如果你是算法工程师,请你使用QT编写一个算法基类(策略模式)。可以支持卡尔曼滤波算法和中位值滤波算法。每隔100ms或者300ms有一条数据输入,并且需要每隔1s取滤波后的结果
时间: 2024-02-01 18:16:55 浏览: 17
好的,以下是基于QT的算法基类的实现:
首先,我们需要定义一个抽象基类`FilterAlgorithm`,它包含了两个纯虚函数`filter`和`reset`,分别用于对输入数据进行滤波和重置滤波器:
```cpp
class FilterAlgorithm
{
public:
virtual double filter(double input) = 0;
virtual void reset() = 0;
};
```
接下来,我们需要实现两种不同的滤波算法:卡尔曼滤波和中位值滤波。我们可以分别定义两个派生类`KalmanFilter`和`MedianFilter`,并实现它们的`filter`和`reset`函数:
```cpp
class KalmanFilter : public FilterAlgorithm
{
public:
KalmanFilter(double q, double r) : Q(q), R(r) {}
double filter(double input) override
{
// 卡尔曼滤波算法的实现...
}
void reset() override
{
// 重置卡尔曼滤波器的状态...
}
private:
double Q; // 过程噪声的方差
double R; // 测量噪声的方差
};
class MedianFilter : public FilterAlgorithm
{
public:
MedianFilter(int size) : windowSize(size) {}
double filter(double input) override
{
// 中位值滤波算法的实现...
}
void reset() override
{
// 重置中位值滤波器的状态...
}
private:
int windowSize; // 窗口大小
};
```
现在我们已经实现了两种不同的滤波算法,接下来我们可以使用策略模式来使用它们。我们可以定义一个`Filter`类,它包含一个指向`FilterAlgorithm`对象的指针`algorithm`,并提供`setAlgorithm`和`filter`函数:
```cpp
class Filter
{
public:
Filter() : algorithm(nullptr) {}
~Filter() { delete algorithm; }
void setAlgorithm(FilterAlgorithm* algo) { algorithm = algo; }
double filter(double input)
{
if (algorithm == nullptr)
return input;
return algorithm->filter(input);
}
void reset()
{
if (algorithm != nullptr)
algorithm->reset();
}
private:
FilterAlgorithm* algorithm;
};
```
现在我们可以使用`Filter`类来进行滤波了。假设我们想要使用卡尔曼滤波算法,我们可以这样写:
```cpp
Filter filter;
KalmanFilter* kalman = new KalmanFilter(0.1, 0.1);
filter.setAlgorithm(kalman);
while (true) {
double input = getInputData();
double output = filter.filter(input);
// 每隔1s输出滤波后的结果
if (getCurrentTime() % 1000 == 0) {
std::cout << "Filtered data: " << output << std::endl;
}
// 每隔300ms重置滤波器
if (getCurrentTime() % 300 == 0) {
filter.reset();
}
}
```
如果我们想要使用中位值滤波算法,只需要将`KalmanFilter`替换为`MedianFilter`即可:
```cpp
Filter filter;
MedianFilter* median = new MedianFilter(5);
filter.setAlgorithm(median);
while (true) {
double input = getInputData();
double output = filter.filter(input);
// 每隔1s输出滤波后的结果
if (getCurrentTime() % 1000 == 0) {
std::cout << "Filtered data: " << output << std::endl;
}
// 每隔100ms重置滤波器
if (getCurrentTime() % 100 == 0) {
filter.reset();
}
}
```
这样,我们就成功地使用策略模式实现了一个基于QT的算法基类,支持卡尔曼滤波算法和中位值滤波算法。