图像变换_总结
图像变换
图像变换的目的:
- 使图像处理问题简化
- 有利于图像特征提取
- 有助于从概念上增强对图像信息的理解
图像变换通常是二维正交变换,一般要求:
- 正交变换必须是可逆的
- 正变换和逆变换算法不能太复杂
- 正交变换特点是变换域中图像能量集中分布在低频率成分上,边缘、线状信息反映在高频成分上,有利于图像处理
傅里叶变换
一个周期为T的函数f(t)在[-T/2,T/2]上满足狄利克雷条件,则在[-T/2,T/2]可以展为傅里叶级数。相当于数学上的分光棱镜
离散傅里叶变化
- 傅里叶变换远点反映了图像的平均灰度,即类似直流分量
- 傅里叶变换后的图,四角对应低频,中央附近对应高频
性质:
- 可分离性
二维DFT可分离为两次一维DFT,也就是二维FFT可以通过两次一维FFT得到。根据FFT要求,图像行列均需满足2^n,不足的补零满足。
先对列向做一维傅里叶变换(逆),再对行做一维(逆)傅里叶变换
- 周期性
F(u,v)=F(u±kN,v±IN),k=0,1,2,...;I=0,1,2,...
- 共轭对称性
F(u,v)=F*(-u,-v)
傅里叶变换结果是以原点为中心的共轭对称函数
- 平移性
在频域中原点平移到(u,v),对应空域f(x,y)要乘一个正指数项
当空余f(x,y)产生移动式,在频域只发生相移,不影响幅值
- 旋转性质
f(x,y)旋转了一个角度,那么其傅里叶变换也旋转相同角度
结论:先FFT再旋转=先旋转再FFT
- 卷积:空间域滤波和频率域滤波间的纽带
f*h=FxH
fxh=F*H
- 其他定理
相关(f,g)==相乘(F,G)-----F:F的共轭
应用:f是原始图像,g是感兴趣或者模板,如果匹配,相关值会达到最大值