ulab.utils — ayudantes de utilidad de ulab#

El submódulo ulab.utils proporciona un pequeño conjunto de ayudantes que operan sobre objetos numpy.ndarray pero que residen fuera de la superficie estándar de NumPy / SciPy. Los ayudantes están optimizados para los patrones de transmisión comunes en objetivos embebidos – búferes de periféricos de más de 16 bits, espectros de magnitud sin asignación de memoria.

Conversores de búfer#

El estándar numpy.frombuffer() solo maneja los dtypes que el propio numpy define (uint8, int8, uint16, int16, float). Los ayudantes que se muestran a continuación amplían esa cobertura a los búferes de bytes int16 / uint16 / int32 / uint32 y devuelven un numpy.ndarray de float en una sola pasada.

ulab.utils.from_int16_buffer(buffer: bytes, *, count: int = -1, offset: int = 0, out: numpy.ndarray | None = None, byteswap: bool = False) → numpy.ndarray#

Convierte un búfer de muestras int16 en un numpy.ndarray de float en una sola pasada.

Parámetros:

  • buffer – un búfer de tipo bytes que contiene las muestras.

  • count – número de elementos a leer. -1 lee todo el búfer desde offset hasta el final.

  • offset – número de bytes que se omiten al inicio del búfer.

  • out – un numpy.ndarray de float preasignado y opcional donde escribir el resultado. Cuando se proporciona, no se asigna ninguna matriz nueva.

  • byteswap – invierte el orden de los bytes de cada elemento antes de la conversión – la configuración adecuada cuando el búfer proviene de un periférico que escribió en un orden de bytes opuesto al de la CPU de la cámara.

Devuelve:

un numpy.ndarray de float de longitud count (o el número de muestras disponibles cuando count es -1).

ulab.utils.from_uint16_buffer(buffer: bytes, *, count: int = -1, offset: int = 0, out: numpy.ndarray | None = None, byteswap: bool = False) → numpy.ndarray#

Convierte un búfer de muestras uint16 en un numpy.ndarray de float en una sola pasada.

Parámetros:

  • buffer – un búfer de tipo bytes que contiene las muestras.

  • count – número de elementos a leer. -1 lee todo el búfer desde offset hasta el final.

  • offset – número de bytes que se omiten al inicio del búfer.

  • out – un numpy.ndarray de float preasignado y opcional donde escribir el resultado. Cuando se proporciona, no se asigna ninguna matriz nueva.

  • byteswap – invierte el orden de los bytes de cada elemento antes de la conversión – la configuración adecuada cuando el búfer proviene de un periférico que escribió en un orden de bytes opuesto al de la CPU de la cámara.

Devuelve:

un numpy.ndarray de float de longitud count (o el número de muestras disponibles cuando count es -1).

ulab.utils.from_int32_buffer(buffer: bytes, *, count: int = -1, offset: int = 0, out: numpy.ndarray | None = None, byteswap: bool = False) → numpy.ndarray#

Convierte un búfer de muestras int32 en un numpy.ndarray de float en una sola pasada.

Parámetros:

  • buffer – un búfer de tipo bytes que contiene las muestras.

  • count – número de elementos a leer. -1 lee todo el búfer desde offset hasta el final.

  • offset – número de bytes que se omiten al inicio del búfer.

  • out – un numpy.ndarray de float preasignado y opcional donde escribir el resultado. Cuando se proporciona, no se asigna ninguna matriz nueva.

  • byteswap – invierte el orden de los bytes de cada elemento antes de la conversión – la configuración adecuada cuando el búfer proviene de un periférico que escribió en un orden de bytes opuesto al de la CPU de la cámara.

Devuelve:

un numpy.ndarray de float de longitud count (o el número de muestras disponibles cuando count es -1).

ulab.utils.from_uint32_buffer(buffer: bytes, *, count: int = -1, offset: int = 0, out: numpy.ndarray | None = None, byteswap: bool = False) → numpy.ndarray#

Convierte un búfer de muestras uint32 en un numpy.ndarray de float en una sola pasada.

Parámetros:

  • buffer – un búfer de tipo bytes que contiene las muestras.

  • count – número de elementos a leer. -1 lee todo el búfer desde offset hasta el final.

  • offset – número de bytes que se omiten al inicio del búfer.

  • out – un numpy.ndarray de float preasignado y opcional donde escribir el resultado. Cuando se proporciona, no se asigna ninguna matriz nueva.

  • byteswap – invierte el orden de los bytes de cada elemento antes de la conversión – la configuración adecuada cuando el búfer proviene de un periférico que escribió en un orden de bytes opuesto al de la CPU de la cámara.

Devuelve:

un numpy.ndarray de float de longitud count (o el número de muestras disponibles cuando count es -1).

Espectrograma#

ulab.utils.spectrogram(r: numpy.ndarray, imag: numpy.ndarray | None = None, *, scratchpad: numpy.ndarray | None = None, out: numpy.ndarray | None = None, log: bool = False) → numpy.ndarray#

Devuelve la magnitud de la transformada discreta de Fourier de la entrada, conceptualmente equivalente a np.sqrt(real * real + imag * imag) tras una llamada a numpy.fft.fft() – sin asignar los búferes intermedios que requeriría la forma explícita.

Parámetros:

  • r – la parte real de la entrada como un numpy.ndarray de float 1-D. Su longitud debe ser una potencia de dos.

  • imag – parte imaginaria opcional de la entrada, con la misma forma que r. Cuando se omite, la entrada se trata como puramente real.

  • scratchpad – búfer de trabajo opcional para la FFT. Cuando se proporciona, no se asigna ninguna matriz de trabajo temporal.

  • out – búfer de destino opcional y preasignado para el espectro de magnitud. Cuando se proporciona, el resultado se escribe directamente en él.

  • log – cuando es True, devuelve el logaritmo natural de la magnitud en lugar de la propia magnitud.

Devuelve:

un numpy.ndarray de float de la misma longitud que r que contiene la magnitud (o su logaritmo) en cada banda de frecuencia.