6. Bố cục của luận án
3.9 xuất ma trận tham số ảnh hưởng
Như đã phân tích ở phần trên khi cảm biến đa hướng có khảnăng phát hiện nguồn sáng chính và phát hiện vật cản, để làm rõ hơn khả năng này cần phải xây dựng một
69 phương thức thể hiện trên dữ liệu. Sau khi thu thập được dữ liệu của các hướng và tổng hợp lại dưới dạng véc tơ, từvéc tơ đó ta có thể tạo ra thêm một mảng tham số 2 chiều gọi là ma trận tham số liên hệ giữa các hướng đo như sau:
𝑃 = [ 𝑃00 𝑃01𝑃02𝑃03… … … 𝑃0(N−1) 𝑃10𝑃11𝑃12𝑃13… … … 𝑃1(N−1) . . . 𝑃(𝑁−1)0… … … . . 𝑃(𝑁−1)(N−1)] (3.7)
Với 16 hướng đo và i ∈ [0,15] ; j ∈ [0,15]thì:
Pij = j
i
E
E (3.8)
Trong đó Pij là tham số liên hệ giữa hướng i và hướng j, Ei, Ej là giá trị độ rọi tại hướng i, j.
Sử dụng ma trận này ta có thểdùng nó để kiểm tra chéo các giá trịđo được cũng như khôi phục giá trịđo của các hướng khác từ một hướng đo. Khi có một nguồn sáng chính bị tác động ta có thể kiểm tra xem tác động đó có chính xác hay không bằng cách sử dụng ma trận hệ số trên. Ví dụnhư trên hình 3.20 (a), ta có hướng sáng chính nằm ở hướng d3, nếu d3 bị thay đổi ta có thể kiểm tra xem giá trị đó có chính xác hay không bằng cách tính lại các giá trị của các hướng còn lại dựa trên d3 và so sánh xem nó có sai lệch với giá trị đo được không. Công thức tính lại các giá trị của các hướng khác theo một hướng J như sau:
Ei= EJ . PJi (3.9)
Với i ∈ [0,15].
Nếu độ sai lệch ít trên các hướng đo cách nó 45O thì có nghĩa là thực sự nguồn sáng chính đó bịthay đổi và ngược lại có nghĩa là hướng đo đó bị sai còn nguồn sáng không thay đổi, với trường hợp đó ta có thể tự khôi phục lại dữ liệu của hướng đo d3 hay nói cách khác đó chính là khảnăng chống lỗi của cảm biến quay.
70 Thuật toán này tập trung vào tính toán và kiểm tra véc tơ cường độ ánh sáng E mới đo được xem có lỗi hay không dựa trên ma trận P đã lưu lại từ lần đo trước đó. Thuật toán viết cho chương trình con có 5 bước được mô tả gồm chi tiết như sau:
Bước 1: Tìm vị trí thứ j có giá trị cường độ ánh sáng cực đại. Việc tìm giá trị này có thể áp dụng thuật toán tìm kiếm tuần tự bằng cách lần lượt duyệt các giá trị Ei từng vị trí
Đầu vào: Véc tơ cường độ ánh sáng mới đo được E={E0, E1,,…., EN}.
Đầu ra : Véc tơ cường độ ánh sáng mới đã được kiểm tra và sửa lỗi
Bắt đầu: //Bước 1 Tìm vị trí j có giá trị cực đại ; //Bước 2 Vòng lặp 1: cho i = 0đếnN-1để thực hiện Tính toán E’i= Ej* Pji ; Nếu Ei < E’ithì Ei =E’i; kết thúc vòng lặp 1 //Bước 3 Nếu j-2>hoặc j=2 thì Nếu Ej< Ej-2* P(j-2)j thì Ej= Ej-2* P(j-2)j; Còn lại Nếu Ej< Ej+2* P(j+2)j thì Ej= Ej+2* P(j+2)j; //Bước 4 Vòng lặp 2: cho i = 0đếnN-1để thực hiện Với mỗi giá trịicho j = 0đếnN-1để thực hiện
Tính toán lại Pijtheo công thức 3.8 kết thúc vòng lặp 2
//Bước 5
Trả lại Véc tơ cường độ ánh sáng E.
71
i từ 0 đến N-1. Giá trị nào lớn nhất thì sẽ lấy vị trí i đấy gán vào j, sau khi vị trí j đã được xác định, chuyển sang bước 2.
Bước 2: Tạo ra một véc tơ E’ từ giá trị cực đại và ma trận P bằng cách thực hiện một vòng lặp N lần trong đó i là biến đếm từ 0 đến N-1. Trong mỗi vòng lặp thực hiện tính
E’itừ giá trị Ej cực đại và tham số Pji. Nếu giá trị E’inày lớn hơn giá trịđo được Ei thì thay thế Ei bằng E’i, chuyển sang bước 3.
Bước 3: Kiểm tra lại xem vị trí có cường độ sáng cực đại đấy có bị sai không, bằng cách kiểm tra lại giá trị Ej với giá trịđược tạo ra bởi vị trí cách đó 45o là Ej-2 và tham số P(j-2)j (với j-2 >0 nếu không thì thay bằng j+2)
Bước 4: Tính toán lại tất cả các giá trị của ma trận P để dùng vào lần đo tiếp theo.
Bước 5: Trả lại kết quảlà véc tơ cường độ ánh sáng E sau khi đã được kiểm tra và sửa lỗi nếu có.