实验一_图像的二维离散傅立叶变换

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1、图像的二维离散傅立叶变换一、实验目的掌握图像的二维离散傅立叶变换以及性质二、实验要求1)建立输入图像，在6464的黑色图像矩阵的中心建立1616的白色矩形图像点阵，形成图像文件。对输入图像进行二维傅立叶变换，将原始图像及变换图像（三维、中心化）都显示于屏幕上。2)调整输入图像中白色矩形的位置，再进行变换，将原始图像及变换图像（三维、中心化）都显示于屏幕上，比较变换结果。3)调整输入图像中白色矩形的尺寸（4040，44），再进行变换，将原始图像及变换图像（三维、中心化）都显示于屏幕上，比较变换结果。三、实验仪器设备及软件HPD538、MATLAB四、实验原理设是在空间域上等间隔采样得到的M×N的

2、二维离散信号，x和y是离散实变量，和为离散频率变量，则二维离散傅里叶变换对一般地定义为…，M-1；y=0，1，…N-1…，M-1；y=0，1，…N-1在图像处理中，有事为了讨论上的方便，取M=N，这样二维离散傅里叶变换对就定义为…，N-1，…，N-1其中，是正变换核，是反变换核。将二维离散傅里叶变换的频谱的平方定义为的功率谱，记为功率谱反映了二维离散信号的能量在空间频率域上的分布情况。一、实验步骤及程序（1）实验步骤1、建立一个64×64的原始图像，在矩阵的中心建立1616的白色矩形图像点阵，形成图像文件。2、对输入图像进行二维傅立叶变换3、进行频谱中心化，得到中心化傅立叶频谱图4、将原始图像

3、及变换图像（三维、中心化）都显示于屏幕上，比较变换结果。5、调整输入图像中白色矩形的位置，再进行变换，输出图像6、调整输入图像中白色矩形的尺寸（4040，44），再进行变换，输出图像（2）图像的二维离散傅立叶变换实验流程图建立原始图像对原始图像进行傅立叶变换进行中心化23调整输入图像尺寸为（4040，44）调整输入图像位置1输出实验结果图像23图1.1图像的二维离散傅立叶变换实验流程图（3）实验源程序1、将原始图像及变换图像都显示于屏幕上的程序clear%原始图象f=zeros(64,64);%输入64*64的黑色图像矩阵f(25:40,25:40)=1;%建立16*16的白色矩行图像点阵fi

4、gure(1);subplot(231),imshow(f);title('原始图像')%显示原图像F=fft2(f);%傅立叶变换subplot(232)imshow(abs(F));title('傅里叶变换图像');%显示傅里叶变换图像F2=fftshift(abs(F));%频谱中心化subplot(233);imshow(abs(F2));title('中心化傅里叶频谱图');%显示中心化傅里叶频谱图x=1:64;y=1:64;subplot(234);mesh(abs(real(F)));title('三维频谱图');%显示三维频谱图subplot(235)mesh(x,y,F2(x

5、,y));title('FFT')2、调整输入图像中白色矩形的位置，再进行变换后的程序clear%原始图象f=zeros(64,64);%输入64*64的黑色图像矩阵f(47:63,47:63)=1;%建立16*16的白色矩行图像点阵figure(1);subplot(231),imshow(f);title('原始图像')%显示原图像F=fft2(f);%傅立叶变换subplot(232)imshow(abs(F));title('傅里叶变换图像');%显示傅里叶变换图像F2=fftshift(abs(F));%频谱中心化subplot(233);imshow(abs(F2));title(

6、'中心化傅里叶频谱图');%显示中心化傅里叶频谱图x=1:64;y=1:64;subplot(234);mesh(abs(real(F)));title('三维频谱图');%显示三维频谱图subplot(235)mesh(x,y,F2(x,y));title('FFT')3、整输入图像中白色矩形的尺寸（4040，44），再进行变换的程序40×40clear%原始图象f=zeros(64,64);%输入64*64的黑色图像矩阵f(13:52,13:52)=1;%建立16*16的白色矩行图像点阵figure(1);subplot(231),imshow(f);title('原始图像')%显示原图像

7、F=fft2(f);%傅立叶变换subplot(232)imshow(abs(F));title('傅里叶变换图像');%显示傅里叶变换图像F2=fftshift(abs(F));%频谱中心化subplot(233);imshow(abs(F2));title('中心化傅里叶频谱图');%显示中心化傅里叶频谱图x=1:64;y=1:64;subplot(234);mesh(abs(real(F))