opencv-python 傅里叶变换

冯浩旷
2023-12-01

目标:

  • 使用OpenCV查找图像的傅立叶变换
  • 使用Numpy中提供的FFT函数
  • 傅立叶变换的一些应用
  • 我们将看到以下函数:cv.dft()cv.idft()

理论

傅立叶变换用于分析各种滤波器的频率特性。对于图像,2D离散傅里叶变换(DFT)用于找到频域。称为快速傅里叶变换(FFT)的快速算法用于计算DFT。有关这些的详细信息可以在任何图像处理或信号处理教科书中找到。

对于正弦信号,x(t)= Asin(2πft),我们可以说f是信号的频率,如果采用其频域,我们可以看到f处的尖峰。如果对信号进行采样以形成离散信号,则我们得到相同的频域,但在[-π,π]或[0,2π](或对于N点DFT的[0,N])范围内是周期性的。你可以将图像视为在两个方向上采样的信号。因此,在X和Y方向上进行傅里叶变换可以得到图像的频率表示。

更直观地说,对于正弦信号,如果幅度在短时间内变化如此之快,则可以说它是高频信号。如果变化缓慢,则为低频信号。你可以将相同的想法扩展到图像。幅度在图像中的幅度变化很大?在边缘点,或噪音。我们可以说,边缘和噪声是图像中的高频内容。如果幅度没有太大变化,则它是低频分量。 (一些链接被添加到Additional Resources_,它通过示例直观地解释了频率变换)。

现在我们将看到如何找到傅立叶变换。

Numpy中

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