小的边界和其他尖锐细节信息被包含在 频谱最多的0.6%的能量中。频域增强:通过图像的正交变换(通常是离散傅里叶DFT变换),在图像的频率域对图像进行增强的方法,称为频域增强
离散傅里叶变换DFT
滤波基础:卷积定理
频率域滤波的关键在于设计一个滤波器传递函数这个函数用指定的方式修改
空间域和频率域滤波异同
差异: • 空间域:模板滤波 • 频率域:循环卷积 相同: • 基础都是卷积定理 • 图像平滑:减少噪声和边缘,消除高频分量,低(的)通(过)滤波 • 图像锐化:减少低频分量,高(的)通(过)滤波 图像频域低通滤波:
Ideal Lowpass Filters——ILPF定义:
理想情况:
理想是指: – 小于的频率可以完全不受影响的通过滤波器; – 大于
的频率完全通不过。
2)截止频率的设计:
3)理想低通滤波器的分析: •整个能量的近90%被一个半径为5的小圆周包含。大部分尖锐的细节信息都存于一个被去掉的10%能量中。 •小的边界和其他尖锐细节信息被包含在 频谱最多的0.6%的能量中。 •被平滑图像都呈现出一种非常严重的振 铃效果。
(1)Butterworth Lowpass Filters-BLPF定义:
a.一个巴特沃斯低通滤波器传递函数(BLPF)的透视图;
b.以图像形式显示的函数;c.阶数为1~4的BLPF滤波器横截面 阶数与性能: • 一阶BLPF没有振铃,二阶稍有感觉但效果不明显,高 阶振铃明显 • 一般而言,二阶BLPF兼顾低通滤波有效性和可接受的 振铃,为一个好的折衷。 (2)截止频率的设计
巴特沃斯低通滤波BLPF
(3)巴特沃斯低通滤波器的分析: • 没有明显的振铃效果,这是滤波器在低频和高频之间的 平滑过渡的结果。 • 低通滤波是一个以牺牲图像清晰度为代价来减少干扰效 果的修饰过程。 • 与理想圆形低通滤波器相比,巴特沃斯低通滤波器没有 明显的跳跃,模糊程度减少。
(1)Ideal Highpass Filters-IHPF定义:
(1)Butterworth Highpass Filters-BHPF定义
一个截止频率在与原点距离为 的n阶Butterworth高 通滤波器(BHPF)的变换函数如下:
(2)截止频率的设计 把 ( , )开始小于其最大值的一定比率的点当作截止频率点。 有两种选择:
(3)巴特沃斯高通滤波器的分析
低频成分被严重的削弱,导致图像失去层次。
改进措施: a. 加一个常数到变换函数
这种方法被称为高频强调。 b. 为了解决变暗的趋势,在变换结果图像上再进行一次直方图均衡化,这种方法被称为后滤波处理。 例题:
sk 映射到区间 = sk * (L(灰度级)-1) 四舍五入取整
权值相加求和 = 46.75
a. 加一个常数到变换函数 ,这种方法被称为高 频强调。 b. 为了解决变暗的趋势,在变换结果图像上再进行一次直
方图均衡化,这种方法被称为后滤波处理。
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