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
yong99901 小时前
基于VC++的图像匹配金字塔算法
c++·算法·计算机视觉
Ricky05532 小时前
BiFPN-YOLO:一种集成双向特征金字塔网络的一阶段目标检测方法(英国爱尔兰2025年联合研究)
人工智能·计算机视觉·目标跟踪
数智工坊3 小时前
【SigLIP论文阅读】:重新定义视觉-语言预训练的损失函数——VLA模型的“语言理解“基石
论文阅读·人工智能·算法·计算机视觉·语言模型
兴通物联科技3 小时前
工业手持终端 PDA 键盘化设计与现场作业效率优化 —— 以 XT8001D 为例
大数据·物联网·计算机视觉·计算机外设·硬件架构
深度学习lover3 小时前
<数据集>yolo 易拉罐识别<目标检测>
人工智能·python·yolo·目标检测·计算机视觉·易拉罐识别
断眉的派大星3 小时前
两阶段目标检测——RoI Pooling与RoIAlign特征提取详解
人工智能·目标检测·计算机视觉
数智工坊4 小时前
【GPT-4V全面评估】:大语言多模态模型的黎明时代
论文阅读·人工智能·深度学习·计算机视觉·transformer
ZPC82104 小时前
双目相机 深度图和点云生成物体3D包围盒 生成抓取姿态
人工智能·数码相机·算法·yolo·计算机视觉
AI人工智能+5 小时前
机动车登记证识别技术通过计算机视觉与深度学习实现证件信息自动化提取,显著提升车辆管理效率
深度学习·计算机视觉·自然语言处理·ocr·机动车登记证识别
listhi5207 小时前
Harris算子特征点提取、匹配和提纯的程序实现
人工智能·opencv·计算机视觉