數字形態學濾波器與智能車路徑記憶

　　在數字圖形處理領域中，數學形態學主要用于非線性變形，它可以局部地修改信號的幾何特征，并提供有關信號的幾何特征信息。根據不同的信號的形態特征，可以采用不同的數學形態學運算對信號進行處理，這些數學形態與運算都被視為數學形態濾波器。在這種應用方法中，每一個信號都被視為適當的維數的歐幾里德空間中的集合。數學形態濾波器被定義為集合的運算，它使信號的圖形變形，以提供關于其幾何結構的數字化信息。對于被視為集合的二進制信號，腐蝕、膨脹、開運算和閉運算是最簡單的形態運算。這些濾波器還可以引申到多維信號中去。此時，形態濾波器利用的是灰值圖的數學形態運算的定義。下面將探討如何將數學形態濾波器應用到舵機轉角信號(一維數字信號)的處理中，實現去除脈沖噪聲和減小擾動，以及在單片機上編程實現和快速運算的方法。

　　數學形態濾波器通常是用在二維圖形的處理，為把數學形態濾波器推廣到一維的信號的處理中，下面再介紹一下腐蝕、膨脹、開運算和閉運算這一個基本運算在一維信號處理中的定義：

　　設H、K分別為h[n]和k[n]的定義域，長度分別為N和M，一般N>M。H和K均為整數集合。

　　h[n]指包含舵機轉角信號的數字化序列，k[n]指結構元素序列。

　　h被k腐蝕： 

　　采用數字形態濾波方法，還要選用合理的算法。其中，如何選取模板序列的長度是關鍵，如果模板序列過長會將有用信號當作噪聲濾除，過短則達不到濾除噪聲的目的。在采樣速率一定的情況下，序列的長度與時間成正比，這要求模板的長度要小于模型車的最小轉彎時間，大于舵機擾動的最長時間。第一圈讓模型車勻速通過，這樣處理有兩個優點：

　　1) 可以固定最小轉彎時間，從而確定模板的長度。非勻速通過時速轉彎時間不定，要求模板長度可變，從而造成后續處理復雜，穩定性不高。