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VI. Programming Codes & analysis
VI. Programming Codes & analysis
1. How to open Jupyter notebook
1. How to open Jupyter notebook
開啟終端機(Terminal)，打上指令。
開啟終端機(Terminal)，打上指令。
jupyter notebook
jupyter notebook
2. Python Programming Codes
2. Python Programming Codes
一、匯入模組
一、匯入模組
import numpy as np
from scipy.fftpack import fft,ifft
import matplotlib.pyplot as plt
二、匯入影像分析數據
二、匯入影像分析數據
time = []
data = []
#tt1.csv為數據檔，請改成要匯入的檔名
with open('testtt.csv','r',encoding='utf-8-sig') as f:
s = f.read()
b = s.split()
for i in b:
c=i.split(',')
time.append(int(c[0])/30-1/30)
data.append(c[1])
print(len(time))
print(len(data))
三、畫出數據圖
三、畫出數據圖
time = np.array(time, dtype="float")
data = np.array(data, dtype="float")
plt.plot(time,data)
plt.show()
四、將數據進行頻譜分析
四、將數據進行頻譜分析
sampling_rate = 30 #sampling_rate為相機的FPS
fft_size = len(time) #fft_size為總共數據數量
t = np.array(time, dtype="float")
x = np.array(data, dtype="float")
xs = x[:fft_size]
xf = np.fft.rfft(xs) / fft_size
xss = len(x)
ts = t[:xss]
x = np.array(x, dtype="float")
ts = np.array(ts, dtype="float")
plt.plot(ts,x)
plt.show()
freqs = np.linspace(0, int(sampling_rate/2), int(fft_size/2+1))
xfp = 20*np.log10(np.clip(np.abs(xf), 1e-2, 1e2))
freqs = np.array(freqs, dtype="float")
xfp = np.array(xfp, dtype="float")
freqs = freqs[1:]
xfp = xfp[1:]
plt.plot(freqs,xfp)
plt.show()
五、週期與頻率實驗值
五、週期與頻率實驗值
num = xfp.argmax(axis=0)
print(freqs[num]) #頻率
print(1/freqs[num]) #週期
2.57668711656
0.388095238095
六、K 實驗值&理論值
六、K 實驗值&理論值
m = 0.09190 #鉛球重量
k = 4*np.pi**2*m*freqs[num]**2 #實驗值彈性係數
k_th = 25.8 #實驗一所得之理論值
error = abs(k-k_th)/k_th*100
print(k)
print("Error:{:.0f}%".format(error))
24.0878822813
Error:7%
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