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Python
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Abhängigkeiten:
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- numpy
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- scipy.signal (butter, lfilter)
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- constants (für die Verwendung von 'alpha')
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Autor: Roberto Gelsinger
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Datum: 07.12.2023
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Version: Modulversion
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import numpy as np
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from scipy.signal import butter, lfilter
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from constants import alpha
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def fft_filter(video, freq_min, freq_max, fps):
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Diese Funktion nimmt Videodaten, eine Frequenzbandbreite und die Bildrate (FPS) des Videos entgegen.
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Sie filtert das Video, um nur Frequenzen im angegebenen Band zu verstärken. Das verstärkte Video, die FFT-Daten
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und die Frequenzen werden zurückgegeben.
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Args:
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video (ndarray): Die Videodaten als ndarray.
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freq_min (float): Die untere Grenzfrequenz des zu verstärkenden Frequenzbands.
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freq_max (float): Die obere Grenzfrequenz des zu verstärkenden Frequenzbands.
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fps (int): Die Bildrate (Frames pro Sekunde) des Videos.
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Returns:
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tuple: Ein Tupel, bestehend aus:
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- amplified_video (ndarray): Das verstärkte Videodaten als ndarray.
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- fft (ndarray): Die FFT-Daten des verstärkten Videos.
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- frequencies (ndarray): Die zugehörigen Frequenzen der FFT.
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nyquist = 0.5 * fps
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low = freq_min / nyquist
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high = freq_max / nyquist
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# Min-Max-Frequenzen filtern
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b, a = butter(4, [low, high], btype='band')
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filtered_video = np.zeros_like(video)
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for i in range(video.shape[2]):
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filtered_video[:, :, i] = lfilter(b, a, video[:, :, i])
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# Verstärkung
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amplified_video = np.abs(filtered_video) * alpha
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fft = np.fft.fft(amplified_video, axis=0)
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frequencies = np.fft.fftfreq(amplified_video.shape[0], d=1.0 / fps)
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return amplified_video, fft, frequencies
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