我有一个大小为10000x512x512的三维数据立方体。我想沿着dim[0]反复解析一个向量窗口(比如6),并高效地生成fourier变换。我想我正在做一个数组拷贝到pyfftw包中,这给了我巨大的开销。我现在正在看文档,因为我认为有一个选项我需要设置,但我可以使用一些额外的语法帮助。你知道吗
这段代码最初是由另一个numpy.fft.rfft格式用麻木加速。但是这个实现在我的工作站上不起作用,所以我重新编写了所有内容,并选择使用pyfftw。你知道吗
import numpy as np
import pyfftw as ftw
from tkinter import simpledialog
from math import ceil
import multiprocessing
ftw.config.NUM_THREADS = multiprocessing.cpu_count()
ftw.interfaces.cache.enable()
def runme():
# normally I would load a file, but for Stack Overflow, I'm just going to generate a 3D data cube so I'll delete references to the binary saving/loading functions:
# load the file
dataChunk = np.random.random((1000,512,512))
numFrames = dataChunk.shape[0]
# select the window size
windowSize = int(simpledialog.askstring('Window Size',
'How many frames to demodulate a single time point?'))
numChannels = windowSize//2+1
# create fftw arrays
ftwIn = ftw.empty_aligned(windowSize, dtype='complex128')
ftwOut = ftw.empty_aligned(windowSize, dtype='complex128')
fftObject = ftw.FFTW(ftwIn,ftwOut)
# perform DFT on the data chunk
demodFrames = dataChunk.shape[0]//windowSize
channelChunks = np.zeros([numChannels,demodFrames,
dataChunk.shape[1],dataChunk.shape[2]])
channelChunks = getDFT(dataChunk,channelChunks,
ftwIn,ftwOut,fftObject,windowSize,numChannels)
return channelChunks
def getDFT(data,channelOut,ftwIn,ftwOut,fftObject,
windowSize,numChannels):
frameLen = data.shape[0]
demodFrames = frameLen//windowSize
for yy in range(data.shape[1]):
for xx in range(data.shape[2]):
index = 0
for i in range(0,frameLen-windowSize+1,windowSize):
ftwIn[:] = data[i:i+windowSize,yy,xx]
fftObject()
channelOut[:,index,yy,xx] = 2*np.abs(ftwOut[:numChannels])/windowSize
index+=1
return channelOut
if __name__ == '__main__':
runme()
我得到了一个4D数组;变量channelChunks。我将每个通道保存到一个二进制文件中(上面的代码中没有包含,但是保存部分可以正常工作)。你知道吗
这个过程是为了我们的解调项目,4D数据立方体通道块然后被解析成eval(numChannel)3D数据立方体(电影),从中我们能够根据我们的实验设置按颜色分离电影。我希望我能绕过写一个C++函数,通过Pyfftw调用矩阵上的FFT。你知道吗
实际上,我在给定的索引1和2轴上沿着dataChunk的0轴取windowSize=6个元素,并执行1D FFT。我需要在整个3D数据块中执行此操作,以生成解调后的电影。谢谢。你知道吗
pyfftw可以自动生成FFTW advanced plans。 可按以下方式修改代码:
实到复变换可以用来代替复到复变换。 使用pyfftw,它通常会写入:
在FFTW规划器中添加几个标志。例如,
FFTW_MEASURE
将对不同的算法计时并选择最佳算法。FFTW_DESTROY_INPUT
表示可以修改输入数组:可以使用一些实现技巧。你知道吗限制分区数。除法比乘法花费更多。你知道吗
通过pyfftw使用FFTW advanced plan避免多个for循环。
这是修改后的代码。我还将帧数减少到100,设置随机生成器的种子,以检查结果是否未被修改和注释tkinter。窗口的大小可以设置为2的幂次方,也可以设置为2、3、5或7的乘积,这样就可以有效地应用Cooley-Tuckey算法。避免大素数。你知道吗
让我们知道它有多快你的计算!我的电脑从24秒变成了不到2秒。。。你知道吗
相关问题 更多 >
编程相关推荐