OpenCV | 傅里叶变换——低通滤波器与高通滤波器

python 复制代码
  import cv2 #opencv 读取的格式是BGR
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt #Matplotlib是RGB
%matplotlib inline
python 复制代码
def cv_show(img,name):
    cv2.imshow(name,img)
    cv2.waitKey()
    cv2.destroyAllWindows()

傅里叶变换

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)

lean.jpg

低通滤波:

python 复制代码
import numpy as np
import cv2
from matplotlib import pyplot as plt
img = cv2.imread('lena.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()

运行结果:

高通滤波:

python 复制代码
img = cv2.imread('lena.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()  

运行结果:

相关推荐
deming_su7 分钟前
AI产品架构师核心理论知识点文档
人工智能
XD7429716369 分钟前
科技晚报|2026年5月13日:AI 开始补全库审查、移动入口和弹性调度
人工智能·科技·开发者工具·科技晚报
卷Java25 分钟前
2026年4月AI军备竞赛全景:DeepSeek V4 vs GPT-5.5 vs Gemini vs Claude
人工智能·gpt·大模型
人月神话-Lee36 分钟前
【图像处理】亮度与对比度——图像的线性变换
图像处理·人工智能·ios·ai编程·swift
shchojj44 分钟前
Generative AI applications -- Chatting
人工智能
易观Analysys1 小时前
重构与崛起——OpenClaw时代的中国Agent产业生态报告
人工智能
kishu_iOS&AI1 小时前
NLP —— 英译法实例
人工智能·ai·自然语言处理
Alter12301 小时前
从“力大砖飞”到“拟态共生”,新华三定义AI基础设施的系统级进化
大数据·运维·人工智能
哔哩哔哩技术1 小时前
bili-fe-workflow —商业化智能开发工作流实践
人工智能
王木风1 小时前
终端里的编程副驾:DeepSeek-TUI-项目深度拆解,实测与原理分析
linux·运维·人工智能·rust·node.js