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图像傅里叶变换(快速傅里叶变换FFT)

   学习DIP第7天,图像傅里叶变换

习惯性,开篇废话

       今天公司的网不知怎么了,死活打不开CSDN,公司有100多架客机,也有极限速度60kb/s的网速,还有3K的工资。

图像FFT

        上篇已经介绍了关于2D FFT的相关知识,这篇只介绍在图像中的应用,对于一幅图像,做二维FFT后,即可得到其傅里叶变换,傅里叶变换后是二维复数矩阵,因为二维数组,如果是实数,是可以通过变换到0~255通过灰度图像显示出来,而变换结果是复数,所以我们通过显示其幅度,即复数的模,来显示傅里叶谱(幅度谱),不废话,上图:

原图
FFT结果
        可以看出,原图为大名鼎鼎的Lenna图,下面的为FFT后的幅度谱,其主要数值分布在四个顶点附近,图像中的位置坐标表示为(u,v),四个顶点分别表示(0,0),(0,max(v)),(max(u),0),(max(u),max(v)),至于为啥是这四个点,我也没研究明白,但是(0,0)附近是可以解释为低频分量较多,但是我们平时看到matlab的图是在图像中心的,这一步需要经过一个简单的变换,只要将原图中(坐标为表示x,y)x+y为偶数时,f(x,y)变成是其相反数,即-f(x,y),我们称之为Shift;之后可以得到:

中心化后的幅度谱

          
       此图中图像聚集在图像中心,与Matlab中结果类似,但Matlab中显示的更多,具体原因不清楚,但我感觉是Matlab
对最大值做了处理,因为最大值和最小值之间相差太大,所以拉伸后在变换到0~255,有些结果小于1,无法显示。

中心局部放大
        经过傅里叶逆变换后,再把图像Shift回来,即可得到原图,下面再描述一些变换结果:







#include "Image_FFT.h"


void FFT_Shift(double * src,int size_w,int size_h){
    for(int i=0;i<size_w;i++){
        for(int j=0;j<size_h;j++){
            if((i+j)%2)
                src[i*size_w+j]=-src[i*size_w+j];
        }
        
    }
    
}
void ImageFFT(IplImage * src,Complex * dst){
    //FFT_Shift(src, src);
    if(src->depth!=IPL_DEPTH_8U)
        exit(0);
    int width=src->width;
    int height=src->height;
    double *image_data=http://www.mamicode.com/(double*)malloc(sizeof(double)*width*height);>

          下一篇继续研究傅里叶变换的应用;

图像傅里叶变换(快速傅里叶变换FFT)