用OpenCV和C++实现两张图片的相位谱交换,并用双谱进行重构
时间: 2023-05-29 14:02:33 浏览: 210
由于OpenCV不支持直接操作相位谱,因此需要先用DFT(离散傅里叶变换)将图像转换到频域中,然后再交换相位谱,最后用IDFT(离散傅里叶反变换)将频域转换回图像域中,重构出新的图像。
下面是实现代码:
```c
// 交换图像的相位谱
void swapPhase(Mat& img1, Mat& img2) {
Mat planes1[2], planes2[2];
Mat mag1, mag2;
Mat phase1, phase2;
// 转换到频域
dft(img1, mag1, CV_DXT_FORWARD);
dft(img2, mag2, CV_DXT_FORWARD);
// 分离频域的实部和虚部
split(mag1, planes1);
split(mag2, planes2);
// 计算幅度谱和相位谱
cartToPolar(planes1[0], planes1[1], mag1, phase1);
cartToPolar(planes2[0], planes2[1], mag2, phase2);
// 交换相位谱
Mat tmp;
tmp = phase1;
phase1 = phase2;
phase2 = tmp;
// 合并幅度谱和交换后的相位谱
polarToCart(mag1, phase1, planes1[0], planes1[1]);
polarToCart(mag2, phase2, planes2[0], planes2[1]);
// 合并成一个频域图像
merge(planes1, 2, mag1);
merge(planes2, 2, mag2);
// 反变换到图像域
idft(mag1, img1, DFT_REAL_OUTPUT);
idft(mag2, img2, DFT_REAL_OUTPUT);
}
// 使用双谱重构两张图像
Mat recoDoubleSpectrum(Mat& img1, Mat& img2) {
Mat planes1[2], planes2[2];
Mat mag1, mag2;
Mat phase1, phase2;
// 转换到频域
dft(img1, mag1, CV_DXT_FORWARD);
dft(img2, mag2, CV_DXT_FORWARD);
// 分离频域的实部和虚部
split(mag1, planes1);
split(mag2, planes2);
// 计算幅度谱和相位谱
cartToPolar(planes1[0], planes1[1], mag1, phase1);
cartToPolar(planes2[0], planes2[1], mag2, phase2);
// 合并幅度谱和相位谱,并平均
mag1 = (mag1 + mag2) / 2.0;
phase1 = (phase1 + phase2) / 2.0;
// 合并成一个频域图像
polarToCart(mag1, phase1, planes1[0], planes1[1]);
// 反变换到图像域
idft(planes1[0], img1, DFT_REAL_OUTPUT);
return img1;
}
```
下面是使用示例:
```c
int main() {
// 读取图片
Mat img1 = imread("img1.png", IMREAD_GRAYSCALE);
Mat img2 = imread("img2.png", IMREAD_GRAYSCALE);
// 显示原图
namedWindow("Original Image 1", WINDOW_NORMAL);
namedWindow("Original Image 2", WINDOW_NORMAL);
imshow("Original Image 1", img1);
imshow("Original Image 2", img2);
// 交换相位谱
swapPhase(img1, img2);
// 显示交换相位谱后的图像
namedWindow("Image 1 with swapped phase spectrum", WINDOW_NORMAL);
namedWindow("Image 2 with swapped phase spectrum", WINDOW_NORMAL);
imshow("Image 1 with swapped phase spectrum", img1);
imshow("Image 2 with swapped phase spectrum", img2);
// 使用双谱重构新的图像
Mat newImg1 = recoDoubleSpectrum(img1, img2);
Mat newImg2 = recoDoubleSpectrum(img2, img1);
// 显示重构后的图像
namedWindow("Reconstructed Image 1", WINDOW_NORMAL);
namedWindow("Reconstructed Image 2", WINDOW_NORMAL);
imshow("Reconstructed Image 1", newImg1);
imshow("Reconstructed Image 2", newImg2);
// 保存图像
imwrite("new_img1.png", newImg1);
imwrite("new_img2.png", newImg2);
// 等待按键退出
waitKey(0);
return 0;
}
```
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