基于matlab 的gamma校正1
基于matlab 的gamma校正
一、gamma校正的原理
其原始图像产生了失真，失真程度有具体系统的gamma值决定，通过相应的软件对图像数据进行预补偿，再送入CRT 显示。
二、分析
原图如下：
I=imread('1234.jpg');
subplot(2,2,1);
imshow(I);
title('1234');
[m,n,k]=size(I);
r=zeros(m,n,k,'uint8');
gama=0.8;
p=255/255^(gama);p=(1/p)^(1/gama);
for i=1:m
for j=1:n
for l=1:k
r(i,j,l)=floor(p*double(I(i,j,l))^(1/gama));
end
end
end
subplot(2,2,2);
imshow(r);
title('gama=0.8');
gama=0.6;
p=255/255^(gama);p=(1/p)^(1/gama);
for i=1:m
for j=1:n
for l=1:k
r(i,j,l)=floor(p*double(I(i,j,l))^(1/gama));
end
end
end
subplot(2,2,3);
imshow(r);
title('gama=0.6');
gama=0.4;
p=255/255^(gama);p=(1/p)^(1/gama);
for i=1:m
for j=1:n
for l=1:k
r(i,j,l)=floor(p*double(I(i,j,l))^(1/gama));
end
end
end
subplot(2,2,4);
imshow(r);
title('gama=0.
相位噪声基础及测试原理和方法
相位噪声基础及测试原理和方法 相位噪声指标对于当前的射频微波系统、移动通信系统、雷达系统等电子系统影响非常明显，将直接影响系统指标的优劣。该项指标对于系统的研发、设计均具有指导意义。相位噪声指标的测试手段很多，如何能够精准的测量该指标是射频微波领域的一项重要任务。随着当前接收机相位噪声指标越来越高，相应的测试技术和测试手段也有了很大的进步。同时，与相位噪声测试相关的其他测试需求也越来越多，如何准确的进行这些指标的测试也愈发重要。 1、引言 随着电子技术的发展，器件的噪声系数越来越低，放大器的动态范围也越来越大，增益也大有提高，使得电路系统的灵敏度和选择性以及线性度等主要技术指标都得到较好的解决。同时，随着技术的不断提高，对电路系统又提出了更高的要求，这就要求电路系统必须具有较低的相位噪声，在现代技术中，相位噪声已成为限制电路系统的主要因素。低相位噪声对于提高电路系统性能起到重要作用。 相位噪声好坏对通讯系统有很大影响，尤其现代通讯系统中状态很多，频道又很密集，并且不断的变换，所以对相位噪声的要求也愈来愈高。如果本振信号的相位噪声较差，会增加通信中的误码率，影响载频跟踪精度。相位噪声不好，不仅增加误码率、影响载频跟踪精度，还影响通信接收机信道内、外性能测量，相位噪声对邻近频道选择性有影响。如果要求接收机选择性越高，则相位噪声就必须更好，要求接收机灵敏度越高，相位噪声也必须更好。 总之，对于现代通信的各种接收机，相位噪声指标尤为重要，对于该指标的精准测试要求也越来越高，相应的技术手段要求也越来越高。 2、相位噪声基础 2.1、什么是相位噪声 相位噪声是振荡器在短时间内频率稳定度的度量参数。它来源于振荡器输出信号由噪声引起的相位、频率的变化。频率稳定度分为两个方面：长期稳定度和短期稳定度，其中，短期稳定度在时域内用艾伦方差来表示，在频域内用相位噪声来表示。 2.2、相位噪声的定义
9种谱校正方法
9种谱校正方法及matlab 程序代码 采样间隔归一化成1T ?=,采样长度为N .这样FFT 离散谱线为0,1)i X i N =-（,相应的频率分辨率2/(1/)N f N ωπ?=?=. 设FFT 离散谱线局部极高谱线为m (为了数学上简洁,假定从0开始,注意在MA TLAB 环境下数组实际操作的是从1开始),记频偏量δωδω=?. 我们需要使用谱线m 和与之相邻一条次高谱线，记这连续两条谱线中左边一条序号为M (当次高谱线在m 左侧时1M m =-,反之M m =). 下面列出若干算法的δ计算公式 1. 加矩形窗的精确谱校正[1] i i i X U jV =+ 111()sin()()cos()M M M M opt M M V V M U U M K U U ωω+++-?+-?=- 1211cos()sin()cos()sin()opt M M opt M M K M Z V U M K M Z V U M ωωωωωω++-???=+?????-?+???=+???+??? 2121 cos()cos()()Z M Z M M m Z Z ωωωδ?+?-?=+-- 2. 加矩形窗情形,采用解析单频模型的幅值比校正[1, 2] 11||()|||| M M M X M m X X δ++=+-+ 3. 加汉宁窗情形,采用解析单频模型的幅值比校正[1, 2] 112||||()|||| M M M M X X M m X X δ++-=+-+ 4. 加矩形窗情形,采用解析单频模型的复比值校正[3] 1 1Re ()M M M X M m X X δ++??=+- ?-?? 5. 加汉宁窗情形,采用解析单频模型的复比值校正[3] 112()M M M M X X M m X X δ+++=+-- 6. 加矩形窗情形,采用解析单频模型的复合复比值校正[3]
gamma调试简要步骤与注意事项
Gamma调试简单操作说明： 1，连接好工具。 先在这里选择COM port 115200连接 如果是智能方案，工厂菜单连接好工具后会出现此标志 2，然后用I2C串口形式，并按下stop停止IC运行。 如果用USB连接，选择I2C(usb) 3，点击菜单栏的View，选择下拉栏中的Direct Vidio Adjustment选项，在弹出的快捷菜单中（get Device ID）选择OK. 图三
4,进入多项调试，见下图。在这里可以调试GAMMA、颜色矩阵、FCC、DLC、NR、清晰度等等，如果要调试GAMMA就在图四所标上方选择GAMMA项。注意红色标记位，后面有具体说明 图四 5，先在图四选择此工具框中右方的Read按钮，在All(RGB)选中下点击右方的Read按钮。这个时候左边的RGB三色曲线图就是调试平台的GAMMA曲线。 6，再按一下Sync按钮同步，然后选择Write按钮，在All(RGB)选中下点击右方
的Write按钮。后面修改GAMMA后都要在All(RGB)选中下按Write按钮，把改变后的GAMMA值写入屏中。 7，这个时候选择图四中上部按钮Value Report, 8,进入此页面后，选择红色圈起来的选项，图八
图八 9，在图八框中方格画面点击鼠标，出现有颜色的点，同时会在调试的屏上出现十字标号。灰阶先定点16灰阶调，调好后，再去定32灰阶，微调32灰阶。如果只是有几阶色温值变化大或者颜色偏离大，或者亮度梯变大，就选择不好的那几阶对应着定点去调。注意：100%白场即第255灰阶在屏无异常时定好点后不再调动。 点击此处G 健，可以回到图四界面。
自控课设MATLAB超前滞后校正概要
课程设计任务书 学生姓名： 张弛 专业班级： 电气1002班 指导教师： 刘志立 工作单位： 自动化学院 题 目: 用MATLAB 进行控制系统的滞后－超前校正设计 初始条件：已知一单位反馈系统的开环传递函数是 ) 2)(1()(++= s s s K s G 要求系统的静态速度误差系数110-≥S K v ， 45≥γ。 要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要 求） 1、 M ATLAB 作出满足初始条件的最小K 值的系统伯德图，计算系统的幅值裕量和相位裕量。 2、前向通路中插入一相位滞后－超前校正，确定校正网络的传递函数。 3、用MATLAB 画出未校正和已校正系统的根轨迹。 4、用Matlab 对校正前后的系统进行仿真分析，画出阶跃响应曲线，计算其时域性能指标。 5、课程设计说明书中要求写清楚计算分析的过程，列出MATLAB 程序和MATLAB 输出。说明书的格式按照教务处标准书写。 时间安排: 指导教师签名: 年 月 日 系主任（或责任教师）签名: 年 月 日
摘要 (3) 1基于频率响应法校正设计概述 (4) 2串联滞后-超前校正原理及步骤 (5) 2.1滞后超前校正原理 (5) 2.2滞后-超前校正的适用范围 (6) 2.3串联滞后-超前校正的设计步骤 (6) 3串联滞后-超前校正的设计 (7) 3.1待校正系统相关参数计算及稳定性判别 (7) 3.1.1判断待校正系统稳定性 (7) 3.1.2绘制待校正系统的伯德图 (8) 3.1.3绘制待校正系统的根轨迹图 (9) 3.1.4绘制待校正系统的单位阶跃响应曲线 (10) 3.1.5利用SIMULINK进行控制系统建模仿真 (11) 3.2滞后超前-网络相关参数的计算 (12) 3.3对已校正系统的验证及稳定性分析 (15) 3.3.1绘制已校正系统的伯德图 (15) 3.3.2判断已校正系统的稳定性 (16) 3.3.3绘制已校正系统的根轨迹图 (17) 3.3.4绘制已校正系统的单位阶跃响应曲线 (18) 3.3.5利用SIMULINK进行控制系统建模仿真 (19) 3.3.6串联滞后-超前校正设计小结 (20) 4心得体会 (21) 参考文献 (21) 附录 (22)
效果调试之GAMMA篇
效果调试之GAMMA篇 很久以前就想写点人家说的所谓心得，但一直不敢下手，因为我自己还没上手，还在摸索阶段，深怕一不小心就“误人子弟”。最近深圳的唯冠、上海的东杰，对白平衡要求特别高，再加上一点别的刺激，突然觉悟，有些东西是没办法等你完全搞清楚是怎么回事才去做。我就把我懂的先做个总结，错了以后再改，也欢迎各位来挑错共同学习进步。 调效果最关键的一个环节就是GAMMA，这三根曲线若拉得好的话，可以说别的都不用怎样调了。 MST指导文档是这样写的：Gamma在LCD Panel上除了起还原亮度信号的线性外，还可矫正Panel色温，绝大部分Panel都有Gamma Buffer，而且都做得比较好，我们可以通过测量Panel的色温确认我们是否需要通过Gamma去校正Panel色温，测量方法：用芯片test pattern产生32阶灰阶，测量5NIT 以上亮度 1、如果我们测量到最低色温值和最高色温值相差大于10000，那我们就需要进行调试矫正panel 色温，调试中请注意：调节gamma时，选择一个色坐标进行调节，最好要与屏最亮时的色温接近，一般屏最亮时的色温为屏最低色温； 2、如果我们测量到最低色温值和最高色温值相差小于10000，就可以认为panel本身的Gamma基本可以，我们的gamma就可以给一条RGB重叠曲线，这时这条Gamma主要起提高Panel 景深的作用； 按上面这样说首先我们要把背光打到最亮，亮度、对比度都打到最大，借用CA210测一下屏本身的色温，当测量到是低色温值和最高色值相差小于10000时，可以采用大小S 曲线。至于用大S还是小S就要看屏本身了，把GAMMA关掉看下测试暗场、白场的那些图片，若暗场底噪太大，白场不会饱和，可以采用大S；反之，采用小S。这种方法是在那些没什么仪器，什么都靠眼测的客户比较适用。 若很不幸你调的屏刚好是第一种情况，需要进行调试矫正PANEL色温的，而且客户又有仪器测试，这时就只能借用CA210和MST的GAMMA TOOL生成三根不同的GAMMA 曲线。 首先连接好设备如下图：
基于Matlab的自动控制系统设计与校正
自动控制原理课程设计设计题目：基于Matlab的自动控制系统设计与校正
目录 第一章课程设计内容与要求分析.................................................... 错误！未定义书签。 1.1设计内容 (1) 1.2 设计要求 (1) 1.3 Matlab软件 (2) 1.3.1基本功能 (2) 1.3.2应用 (2) 第二章控制系统程序设计 (4) 2.1 校正装置计算方法 (4) 2.2 课程设计要求计算 (4) 第三章利用Matlab仿真软件进行辅助分析 (6) 3.1校正系统的传递函数 (6) 3.2用Matlab仿真 (6) 3.3利用Matlab/Simulink求系统单位阶跃响应 (8) 3.2.1原系统单位阶跃响应 (8) 3.2.2校正后系统单位阶跃响应 (8) 3.2.3校正前、后系统单位阶跃响应比较 (8) 3.4硬件设计 (8) 3.4.1在计算机上运行出硬件仿真波形图 (9) 课程设计心得体会 (10) 参考文献 (12)
1 第一章 课程设计内容与要求分析 1.1设计内容 针对二阶系统 )1()(+= s s K s W ， 利用有源串联超前校正网络（如图所示）进行系统校正。当开关S 接通时为超前校正装置，其传递函数 11 )(++-=Ts Ts K s W c c α， 其中 1 3 2R R R K c += ， 1 ) (13243 2>++ =αR R R R R ，C R T 4=， “-”号表示反向输入端。若Kc=1，且开关S 断开，该装置相当于一个放大系数为1的放大器（对原系统没有校正作用）。 1.2 设计要求 1 1.0)(≤∞e ，开环截止频率ω’≥45°； 2 3） 4）设校正装置网络元件参数R4、5R=100K ，C=1μF 、10μF 若干个）； 6）利用Matlab 仿真软件辅助分析，绘制校正前、后及校正装置对数频率特性曲线,并验算设计结果； 7）在Matlab-Simulink 下建立系统仿真模型，求校正前、后系 统单位阶跃响应特性，并进行系统性能比较； 8）利用自动控制原理实验箱完成硬件设计过程，包括：搭建校正前后 c R R
频谱分析报告仪地使用方法
频谱分析仪的使用方法 13MHz信号。一般情况下，可以用示波器判断13MHz电路信号的存在与否，以及信号的幅度是否正常，然而，却无法利用示波器确定13MHz电路信号的频率是否正常，用频率计可以确定13MHz电路信号的有无，以及信号的频率是否准确，但却无法用频率计判断信号的幅度是否正常。然而，使用频谱分析仪可迎刃而解，因为频谱分析仪既可检查信号的有无，又可判断信号的频率是否准确，还可以判断信号的幅度是否正常。同时它还可以判断信号，特别是VCO信号是否纯净。可见频谱分析仪在手机维修过程中是十分重要的。 另外，数字手机的接收机、发射机电路在待机状态下是间隙工作的，所以在待机状态下，频率计很难测到射频电路中的信号，对于这一点，应用频谱分析仪不难做到。 一、使用前须知 在使用频谱分析仪之前，有必要了解一下分贝(dB)和分贝毫瓦(dBm)的基本概念，下面作一简要介绍。 1．分贝(dB) 分贝是增益的一种电量单位，常用来表示放大器的放大能力、衰减量等，表示的是一个相对量，分贝对功率、电压、电流的定义如下： 分贝数：101g(dB) 分贝数=201g(dB) 分贝数=201g(dB) 例如：A功率比B功率大一倍，那么，101gA／B=10182’3dB，也就是说，A功率比B功率大3dB， 2．分贝毫瓦(dBm) 分贝毫瓦(dBm)是一个表示功率绝对值的单位，计算公式为： 分贝毫瓦=101g(dBm) 例如，如果发射功率为lmw，则按dBm进行折算后应为：101glmw／1mw=0dBm。如果发射功率为40mw，则10g40w／1mw--46dBm。 二、频谱分析仪介绍 生产频谱分析仪的厂家不多。我们通常所知的频谱分析仪有惠普(现在惠普的测试设备分离出来，为安捷伦)、马可尼、惠美以及国产的安泰信。相比之下，惠普的频谱分析仪性能最好，但其价格也相当可观，早期惠美的5010频谱分析仪比较便宜，国产的安泰5010频谱分析仪的功能与惠美的5010差不多，其价格却便宜得多。 下面以国产安泰5010频谱分析仪为例进行介绍。 1．性能特点 AT5010最低能测到2.24uv，即是-100dBm。一般示波器在lmv，频率计要在20mv以上，跟频谱仪比相差10000倍。如用频率计测频率时，有的频率点测量很难，有的频率点测最不准，频率数字显示不稳定，甚至测不出来。这主要足频率计灵敏度问题，即信号低于20mv频率计就无能为力了，如用示波器测量时，信号5％失真示波器看不出来，在频谱仪上万分之一的失真都能看出来。
matlab实验九控制系统的PI校正设计及仿真
实验九控制系统的PI校正设计及仿真 一、实验目的 1. 应用频率综合法对系统进行PI校正综合设计； 2. 学习用MATLAB对系统性能进行仿真设计、分析； 二、实验设计原理与步骤 1?设计原理 滞后校正(亦称PI校正)的传递函数为： 其对数频率特性如图9-1所示，参数表征滞后校正的强度。 2 ?设计步骤 基于频率法的综合滞后校正的步骤是： (1)根据静态指标要求，确定开环比例系数K，并按已确定的K画出系统固有部分的Bode 图； (2)根据动态指标要求试选c，从Bode图上求出试选的c 点的相角，判断是否满足相 位裕度的要求(注意计入滞后校正带来的50 ~ 120的滞后量)，如果满足，转下一步。否则， 如果允许降低 c ,就适当重选较低的 C ； (3)从图上求出系统固有部分在c点的开环增益Lg ( c) o如果Lg ( c) >0令Lg ( c) =20lg ，求出，就是滞后校正的强度，如果Lg (c) < 0，则无须校正，且可将开环比例系数提高。 (4)选择21 1 1 (~ ) C，进而确定 1 1 o T 5 10 T (5)画出校正后系统的Bode图，校核相位裕量。 滞后校正的主要作用是降低中频段和高频段的开环增益,但同时使低频段的开环增益 不受影响，从而达到兼顾静态性能与稳定性。它的副作用是会在c点产生一定的相角滞后。 三、实验内容 练习9-1设系统原有开环传递函数为： 系统的相位裕度丫40° 系统的开环比例系数K= 5 S-1
截止频率为c=0 . 5 S1 要求： (1)用频率法设计满足上述要求的串联滞后校正控制器； ( 2)画出校正前后的Bode 图 ( 3)用Simulink 对校正前后的闭环系统进行仿真，求出其阶跃响应； (4)分析设计效果。 k0=5;n1=1; d1=conv(conv([1,0],[1,1]),[0.5 1]); w=logspace(-1,3,1000); sope=tf(k0*n1,d1); figure(1) margin(sope);grid on wc=0.5; num=sope.num{1}; den=sope.den{1}; na=polyval(num,j*wc); da=polyval(den,j*wc); g=na/da; g1=abs(g); h=20*log10(g1); beta=10A(h/20); t=10/wc; bt=beta*t; gc=tf([t,1],[bt,1]) sys1=sope*gc [mag1,phase1,w]=bode(sys1,w); [gm1,pm1,wcg1,wcp1]=margin(mag1,phase1,w); figure(2) margin(sys1); grid on; 滞后： 20 s + 1 173.5 s + 1 练习9-2 设被控对象开环传递函数为： 系统的相位裕度丫400
基于频域的校正方法及实验设计
2016届毕业（设计）论文 题目基于频域的校正方法及实验设计 专业班级过程自动化 学号 1204160134 学生姓名于春明 第一指导教师陈杰 指导教师职称 学院名称电气信息院 完成日期： 2016年 5月 20日
基于频域的校正方法及实验设计 Correction Method and Experimental Design based on Frequency Domain 学生姓名于春明 第一指导教师陈杰
摘要 在经典控制理论中，系统校正设计，就是在给定的性能指标下，对于给定的对象模型，确定一个能够完成系统满足的静态与动态性能指标要求的控制器，即确定校正器的结构与参数。串联校正控制器的频域设计方法中，使用的校正器有超前校正器、滞后校正器、滞后-超前校正器等。超前校正设计方法的特点是校正后系统的截止频率比校正前的大，系统的快速性能得到提高，这种校正设计方法对于要求稳定性好、超调量小以及动态过程响应快的系统被经常采用。滞后校正设计方法的特点是校正后系统的截止频率比校正前的小，系统的快速性能变差，但系统的稳定性能却得到提高，因此，在系统快速性要求不是很高，而稳定性与稳态精度要求很高的场合，滞后校正设计方法比较适合。滞后-超前校正设计是指既有滞后校正作用又有超前校正作用的校正器设计。它既具有了滞后校正高稳定性能、高精确度的好处，又具有超前校正响应快、超调小的优点，这种设计方法在要求较高的场合经常被采用。 关键词：
ABSTRACT In classical control theory, system design correction, that is, given the performance for a given object model to determine a controller to complete the system meets the static and dynamic performance requirements, namely to determine the structure and corrector parameter. Frequency Domain controller series corrected using correction has lead corrector corrector lag lag - lead Corrector like. Features advanced design correction method is to correct the system cut-off frequency than the fast performance is improved before the correction is large, the system, this correction method for design requires good stability, small overshoot and dynamic process of rapid response systems are often use. Lag compensation design approach is characterized by system after correcting the cutoff frequency than the fast performance before correction is small, the system is deteriorated but stable performance of the system has improved, therefore, the system speed requirements are not high, and the stability and steady-state high precision of the occasion, lag compensation design method is more suitable. Lag - lead Corrector design means there are both lagging corrective action ahead of corrective action calibration designs. It has a lag correction high stability, high accuracy advantages, but also has the leading correction fast response, small overshoot of the advantages of this design approach in demanding situations are often used. Keywords：
离散频谱校正技术
图3.1.1 窗函数的频谱函数 三、离散频谱校正技术 经FFT 得到的离散频谱其幅值、相位和频率都可能产生较大的误差。从理论上分析，加矩形窗时单谐波频率的最大误差可达36.4％，即使加其它窗时，也不能完全消除此影响，如加Hanning 窗时，只进行幅值恢复时的最大误差仍高达15.3%，相位误差更大，高达90度。 目前国内外有四种对幅值谱或功率谱进行校正的方法：第一种方法是离散频谱能量重心校正法，第二种方法是对幅值谱进行校正的比值法，第三种方法是FFT+DFT 谱连续细化分析傅立叶变换法，第四种方法是相位差法，这些方法各有其特点。在相位差校正法中，有时移法、缩短窗长法和综合法。 1．比值校正法 这种方法利用频率归一化后差值为1的主瓣峰顶附近二条谱线的窗谱函数比值，建立一个以校正频率为变量的方程，解出校正频率，进而进行幅值和相位校正。解方程求校正频率的方法是多样化的，直接导出公式的方法称比值公式法，利用迭代求解的方法称为比值迭代公式法，用搜索求解的方法称比值峰值搜索法。研究表明，加Hanning 窗的比例校正法精度非常高，频率误差小于0.0001f ?，幅值误差小于万分之一，相位误差小于1度。 （1）频率校正 频率校正即求出主瓣中心的横坐标。设窗函数的频谱函数为 ()x f ，()x f 对称于y 轴，见图3.1.1。对于任一x ，窗谱函数为()x f ， 离散频谱为y x ；对于任一()1+x ，窗谱函数为()1+x f ，离散频谱为 y x +1，构造v 为间隔为1的两点()x f 、()1+x f 的比值函数，由()x f 、()1+x f 、y x 和y x +1就能求出x 。由于f(x)的函数表达式为已知，故 可构造一函数 v F x f x f x y y x x == +=+()() ()11 (3.1.1) v 是间隔为1的两点的比值，是x 的函数，对上式解出其反函数： x g v =() (3.1.2) 即求解谱线校正量x k x -=?=?，这种方法称为比值公式法。 校正频率为： N f k k f s x ) (?+= (3.1.3) 式中，()12/,,2,1,0-=N k k Λ为谱线号，N 为分析点数，s f 为采样频率。 （2）幅值校正 设窗函数的频谱模函数为()x f ，主瓣函数为： )(0x x Af y -= (3.1.4) 这就是信号频谱与窗函数卷积的结果，式中，A 为真实幅值，对应主瓣中心0x ，现将k y y =，k x =代入式(3.1.4)得： )(0x k Af y k -= (3.1.5)
基于matlab 的gamma校正
基于matlab 的gamma校正 一、gamma校正的原理 其原始图像产生了失真，失真程度有具体系统的gamma值决定，通过相应的软件对图像数据进行预补偿，再送入CRT 显示。 二、分析 原图如下： I=imread('aaa.jpg'); subplot(2,2,1); imshow(I); title('aaa'); [m,n,k]=size(I); r=zeros(m,n,k,'uint8'); gama=0.8; p=255/255^(gama);p=(1/p)^(1/gama); for i=1:m for j=1:n for l=1:k r(i,j,l)=floor(p*double(I(i,j,l))^(1/gama)); end end end
subplot(2,2,2); imshow(r); title('gama=0.8'); gama=0.6; p=255/255^(gama);p=(1/p)^(1/gama); for i=1:m for j=1:n for l=1:k r(i,j,l)=floor(p*double(I(i,j,l))^(1/gama)); end end end subplot(2,2,3); imshow(r); title('gama=0.6'); gama=0.4; p=255/255^(gama);p=(1/p)^(1/gama); for i=1:m for j=1:n for l=1:k r(i,j,l)=floor(p*double(I(i,j,l))^(1/gama)); end end end subplot(2,2,4); imshow(r); title('gama=0.4');
基于Matlab仿真PID校正
基于matlab 仿真的pid 校正总结 PID 控制器是目前在过程控制中应用最为普遍的控制器，它通常可以采用以下几种形式：比例控制器，0;D I K K ==比例微分控制器，0;I K =比例积分控制器，0; D K =标准控制器。 下面通过一个例子来介绍PID 控制器的设计过程。 假设某弹簧（阻尼系统）如图1所示，1,10/,20/M kg f N s m k N m ==?=。让 我们来设计不同的P 、PD 、PI 、PID 校正装置，构成反馈系统。来比较其优略。 系统需要满足： （1） 较快的上升时间和过渡过程时间； （2） 较小的超调； （3） 无静差。 图1 弹簧阻尼系统 系统的模型可描述如下：
控制系统建模与仿真论文( 2011) () 2 ()1()X s G s F s M s fs k = = ++ （1）、绘制未加入校正装置的系统开环阶跃响应曲线。 根据系统的开环传递函数，程序如下： clear; t=0:0.01:2; num=1; den=[1 10 20]; c=step(num,den,t); plot(t,c); xlabel('Time-Sec'); ylabel('y'); title('Step Response'); grid; 系统的阶跃响应曲线如图2 图2 未加入校正时系统的开环阶跃响应曲线
（2）、加入P 校正装置 我们知道，增加p K 可以降低静态误差，减少上升时间和过渡时间，因此首先选择P 校 正，也就是加入一个比例放大器。此时，系统的闭环传递函数为： 2 ()10(20) p c p K G s s s K = +++ 此时系统的静态误差为 120p p K K - +。所以为了减少静差，可以选择系统的比例增益 为300p K =。这样就可以把静差缩小到0.0625。虽然系统的比例系数越大，静差越小，但是比例系数也不能没有限制地增大，它会受到实际物理条件和放大器实际条件的限制。一般取几十到几百即可。增大比例增益还可以提高系统的快速性。 加入P 校正后，程序如下： clear; t=0:0.01:2; Kp=300; num=[Kp]; den=[1 10 (20+Kp)]; c=step(num,den,t); plot(t,c); xlabel('Time-Sec'); ylabel('y'); title('Step Response'); gird; 加入P 校正后系统的闭环阶跃响应曲线如图3
Gamma校正
Gamma校正 一、历史的巧合 在早期介绍Gamma校正的文章中都是这样说的：由于CRT显示器响应曲线的非线性关系，即亮度与输入电压呈指数为2.2的幂函数关系,如下图中实线所示。如果直接將相机或摄像机采集到的线性图像输入，图像就会被压得很暗，因此就需要对输入图像做一个与CRT响应曲线相反的校正如下图中虚线所示，將图像提亮,使输出与原图保持一致，
这就是图像的Gamma校正，Gamma值为2.2。这种说法在很长一段时间内被视为对Gamma校正的经典解释。 现在的显示器大多数用的是LCD，这种显示器已不具备CRT这样的特性，应该说可以不需要或者是用另外的参数来做Gamma校正。但是生产厂商还是通过硬件或软件方法使其保持有Gamma=2.2响应曲线，也就是说输入图像仍然需要做2.2的Gamma校正。这是为什么呢？原来输入图像的Gamma校正不仅是为了补偿CRT的响应曲线，更重要的是能真实反映人眼对亮度感知的特性和合理分配8位图像的阶值。这个美妙的历史巧合一直延续至今。但是现在CRT显示器已被淘汰，再沿用这样的解释就会引起更多的混乱与矛盾，因此有必要回归到Gamma 校正的真实意图。 二、人眼视觉与中灰色 人眼对亮度的感知是非线性的，也就是感知与亮度的增加不是成正比的，在一个小黑屋中，当点燃第一支蜡烛时会感受到亮度有很大提高，如果已经点燃了100支蜡烛，再点燃第101支蜡烛时感觉到亮度的变化是很微小，尽管第101支蜡烛与第一支蜡烛对亮度的贡献是相同的。总量为A，变化量为ΔA，人的感觉取决于ΔA／A，而不是ΔA。相同的ΔA，总量越小感觉越明显，也就是在较暗的环境下对亮度的变化更为敏感。因此在从黑色到白色线性分佈的色板中，人眼感知到的中灰色不在色板中间，而是在物理亮度为白色的20%左右的地方，如下图所示。所以摄影用的灰卡称为18%灰，即为白卡18%反射率。
matlab实验九控制系统的PI校正设计及仿真
实验九 控制系统的PI 校正设计及仿真 一、 实验目的 1. 应用频率综合法对系统进行PI 校正综合设计； 2．学习用MA TLAB 对系统性能进行仿真设计、分析； 二、实验设计原理与步骤 1．设计原理 滞后校正（亦称PI 校正）的传递函数为： 其对数频率特性如图9-1所示，参数β表征滞后校正的强度。 2．设计步骤 基于频率法的综合滞后校正的步骤是： （1）根据静态指标要求，确定开环比例系数K ，并按已确定的K 画出系统固有部分的Bode 图； （2）根据动态指标要求试选c ω，从Bode 图上求出试选的c ω点的相角，判断是否满足相位裕度的要求（注意计入滞后校正带来的0012~5的滞后量），如果满足，转下一步。否则，如果允许降低c ω，就适当重选较低的c ω； （3）从图上求出系统固有部分在c ω点的开环增益Lg （c ω）。如果Lg （c ω）>0令Lg （c ω）=20lg β，求出β，就是滞后校正的强度，如果Lg （c ω）〈0，则无须校正，且可将开环比例系数提高。 （4）选择C T ωω)10 1~51(12==，进而确定T βω11=。 （5）画出校正后系统的Bode 图，校核相位裕量。 滞后校正的主要作用是降低中频段和高频段的开环增益，但同时使低频段的开环增益不受影响，从而达到兼顾静态性能与稳定性。它的副作用是会在c ω点产生一定的相角滞后。 三、实验内容 练习9-1 设系统原有开环传递函数为： 系统的相位裕度γ0 40≥ 系统的开环比例系数K= 5 S -1 截止频率为c ω=0．5 S -1
（1）用频率法设计满足上述要求的串联滞后校正控制器； （2）画出校正前后的Bode图 （3）用Simulink对校正前后的闭环系统进行仿真，求出其阶跃响应；（4）分析设计效果。 k0=5;n1=1; d1=conv(conv([1,0],[1,1]),[ 1]); w=logspace(-1,3,1000); sope=tf(k0*n1,d1); figure(1) margin(sope);grid on wc=; num={1}; den={1}; na=polyval(num,j*wc); da=polyval(den,j*wc); g=na/da; g1=abs(g); h=20*log10(g1); beta=10^(h/20); t=10/wc; bt=beta*t; gc=tf([t,1],[bt,1]) sys1=sope*gc [mag1,phase1,w]=bode(sys1,w); [gm1,pm1,wcg1,wcp1]=margin(mag1,phase1,w); figure(2) margin(sys1); grid on; 滞后：
多种频谱校正方法及matlab代码
多种频谱校正方法 采样间隔归一化成1T ?=,采样长度为N .这样FFT 离散谱线为0,1)i X i N =-（,相应的 频率分辨率2/(1/)N f N ωπ?=?=.设FFT 离散谱线局部极高谱线为m (为了数学上简洁,假定从0开始,注意在MATLAB 环境下数组实际操作的是从1开始),记频偏量δωδω=?.我们需要使用谱线m 和与之相邻一条次高谱线，记这连续两条谱线中左边一条序号为M (当次高谱线在m 左侧时1M m =-,反之M m =). 下面列出若干算法的δ计算公式 1.加矩形窗的精确谱校正[1] i i i X U jV =+111()sin()()cos() M M M M opt M M V V M U U M K U U ωω+++-?+-?=-1211cos()sin()cos()sin()opt M M opt M M K M Z V U M K M Z V U M ωωωωωω++-???=+???? -?+???=+???+??? 2121 cos()cos()()Z M Z M M m Z Z ωωωδ?+?-?=+--2.加矩形窗情形,采用解析单频模型的幅值比校正[1,2]11||()||||M M M X M m X X δ++= +-+3.加汉宁窗情形,采用解析单频模型的幅值比校正[1,2] 112||||()|||| M M M M X X M m X X δ++-=+-+4.加矩形窗情形,采用解析单频模型的复比值校正[3] 11Re ()M M M X M m X X δ++??=+- ?-?? 5.加汉宁窗情形,采用解析单频模型的复比值校正[3] 112()M M M M X X M m X X δ+++=+--6.加矩形窗情形,采用解析单频模型的复合复比值校正[3]
讲座1-3 离散频谱校正技术(DOC)
图3.1.1 窗函数的频谱函数 讲座1-3 三、离散频谱校正技术 经FFT 得到的离散频谱其幅值、相位和频率都可能产生较大的误差。从理论上分析，加矩形窗时单谐波频率的最大误差可达36.4％，即使加其它窗时，也不能完全消除此影响，如加Hanning 窗时，只进行幅值恢复时的最大误差仍高达15.3%，相位误差更大，高达90度。 目前国内外有四种对幅值谱或功率谱进行校正的方法：第一种方法是离散频谱能量重心校正法，第二种方法是对幅值谱进行校正的比值法，第三种方法是FFT+DFT 谱连续细化分析傅立叶变换法，第四种方法是相位差法，这些方法各有其特点。在相位差校正法中，有时移法、缩短窗长法和综合法。 1．比值校正法 这种方法利用频率归一化后差值为1的主瓣峰顶附近二条谱线的窗谱函数比值，建立一个以校正频率为变量的方程，解出校正频率，进而进行幅值和相位校正。解方程求校正频率的方法是多样化的，直接导出公式的方法称比值公式法，利用迭代求解的方法称为比值迭代公式法，用搜索求解的方法称比值峰值搜索法。研究表明，加Hanning 窗的比例校正法精度非常高，频率误差小于0.0001f ?，幅值误差小于万分之一，相位误差小于1度。 （1）频率校正 频率校正即求出主瓣中心的横坐标。设窗函数的频谱函数为 ()x f ，()x f 对称于y 轴，见图3.1.1。对于任一x ，窗谱函数为()x f ， 离散频谱为y x ；对于任一()1+x ，窗谱函数为()1+x f ，离散频谱为y x +1，构造v 为间隔为1的两点()x f 、()1+x f 的比值函数，由()x f 、 ()1+x f 、y x 和y x +1就能求出x 。由于f(x)的函数表达式为已知，故 可构造一函数 v F x f x f x y y x x == +=+()() ()11 (3.1.1) v 是间隔为1的两点的比值，是x 的函数，对上式解出其反函数： x g v =() (3.1.2) 即求解谱线校正量x k x -=?=?，这种方法称为比值公式法。 校正频率为： N f k k f s x ) (?+= (3.1.3) 式中，()12/,,2,1,0-=N k k 为谱线号，N 为分析点数，s f 为采样频率。 （2）幅值校正 设窗函数的频谱模函数为()x f ，主瓣函数为： )(0x x Af y -= (3.1.4) 这就是信号频谱与窗函数卷积的结果，式中，A 为真实幅值，对应主瓣中心0x ，现将k y y =，k x =代 入式(3.1.4)得：
色彩配对与GAMMA值校正
我们在处理RGB的图像时经常遭遇到一个非常令人讨厌的问题，那就是色彩的准确度问题。RGB 的图像往往会因为搭配的硬件有所不同而出现不一致的结果。所以经常出现的问题就是--在某一操作平台所制作的图像到了另外一台机器上看就不是那么回事了。例如，一张在 PC 上制作出的杰作移到了MAC上浏览就变得灰灰白白的甚至有点褪色的样子。 这个问题是因为并非所有的显示器都是一个样的，常常会因为显示器摆放位置周围的以及亮度的调整值不同而无法一致。但是RGB 各数值与实际屏幕屏幕上所显示的色彩几乎是一模一样的。例如当我们将红色频设置为 200 时，理论上应该就会比红色频设置为 100 时看来明亮 2 倍，但实际上并非如此。而实际影响这种结果的因素，我们称他为gamma。每一台电脑的 gamma 值都不尽相同，因此即使某一个色彩能够吻合，但是其余的色彩却？有办法对应。 色彩管理对于许多电脑周边设备来说也是一道难题。例如在MAC上所使用的是一种叫做图像处理软件--ColorSync 的？建式色彩配对系统，而数码相机、扫描仪和打印机所使用的色彩管理系统则是--Pantone Matching System，它会直接将色彩原封不动的传到这些硬件上。那么在网页上的图像又该如何做色彩管理呢？这恐怕难度更高了，这是和每个使用者的所使用的显示器设置有关。不过倒也不是没有办法，你可以试试 gamma 校正的方式。你可以将特定的 gamma 值放入图像中，那么当使用者打开图像的时候，使用者所安装的相关工具就可以完成对 gamma 值的校正，并且调整使用者的显示器色彩曲线，使得完整的原始图像能够准确地表现出来。 但是非常遗憾的是目前最欢迎迎且流通最广泛的图像格式并不支持 gamma 值的校正。可以预见的是在网络非常发达的今天，使用者对于网络上视觉所见的每个物品的真实度的要求只会越来越迫切。特？是对于某些从网上服装、化妆品以及艺术品销售的公司来说，色彩的表现是否适当而准确更是非常重要的一个课题。或许Portable Network Graphics (PNG)格式的出现正好可以加速解决色彩管理的迫切需要。W3C 在 1996 年确定并发表了最终版的PNG 规格，但是直到最近浏览器和图像处理软件才开始支持PNG 的规格。 点阵家族与矢量家族 在一台电脑的屏幕上，图像不过只是各种颜色像素 (pixel) 的集合而已。有些类型的图像文件即是以一个个的像素来纪录。这种类型的图像就叫做点阵图像，你只能通过点阵图像的编辑软件来修改图像像素。 Photoshop 和 Paint Shop Pro 是目前两个最受欢迎的点阵图像编辑软件。 矢量图像是通过叙述的方式来纪录一张图像，也就是数一张图像是经过许多不同形状的几何图形所拼？而成的。这些几何图形可以被转换成点阵图像然后显示在电脑屏幕上。矢量图像比较容易被修改，因为它的每一个物体都可以独立移动、放大缩小、旋转或者删除。像PostScript 就是印刷业中最受欢迎的矢量格式，而 Macromedia 的 Flash 所做的文件则是在网络上最接近标准的矢量格式。为了让它成为广为业界所使用的标准，Macromedia 在
伽玛校正及其重要性
正确理解伽玛校正及其重要性 随着有源矩阵快速发展，薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)市场已重新定义无数人的生活、工作和娱乐方式。从高清(HD)电视到桌面、笔记本和计算机，从智能手机到汽车信息娱乐系统，TFT-LCD以这样或那样的方式无处不在。 尽管电视厂商一般不以"伽玛"本身作为卖点，但这一术语自阴极射线管(CRT)电视时代便已存在，并且仍是目前TFT-LCD的重要幕后特征。 就现代LCD电视而言，伽玛技术将清晰度提高到较新水平。每个LCD电视厂商必须在开发过程中的某个点重视伽玛。否则，他们可以有世界上绝对最好的显示屏技术，却因为不能准确重建图像而没人买他们的显示屏。这里所说的"不准确" 指色彩表现和光强度，远达不到准确还原/重建源图像应有的水平。 那么，电视中这种神秘的所谓"伽玛"是什么呢?它与许多放射性衰变相关的高能"伽玛辐射"不是一回事。首先，我们简要讨论伽玛在CRT电视系统中含义。然后，说明其如何向TFT-LCD电视系统转化，以及为什么我们应该或需要了解这一技术。 伽玛与CRT电视 CRT电视工作时，采用电子束轰击屏幕上的磷光质涂层。通过相应的电子束扫描，轰击这些磷光体可在屏幕上"描绘"图像。电子枪所加控制电压与屏幕产生光强度之间的关系本质上是非线性的，近似于一阶方式幂律方程(表示为Y(x)=x a)，称为CRT伽玛响应。 人眼对光强，即"亮度"，具有本能的非线性敏感(光感)。眼睛对较低灰度(较暗)光亮的变化最敏感。眼睛的这种自然响应与CRT相反的固有响应非常相近。这是一个意外、却非常有用的副作用，通过对源数据进行单一校正可补偿系统非线性，使眼睛感受到一致的亮度变化。 源数据编码方式必须考虑CRT响应和眼睛已知亮度响应。摄像机按视频信号红、绿、蓝颜色分量(RGB)进行伽玛校正，视频需要以摄像系统读取亮度变化类似于人眼读取的相同方式编码。由于CRT响应与此相反，因此光强度的感觉是线性的。伽玛校正还具有其他优点，如降低视频信号噪声，提高低电平有效分辨率(这两个因素关系到生成效果的一致性)。 在幂律方程中，对于给定系统来说，亮度(简单地)等于施加的电子枪电压提高到某一乘幂。这个幂是伽玛系数(γ)，这个公式近似定义了CRT的整体转换函数。一般情况下，典型CRT伽玛应为2.2至2.5。伽玛系数越高，图像对比度越大，而且增加了黑暗部分的深度(因为低电平分辨率加大)。伽玛系越小，会使图像显得模糊或单调(因为低电平分辨率下降)。 伽玛响应为1.0的系统视为线性，但从各种原因角度看并非都有利。最关键的是，不能还原颜色和对比度感觉正确的伽玛校正图像。 总之，伽玛校正为系统伽玛响应进行必要补偿，保证(至少接近)摄像机摄入的亮度与CRT电视显示的相同，使眼睛看到正确的图像效果，图1。