Python——OpenCV库的学习(十四):傅里叶变换

笔记和用法都在代码注释中:

import cv2 as cv
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# ·高频:变化剧烈的灰度分量,例如边界
# ·低频:变化缓慢的灰度分量,例如一片大海
#
# .opencv中主要就是cv2.dft()和cv2.idft(),输入图像需要先转换成np.float32格式。
# ·得到的结果中频率为0的部分会在左上角,通常要转换到中心位置,可以通过shift变换来实现。
# .cv2.dft()返回的结果是双通道的(实部,虚部),通常还需要转换成图像格式才能展示(0.255)。

# -------------------------------------傅里叶基本转换体验:
# img = cv.imread('666.jpg',0)
# img = np.float32(img)          #官方要求!!!
#
# dft = cv.dft(img,flags= cv.DFT_COMPLEX_OUTPUT)   #傅里叶变换!!!
# dft_shift = np.fft.fftshift(dft)                 # 将低频转换
#
# magnitude_spectrum = 20*np.log(cv.magnitude(dft_shift[:,:,0],dft_shift[:,:,1]))  #对两个通道进行转换!!!
# #原图
# plt.subplot(121),plt.imshow(img,cmap='gray')
# plt.title('img'),plt.xticks([]),plt.yticks([])
# #计算图像:中间为低频的那种!!!白色的那种
# plt.subplot(122),plt.imshow(magnitude_spectrum,cmap = 'gray')
# plt.title('img2'),plt.xticks([]),plt.yticks([])
# plt.show()

#------------------------低频转换:   (会让图像变模糊!!!) #低频会保留图像中间的信息,边缘的去掉,就类似马赛克的那种!!!
# img = cv.imread('666.jpg',0)
# img = cv.resize(img,(500,500))
# img = np.float32(img)          #官方要求!!!
#
# dft = cv.dft(img,flags= cv.DFT_COMPLEX_OUTPUT)   #傅里叶变换!!!
# dft_shift = np.fft.fftshift(dft)                 # 将低频转换
#
# rows, cols = img.shape                        #得到图像的h和w
# crow, ccol = int(rows/2),int(cols/2)          #计算图像的位置!!!,  方便后面来设置掩码的大小!!!
#
# #低通滤波设置:   (因为你要设置具体的大小:保留多少的那种,就相当于设置掩码的大小了!!!)
# mask = np.zeros((rows,cols,2),np.uint8)
# mask[crow-30:crow+30,ccol-30:ccol+30] = 1
#
# #IDFT
# fshift = dft_shift*mask
# f_ishift = np.fft.ifftshift(fshift)
# img_back = cv.idft(f_ishift)
# img_back = cv.magnitude(img_back[:,:,0],img_back[:,:,1])
#
# plt.subplot(121),plt.imshow(img,cmap='gray')
# plt.title('img'),plt.xticks([]),plt.yticks([])
# plt.subplot(122),plt.imshow(img_back,cmap='gray')
# plt.title('Result'),plt.xticks([]),plt.yticks([])
# plt.show()

#------------------------高频转换:   (会描绘出图像的轮廓!!!) #高频会保留图像边缘的东西,所以图像就会勾勒出轮廓!!!!
img = cv.imread('666.jpg',0)
img = cv.resize(img,(500,500))
img = np.float32(img)          #官方要求!!!

dft = cv.dft(img,flags= cv.DFT_COMPLEX_OUTPUT)   #傅里叶变换!!!
dft_shift = np.fft.fftshift(dft)

rows, cols = img.shape                  #得到图像的h和w
crow, ccol = int(rows/2),int(cols/2)   #计算图像的位置!!!,  方便后面来设置掩码的大小!!!

#高通滤波设置:   (因为你要设置具体的大小:保留多少的那种,就相当于设置掩码的大小了!!!)
mask = np.ones((rows,cols,2),np.uint8)
mask[crow-30:crow+30,ccol-30:ccol+30] = 0

#IDFT
fshift = dft_shift*mask                                     #进行逆傅里叶转换
f_ishift = np.fft.ifftshift(fshift)                    #因为我们之前做了一个dft     #idft就是一个逆变换!!!
img_back = cv.idft(f_ishift)
img_back = cv.magnitude(img_back[:,:,0],img_back[:,:,1])

plt.subplot(121),plt.imshow(img,cmap='gray')
plt.title('img'),plt.xticks([]),plt.yticks([])
plt.subplot(122),plt.imshow(img_back,cmap='gray')
plt.title('Result'),plt.xticks([]),plt.yticks([])
plt.show()

#  作用: 在原始图像中,对图像操作比较麻烦

#所以:我们用傅里叶处理: 简单高效!!! 容易简单!!! (层次分明!!)

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