么要融合传感器数据?在机器人应用程序的单一导航堆栈组件可能会经常遇到问题的情况下,将这些组件整合在一起可以构建出一个更加强大的系统整体。使用robot_localization软件包中的扩展卡尔曼滤波器是一种有效的方法来实现这一目标。该软件包提供了一个相对简单的ROS界面,帮助您融合和配置传感器数据。 更多详情及具体操作方法,请参阅示例代码文件夹内的README.md文档。
  • L3GD20 陀螺仪统一驱动程序_C++
    优质
    本资源提供L3GD20陀螺仪的C++统一传感器驱动程序,便于硬件初始化、数据读取和处理。适用于嵌入式系统开发,促进传感器接口标准化。 Adafruit 统一 L3GD20 驱动程序构建状态文档介绍了一个专为 Adafruit 三轴陀螺仪传感器及 Adafruit 10DOF Breakout 设计的统一传感器驱动程序,该驱动程序基于 Adafruit 的传感器 API,并通过 I2C 进行通信。如果需要在 L3GD20 上使用 SPI,请参考原始(非统一)驱动程序。 为了支持开源硬件和 Adafruit 提供的代码资源,请考虑购买他们的产品。有关更多详细信息及使用方法,请下载后仔细阅读 README.md 文件。
  • Arduino其他微控制的统计库_C++_
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    这是一个包含C++代码和相关文件的资源包,专注于为使用Arduino和其他微控制器的用户提供统计数据处理功能。通过此资源,开发者可以更便捷地进行数据收集、分析等操作,适用于各种项目需求。 为了在必要时节省宝贵的SRAM资源,提供了两个版本的库:IntStatistics.h - 仅使用整数数学 Statistics.h - 使用浮点数学 在Arduino草图中包含浮点数学将消耗超过200字节的SRAM开销。 方法: - 构造和配置 - `Statistics(numSamples)` - 指定要收集的样本数量 - `setNewSampleSize(numSamples)` - 更改样本大小(重置已收集的数据) - `reset()` - 重置已收集的数据 添加数据: - `addData(val)` - 向集合中添加一个数据点 数据分析: - `[type] mean()` - 所有采集数据的算术平均值 - `[type] variance()` - 数据方差 - `[type] stdDeviation()` - 标准偏差(在整数版本库不可用) - `[type] maxVal()` - 最大数据点 - `[type] minVal()` - 最小数据点 更多详情和使用方法,请参考README.md文件。
  • 心率测量视频应用_C++
    优质
    本资源提供了一个用C++编写的视频应用程序,用于测量心率。其中包括源代码和必要的文件,方便开发者学习与研究心率监测技术。 视频脉冲检测技术中的脉冲提取可以使用第三方库OpenCV和contrib OpenVINO Sources by Smorodov以及Eigen 3及Third-party iirvpglib。更多详情与使用方法,请参阅下载后的README.md文件。