用Python实现图像条纹噪声去除的代码和解释

下面是一个使用傅里叶变换去除图像条纹噪声的示例代码：

import numpy as np
import cv2

def remove_stripes(image, stripe_direction='horizontal', sigma=20):
    # 对图像进行傅里叶变换
    f = np.fft.fft2(image)
    f_shift = np.fft.fftshift(f)

    # 计算频谱
    spectrum = np.log(np.abs(f_shift))

    # 获取频谱尺寸
    rows, cols = image.shape

    # 根据条纹方向创建滤波器
    if stripe_direction == 'horizontal':
        h = np.tile(np.cos(np.linspace(-np.pi / 2, np.pi / 2, cols)), (rows, 1))
    elif stripe_direction == 'vertical':
        h = np.tile(np.cos(np.linspace(-np.pi / 2, np.pi / 2, rows)).reshape(rows, 1), (1, cols))

    # 对频谱进行滤波
    f_filtered = f_shift * (1 - h * np.exp(-np.power(spectrum - spectrum.max(), 2) / (2 * sigma**2)))

    # 对滤波后的频谱进行逆变换
    f_inverse_shift = np.fft.ifftshift(f_filtered)
    image_restored = np.abs(np.fft.ifft2(f_inverse_shift))

    return image_restored

# 读取图像
image = cv2.imread('image.jpg', 0)  # 灰度图像

# 去除水平方向的条纹噪声
denoised_image = remove_stripes(image, stripe_direction='horizontal', sigma=20)

# 显示原始图像和去噪后的图像
cv2.imshow('Original Image', image)
cv2.imshow('Denoised Image', denoised_image)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

上述代码中，`remove_stripes`函数用于去除图像中的条纹噪声。首先，将输入图像进行傅里叶变换，并将频谱进行中心化。然后，根据条纹方向（horizontal表示水平方向，vertical表示垂直方向）创建滤波器。滤波器的作用是在频域中对条纹噪声进行衰减。最后，将滤波后的频谱进行逆变换得到去噪后的图像。

在主函数中，读取图像（假设图像文件名为'image.jpg'），然后调用`remove_stripes`函数去除水平方向的条纹噪声（可以根据需要调整条纹方向和滤波参数）。最后使用OpenCV库的`imshow`函数显示原始图像和去噪后的图像。

需要注意的是，该方法假设条纹噪声是线性的，并且仅适用于水平或垂直方向的条纹噪声。对于其他类型的条纹噪声，可能需要尝试其他方法。