图像傅里叶变换与逆变换OpenCV实现

àì夳堔傛蜴生んèń 2022-05-30 11:07 257阅读 0赞

代码步骤：  
读入图像->傅里叶变换->傅里叶逆变换->读取图像

int main()
    {    
        cv::Mat img = cv::imread("lena.jpg");
        DFTtransform(img);
        cv::imshow("DFT img", img);
        cv::waitKey();
        system("pause");
        return 0;
    }
    //DFTtransform实现
    void DFTtransform(cv::Mat& image)
    {
        image.convertTo(image, CV_32F);
        std::vector<cv::Mat> channels;
        split(image, channels);  //分离RGB通道
        cv::Mat image_B = channels[0];
        //expand input image to optimal size
        int m1 = cv::getOptimalDFTSize(image_B.rows);  //选取最适合做fft的宽和高
        int n1 = cv::getOptimalDFTSize(image_B.cols);
        cv::Mat padded;
        //填充0
        cv::copyMakeBorder(image_B, padded, 0, m1 - image_B.rows, 0, n1 - image_B.cols, cv::BORDER_CONSTANT, cv::Scalar::all(0));
        cv::Mat planes[] = { cv::Mat_<float>(padded), cv::Mat::zeros(padded.size(), CV_32F) };
        cv::Mat complexI;
        cv::merge(planes, 2, complexI);  //planes[0], planes[1]是实部和虚部
    
        cv::dft(complexI, complexI, cv::DFT_SCALE | cv::DFT_COMPLEX_OUTPUT);
        cv::split(complexI, planes);
    
        //定义幅度谱和相位谱
        cv::Mat ph, mag, idft;
        cv::phase(planes[0], planes[1], ph);
        cv::magnitude(planes[0], planes[1], mag);  //由实部planes[0]和虚部planes[1]得到幅度谱mag和相位谱ph
    
        /*
        如果需要对实部planes[0]和虚部planes[1]，或者幅度谱mag和相位谱ph进行操作，在这里进行更改
        */
    
    
        cv::polarToCart(mag, ph, planes[0], planes[1]);  //由幅度谱mag和相位谱ph恢复实部planes[0]和虚部planes[1]
        cv::merge(planes, 2, idft);
        cv::dft(idft, idft, cv::DFT_INVERSE | cv::DFT_REAL_OUTPUT);
        image_B = idft(cv::Rect(0, 0, image.cols & -2, image.rows & -2));
        image_B.copyTo(channels[0]);
        merge(channels, image);
        image.convertTo(image, CV_8U);
    }