关于傅里叶变换的具体原理可以参考下面的文章,写的比较通俗易懂:
傅里叶分析之掐死教程(完整版)更新于2014.06.06 - 知乎
傅里叶变换的作用
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
滤波
低通滤波器:只保留低频,会使得图像模糊
高通滤波器:只保留高频,会使得图像细节增强
- 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)。
import numpy as np import cv2 from matplotlib import pyplot as plt img = cv2.imread('ting.jpg',0) img_float32 = np.float32(img)#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 dft = cv2.dft(img_float32, flags = cv2.DFT_COMPLEX_OUTPUT) dft_shift = np.fft.fftshift(dft)#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 # 得到灰度图能表示的形式 magnitude_spectrum = 20*np.log(cv2.magnitude(dft_shift[:,:,0],dft_shift[:,:,1]))#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) plt.subplot(121),plt.imshow(img, cmap = 'gray') plt.title('Input Image'), plt.xticks([]), plt.yticks([]) plt.subplot(122),plt.imshow(magnitude_spectrum, cmap = 'gray') plt.title('Magnitude Spectrum'), plt.xticks([]), plt.yticks([]) plt.show()
低通滤波
import numpy as np import cv2 from matplotlib import pyplot as plt img = cv2.imread('ting.jpg',0) img_float32 = np.float32(img) dft = cv2.dft(img_float32, flags = cv2.DFT_COMPLEX_OUTPUT) dft_shift = np.fft.fftshift(dft) rows, cols = img.shape crow, ccol = int(rows/2) , int(cols/2) # 中心位置 # 低通滤波 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 = cv2.idft(f_ishift) img_back = cv2.magnitude(img_back[:,:,0],img_back[:,:,1]) plt.subplot(121),plt.imshow(img, cmap = 'gray') plt.title('Input Image'), plt.xticks([]), plt.yticks([]) plt.subplot(122),plt.imshow(img_back, cmap = 'gray') plt.title('Result'), plt.xticks([]), plt.yticks([]) plt.show()
#改变参数后,对图像的模糊程度产生了一定的影响 mask[crow-100:crow+100, ccol-100:ccol+100] = 1
高通滤波
img = cv2.imread('ting.jpg',0) img_float32 = np.float32(img) dft = cv2.dft(img_float32, flags = cv2.DFT_COMPLEX_OUTPUT) dft_shift = np.fft.fftshift(dft) rows, cols = img.shape crow, ccol = int(rows/2) , int(cols/2) # 中心位置 # 高通滤波 mask = np.ones((rows, cols, 2), np.uint8) mask[crow-30:crow+30, ccol-30:ccol+30] = 0 # IDFT fshift = dft_shift*mask f_ishift = np.fft.ifftshift(fshift) img_back = cv2.idft(f_ishift) img_back = cv2.magnitude(img_back[:,:,0],img_back[:,:,1]) plt.subplot(121),plt.imshow(img, cmap = 'gray') plt.title('Input Image'), plt.xticks([]), plt.yticks([]) plt.subplot(122),plt.imshow(img_back, cmap = 'gray') plt.title('Result'), plt.xticks([]), plt.yticks([]) plt.show()
改变参数:
mask[crow-100:crow+100, ccol-100:ccol+100] = 0