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eulerian.py

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