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写在前面的内容
冈萨雷斯给的频域高斯滤波器。
1
1
1减去高斯函数就不是高斯了,叫它高斯也不合理。
我谈频域高斯滤波器
频域中不常使用高斯滤波器,主要是因为高斯函数在频域中的频率响应不是理想的。在频域中,高斯函数的频率响应是指数衰减的形式,而不是严格的截止或带通特性。这意味着高斯滤波器在频域中无法提供明确的截止频率或带通范围。在频域中,常用的典型滤波器包括巴特沃斯滤波器、椭圆滤波器和切比雪夫滤波器等,它们能够提供更明确的频率截止或带通特性。
空域中常用高斯模糊核,这是因为高斯函数具有良好的数学性质。此外,高斯模糊核的频率响应是连续的,可以避免频率失真或振铃效应。
一看就不是一个好的频域滤波器,陡度太小了。另外,模拟滤波器都有阶数 N N N(不知道为什么一构造就一系列,我想是为了灵活性,通过调整 N N N,控制陡度),高斯无法控制,作为滤波器孤单的存在。不想孤单就得去掉2(后面即将说到),去掉2,陡度更小了,这样的滤波器没意义。
即便在频域中设计了高斯滤波器,它的频率变换后的高通滤波器是这样的。与冈萨雷斯的那种比较,注意截止频率0.3处的增益。
高斯函数的傅里叶变换和逆变换都是高斯函数。因此,虽然高斯滤波器在频域不会使用,但可以做空域的解释。
而频率变换后的高通滤波器不是高斯函数了,不方便给空域做解释。所以通过1-低通=高通构造高通滤波器,方便对空域做解释。反正是个高通,好不好无所谓。但是但是,1的傅里叶逆变换是
δ
\delta
δ函数,因此,就有了通过两个高斯函数相减构造高通滤波器。
高斯函数中参数的条件是保证零相位高通滤波器。
禹晶、肖创柏、廖庆敏《数字图像处理(面向新工科的电工电子信息基础课程系列教材)》P137~P140
离谱的指数滤波器
某人构造出一个指数滤波器。这个指数滤波器就离谱了。
模拟滤波器都有阶数
N
N
N。若没有高斯函数中的2,则不同的
N
N
N都过同一点。我想是这个原因某人就构造出一个指数低通滤波器,以及相应的高通滤波器。
先不说
1
1
1减去指数函数也不是指数函数了。这有两个最大的问题。
第一,截止频率。
巴特沃斯模拟低通滤波器在截止频率处幅值从最大值下降到它的 0.707,经典的3db。冈萨雷斯直接写高斯低通滤波器,分母有个2,这样截止频率0.607,比不上巴特沃斯的0.707,但是超过0.5了。图中
D
0
=
0.3
D_0=0.3
D0=0.3。但是如果没有这个
2
2
2,截止频率处下降到多少呢?
所以这样的指数滤波器有何用?分布就是分布,原来一个不起眼的
2
2
2,居然还很有用。
第二,低通与高通的截止频率。
与巴特沃斯比比看,截止频率的增益都处于
−
3
-3
−3db。