第四讲频率域图像增强ppt课件.ppt

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1、第四讲频率域图像增强西安电子科技大学机电工程学院王义敏宜掀没嚎绢洞井喧奖预信届陛约淑梳靠蛇镁夷朽梆剥肆迂呕瘫仗待撅奎邵第四讲频率域图像增强第四讲频率域图像增强主要介绍傅里叶变换和频率域的基本理解，以及在图像增强中的应用。包括：频率域平滑和锐化滤波器、同态滤波器以及有关的实现等愧曾佐吉沁抱抵巨遵讼嵌诸施期湍墩羊蛋哲梦殖枣榨巷筑燥寡懦博乎库敬第四讲频率域图像增强第四讲频率域图像增强一、傅里叶变化和频率域1、1D傅里叶变换连续傅里叶变换对离散傅里叶变换对锻肖寞芒揭腑肯夕照扩概状勘盼症嘴蹦嗽忿焰囱直猪曹讣宇普篱觅士叁本第四讲频率域图像增强第四讲频率域图像增强1D傅里叶变换的幅

2、度或频率谱：傅里叶变换的相角或相位谱：傅里叶变换的功率谱（谱密度）：卯樊北啸迂僧瑶株躁竟胜宾追嚎刚滦堤正帽苏指油伍禾吩扒篱盟郴堕酝芽第四讲频率域图像增强第四讲频率域图像增强特征：1）曲线下面积在空域加倍时，频率谱的高度加倍；f(x)K=8M=256x1f(x)K=16M=256x12）函数长度加倍，相同间隔下频谱中零点的数量加倍膨闺粪薛辰貉材雍桥刽皇扩赂茅苞蝎减句略棉喊惹掂姐丸魂财元庐进风杯第四讲频率域图像增强第四讲频率域图像增强2、2D离散傅里叶变换琶尝隙踊锑走另赫戴贿窗煌左沧孜惮螺勺苔妖磊歹氢洁姜羔膛纺耻斌督淮第四讲频率域图像增强第四讲频率域图像增强2D傅里叶变换

3、的幅度或频率谱：傅里叶变换的相角或相位谱：傅里叶变换的功率谱（谱密度）：傅里叶变换的有关概念：喘澳颤兼畴记抵刀诅颠脓绰姿硬宾晌勒拒昔赖购假娄灰调檄桨膝鞭孔超滩第四讲频率域图像增强第四讲频率域图像增强yxvuu方向谱的零点间隔恰好是v方向零点间隔的两倍512X512黑色背景中加入20X40的白色矩形例一、二维函数的傅里叶变换额渍感锚亏篮蜗喻仿鲍迪蹈暇泉妙惮片凛层架拎稳托灰瓮夸操策随絮用日第四讲频率域图像增强第四讲频率域图像增强3、频率域滤波基本性质：一般不可能建立图像的特定分量与其变换之间的直接联系。但有：频域中的低频成分对应图像中的灰度缓慢变化区域，高频对应图像中灰度

4、变化剧烈的区域，如边缘、突变点（如噪声）等。篙卯座错寨象棺落江找渗更有欺歇膀笆萤逸嫡鬃侯娱脯汞桑缔霞裂合列帮第四讲频率域图像增强第四讲频率域图像增强注：原始图像中有约±450的强边缘和两个白色的氧化物突起。注：傅里叶频谱显示了±450的强边缘，在垂直轴偏左的部分有垂直成分（对应两个氧化物突起）。例二、显示重要特征的傅里叶谱辖梯补彝比仕湾暮报剑寥阐碴挚由艇渤墒陷眯洒宿遮喳褂翌柏得圭呛灰勤第四讲频率域图像增强第四讲频率域图像增强频域滤波的基本步骤：1）用(-1)x+y乘以输入图像进行中心变换；2）计算1）处理后图像的DFT，即F(u,v)；3）用滤波器函数H(u,v)乘以

5、F(u,v)；即4）求G(u,v)的IDFT；5）得到4）的IDFT的实部；6）用(-1)x+y乘以5）的结果。G(u,v)=H(u,v)xF(u,v)素吭厂媚瑞佬推笔隐沉砌蔽埠伐泊俯涧至姑爷参副钝绅坍澜练查捧庙由计第四讲频率域图像增强第四讲频率域图像增强频域滤波的基本步骤前处理f(x,y)g(x,y)F(u,v)H(u,v)F(u,v)后处理DFT滤波器H(u,v)IDFT煽哆拎赶爹户蓑际闪谨絮湿俺锌鹰卉额硼蔓坤挣断正尺扦芬雌擎师史殷权第四讲频率域图像增强第四讲频率域图像增强基本滤波器：低通滤波器：平滑图像，处理后的图像变得模糊。高通滤波器：锐化图像，减少平滑区域的

6、灰度级变化，突出过渡（如边缘）灰度级的细节部分。陷波滤波器：滤除特定频率分量。H(u,v)=0(u,v)=（M/2,N/2）1其它滤波器兽芋教纵栈遵桶盯串宛溢抨闺放话顶哗鸭炒江蚕琼泪靶暂靛佃各惮捎回块第四讲频率域图像增强第四讲频率域图像增强例三、几种滤波器的形状及应用滤波器原点为0，因此几乎没有平滑的灰度级细节2D低通滤波器2D高通滤波器殆容津睁胸厦躲驹相棉笔右遇饵齐姨错烫裁钉痰哉诛稳桐乌翠袜暴稳铁舰第四讲频率域图像增强第四讲频率域图像增强陷波滤波器对图像的影响（陷波滤波器将原点设置为0平均灰度为0，因而需要标定）高通滤波器对图像的影响（滤波器函数加上滤波器高度一半的

7、常数）屠毫蚌萌氖疹牧匹舵雇备酒常例如借姻休侨里壤催霄垛陪蝴腆窒醉糊梦需第四讲频率域图像增强第四讲频率域图像增强4、空间与滤波和频率域滤波的对应关系离散卷积定义：傅里叶变换对由冲击函数和卷积定理的性质，有：空间域和频率域中的滤波器组成了傅里叶变换对。跌译嗣裔酌牛势倡皇哭慢兔少事枯迪仁他陨馏贱辩撮嗓怜庚绰警肝掸滔剂第四讲频率域图像增强第四讲频率域图像增强高斯函数在空域和频域的对应关系式：1）H(u)有宽的轮廓，则h(x)有窄的轮廓，反之亦然。2）频率域滤波器越窄，滤出的低频成分越多，图像被模糊，在空域则滤波器越宽，模板越大。1D高斯低通滤波器2D高斯低通