Objective-C 峰值检测加速框架

Posted 2023-02-25

【中文标题】Objective-C 峰值检测加速框架

【英文标题】：Objective-C Peak Detection Accelerate Framework

【发布时间】：2013-01-02 16:59:55

【问题描述】：

我在这里不是数学大师，所以我想问任何熟悉数字信号处理的人，检测实时峰值的最佳方法是什么。我每秒得到大约 30 帧/值，我尝试实现斜率算法来检测峰值，它工作正常，大约 80% 的情况，但它真的不够好:(。

从我搜索的内容来看，应该使用快速傅立叶变换，但我不知道如何开始使用它，也许我错过了在这种情况下应该如何使用 FFT 的一般想法。

在 ios 中，我们有这个惊人的 Accelerate 框架，它应该可以帮助我做 FFT 的事情，但只要我不明白它对我来说几乎没有用处。

谁能给我指出正确的方向来启发我:-)？

非常感谢，新年快乐！

【问题讨论】：

你在这里输入什么，音频信号？峰值是指此输入中的最大音量点吗？

布拉德，实际上你不会相信 :D 我的输入基本上是来自 iPhone 相机的光值，它只是一个浮点数。峰值是指最大值（一个节拍），我正在编写一个心跳检测器（周末项目：]）。有趣的是，我正在使用你的 GPUImage 库，这太棒了！ :)

FFT 在这里帮不了你。

@Andy - 处理相机的平均亮度可能有点棘手，因为我发现 iOS 相机的自动增益和白平衡设置往往会调整一些东西，以便图像几乎总是有 50% 的亮度。这可能会使识别波峰和波谷变得更加困难，但心跳的速度可能足以超过相机增益和曝光调整。

@BradLarson mmmm，我只能将其更改为红色通道，但据我所见，这些值非常好。

【参考方案1】：

因此，您每秒生成一个包含 30 个样本的相机光值浮点数组。你想知道每秒的峰值是多少？还是曾经？要使用加速计算向量中的最大值，您可以使用vDSP_maxv 函数。

或者您是否尝试检测每秒高于给定阈值的所有峰值？在这种情况下，您可以生成一个包含阈值的向量，该向量的长度与搜索峰值的向量相同。然后您可以使用vDSP_vmax 函数查找所有高于此阈值的值。

如果这还不够好，还有很多更复杂的技术可以在时间序列中找到峰值，这里讨论一些简单的技术：

Peak Detection in Time Series

我可能会尝试计算梯度并使用 vDSP_nzcros 寻找 0 个交叉点。

【讨论】：

是的，我每秒有 30 个样本，但我将它们保存在一个数组中，并且仅在检测到一个节拍后才释放值，或者如果未检测到节拍，我只需将新值添加到数组的末尾，我从头开始删除旧的（与添加的值相同的数量）。基本上我必须在内存中存储足够的值，因为我需要实时节拍检测。我将研究 vDSP_maxv，看看我能找到什么。谢谢！