Lnton羚通视频分析算法平台OpenCV-Python教程 图像变换（频域变换）

频域变换是一种将信号从时间域表示转换为频率域表示的方法。它可以帮助我们理解信号的频率成分以及进行信号处理和分析。

常见的频域变换方法包括傅里叶变换（Fourier Transform）和离散傅里叶变换（Discrete Fourier Transform，DFT）。以下是它们的简要介绍：

傅里叶变换（Fourier Transform）：

傅里叶变换是一种连续型的频域变换方法，它将时域信号分解为不同频率的正弦和余弦波的叠加。傅里叶变换的公式如下：

F(ω) = ∫[f(t) * e^(-jωt)] dt

其中，F(ω) 是频域表示的函数，f(t) 是时域信号，ω 是频率，e^(-jωt) 是指数函数。

离散傅里叶变换（Discrete Fourier Transform，DFT）：

离散傅里叶变换是一种离散的频域变换方法，适用于离散的序列或数字信号。它将离散序列分解为不同频率的正弦和余弦波的叠加。离散傅里叶变换的公式如下：

X(k) = Σ[x(n) * e^(-j(2πkn/N))]，n=0,1,...,N-1

其中，X(k) 是频域表示的序列，x(n) 是离散序列，k 是频率索引，N 是序列的长度，e^(-j(2πkn/N)) 是指数函数。

# NumPy 的 FFT
import cv2
import numpy as np
from matplotlib import pyplot as plt

# 读入图像
img = cv2.imread('assets/messi5.jpg', 0)

# fft
f = np.fft.fft2(img)

# 移动到中心
fshift = np.fft.fftshift(f)

# 幅度
magnitude_spectrum = 20*np.log(np.abs(fshift))

# 显示
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()

Lnton 羚通频域变换可以将信号从时域转换为频域，提供了信号在不同频率上的成分信息。它在很多应用中非常重要，如音频处理、图像处理、信号压缩、滤波等。通过在频域上对信号进行操作，我们可以实现一些特定的信号处理任务，如滤波、频谱分析、频域滤波等。 在计算机领域中，傅里叶变换和离散傅里叶变换被广泛应用，并有相应的快速算法（如快速傅里叶变换 FFT）可用于高效计算。许多信号处理工具库和软件包（如NumPy、SciPy、MATLAB）都提供了对频域变换的支持。