图像处理:乘法滤波器(Multiplying Filter)和逆FFT位移

一、乘法滤波器(Multiplying Filter)

乘法滤波器是一种以像素值为权重的滤波器,它通过将滤波器的权重与图像的像素值相乘,来获得滤波后的像素值。具体地,假设乘法滤波器的权重为h(i,j),图像的像素值为f(m,n),那么滤波后的像素值g(x,y)可以表示为:

g(x,y) = ∑∑ f(m,n)h(x-m,y-n)

∑∑表示对所有的(m,n)进行求和。

平移后的图像是指将图像进行平移操作后的结果。平移操作通常是指将图像的像素沿着x轴和y轴方向进行平移。平移后的图像与原始图像具有相同的大小和分辨率,但它们的像素位置发生了变化。在滤波操作中,平移后的图像可以用于与滤波器进行卷积运算,以实现滤波操作。

此操作抑制高频并保留低频,对于高通滤波器反之亦然。这个乘法过程对于去除不需要的频率和增强所需的频率是必不可少的,从而产生更清晰和更清晰的图像。

它使我们能够获得期望的频率响应,并在频域获得最终滤波图像。

复制代码
 fig, ax = plt.subplots()
 im = ax.imshow(np.log(1+np.abs(fftshifted_image * idealFilterLP(50,img.shape))), cmap='gray')
 ax.set_title('Filtered Image in Frequency Domain')
 ax.set_xticks([])
 ax.set_yticks([])

 fig.savefig('filtered image in freq domain.png', bbox_inches='tight')

在可视化傅里叶频谱时,使用np.log(1+np.abs(x))和20*np.log(np.abs(x))之间的选择是个人喜好的问题,可以取决于具体的应用程序。

一般情况下会使用Np.log (1+np.abs(x)),因为它通过压缩数据的动态范围来帮助更清晰地可视化频谱。这是通过取数据绝对值的对数来实现的,并加上1以避免取零的对数。

而20*np.log(np.abs(x))将数据按20倍缩放,并对数据的绝对值取对数,这可以更容易地看到不同频率之间较小的幅度差异。但是它不会像np.log(1+np.abs(x))那样压缩数据的动态范围。

这两种方法都有各自的优点和缺点,最终取决于具体的应用程序和个人偏好。

二、逆FFT位移

在频域滤波后,我们需要将图像移回原始位置,然后应用逆FFT。为了实现这一点,需要使用逆FFT移位,它反转了前面执行的移位过程。

复制代码
 fig, ax = plt.subplots()
 im = ax.imshow(np.log(1+np.abs(np.fft.ifftshift(fftshifted_image * idealFilterLP(50,img.shape)))), cmap='gray')
 ax.set_title('Filtered Image inverse fft shifted')
 ax.set_xticks([])
 ax.set_yticks([])

 fig.savefig('filtered image inverse fft shifted.png', bbox_inches='tight')
相关推荐
Martina_032110 小时前
AI生成的3D模型打印后沿层纹开裂?用6步检查方向、壁厚与填充
图像处理·人工智能·数学建模·3d·自然语言处理·游戏策划·1024程序员节
原子延迟12 小时前
Smallpdf免费次数用完了(2026),4款工具避坑
图像处理·人工智能·计算机视觉
Keep_Trying_Go14 小时前
Consistent-Point半监督人群计数算法详解
人工智能·深度学习·算法·计算机视觉·人群计数
大雾的小屋14 小时前
卷积神经网络原理解析:从1989年手写邮编识别到现代计算机视觉
人工智能·计算机视觉·cnn
AI的探索之旅15 小时前
OpenCV Day40 —— K-means 聚类与 EM 高斯混合
opencv·kmeans·聚类
城南皮卡丘15 小时前
苹果果实成熟度检测数据集 4195张+YOLO格式
深度学习·yolo·目标检测·计算机视觉·数据集
AI的探索之旅17 小时前
OpenCV Day39 —— 无缝克隆 seamless cloning(cloning_demo / cloning_gui)
人工智能·opencv
小豆庄18 小时前
会议录屏忘打码后的技术复盘:本地自动化隐私脱敏方案
运维·opencv·目标检测·自动化·视频·纹理贴图
zwc321043205519 小时前
Day 8:Canny边缘检测
人工智能·计算机视觉
hahaha601620 小时前
数字图像时域滤波或者3D降噪算法FPGA实现
算法·计算机视觉·fpga开发