数字图像处理笔记(三) ---- 傅里叶变换的基本原理

系列文章目录

数字图像处理笔记(一)---- 图像数字化与显示
数字图像处理笔记(二)---- 像素加图像统计特征
数字图像处理笔记(三) ---- 傅里叶变换的基本原理


文章目录


前言


一、傅里叶变换

问题的引入

信号分解的目的:简化原信号的处理

正选曲线具备良好的保真度。

傅里叶变换就是将现实世界中的时域信号或空域信号,分解成一系列不同频率的正弦波和余弦波之和。



对于一个方波信号,傅里叶变换就是将其分解成几个不同频率的正弦曲线的叠加和,我们将这些正弦曲线展开,将每个正弦曲线的幅度和频率映射到一个平面上就能得到这个方波信号的频谱。

二、离散傅里叶变换的数学公式。

离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform, DFT)是一种数学变换,它将一个信号从时间域转换到频率域,从而分析信号的频谱特性和频率成分。

傅里叶变换:将时域信号 f(n) 转换为频域信号 F(u)。

傅里叶反变换:如何从频域信号 F(u) 还原回时域信号 f(n)

对于二维图像信号 f(m,n),

傅里叶变换:二维图像信号从空间域转换到频率域

傅里叶反变换:从频率域到空间域的转换

图像经过傅里叶变换后得到的频谱是复数;

图像中低频成分具有较高的能量;

空域与频域的对应关系------一对所有;


频谱

频谱是频率谱密度的简称,是频率的分布曲线。复杂振荡分解为振幅不同和频率不同的谐振荡,这些谐振荡的幅值按频率排列的图形叫做频谱。

三、离散傅里叶变换的应用


总结

• 图像的空域与频域对应是一对所有的关系;

• 相位谱包含了图像的结构信息 ,频率谱反映了信号能量的分布 ;

• 频域采样间隔的设置也要遵循Niquest采样定理;

• 低于采样定理的采样频率将导致重建空域图像的折叠伪影

相关推荐
镜象科技7 小时前
AI情感大模型应用场景全解:从校园到医院再到企业的落地地图
人工智能
Joshua-a8 小时前
工程数学-理解卷积的含义_线性时不变系统的冲激响应与卷积
人工智能·深度学习
song5018 小时前
React Native for OpenHarmony 实战:三方库 react-native-css-transformer 的鸿蒙化适配指南
css·人工智能·深度学习·react native·transformer
老金带你玩AI12 小时前
ChatGPT dots,到底能替你操多少心?
人工智能
AliCloudROS13 小时前
计算巢 X DeepSeek Harness — 云端智能体工作台
人工智能·阿里云
深蓝AI13 小时前
GitHub的Push一年涨4.9倍:AI Agent为什么逼它重做Git存储?
人工智能·github
stereohomology14 小时前
大模型的观点谨:StoryTold 「Crafting Apps」四件套 · 深度总览
人工智能·llm
运维行者_14 小时前
网络性能监控怎么做?从自动发现到根因分析的4个环节
运维·服务器·网络·人工智能·支持向量机
Su米苏14 小时前
Spring AI 中MCP 与普通 @Tool的区别
java·人工智能·spring
美狐美颜sdk14 小时前
直播APP源码可以直接接入视频美颜sdk吗?技术方案详解
android·人工智能·音视频·美颜sdk·直播美颜sdk