dft = cv2.dft(np.float32(image), flags=cv2.DFT_COMPLEX_OUTPUT)

时间: 2024-02-29 22:57:15 浏览: 106
1); hold on; plot(rx2); title(['Comparison of Pulse Shaping Filters, Rolloff Factor = ', num2str(rolloff)]); xlabel('Samples'); ylabel('Amplitude'); legend('Root Raised Cosine', 'Square Root Raised Cosine'); subplot(2,这是用OpenCV库中的dft函数对输入的图像进行离散傅里叶变换的代码,其中np1,2); pwelch(rx1, [], [], [], F_s, 'onesided'); hold on; pwelch(rx2,.float32将图像数据类型转换为32位浮点型,flags=cv2.DFT_COMPLEX_OUTPUT表示输出结果为复数形式。傅里叶变换是将信号或图像从时域(空域)变换到频域的一 [], [], [], F_s, 'onesided'); title(['Comparison of Power Spectral Density, Rolloff Factor = ', num2str(种数学变换,可以用于图像处理、信号处理等领域。
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python编写一段程序,读入图像 Fig0464(a)(car_75DPI Moire).tif,进行如下频域滤波。 (1)观察并显示该图像的幅度谱 (2)保存幅度谱,使用软件记录幅度谱中 “类沖激”的坐标位置为x=54.1 y=43.9,x=54.1 y=84.4,x=56.7 y=164.2,x=56.7 y=205.6,x=110.9 y=40.1,x=110.9 y=81.0,x=113.0 y=161.2,x=113.0 y=202.6,使用 notchfunc函数 构造陷波滤波器 (3)陷波滤波器和幅度谱相乘,用plt.imshow显示结果,进行傅立叶反变换用plt.imshow显示结果

以下是Python程序的代码实现: ```python import numpy as np import cv2 from matplotlib import pyplot as plt def notchfunc(d0, coords, shape): P, Q = shape mask = np.ones((P,Q)) for coord in coords: u, v = coord du = np.array([np.arange(P)]).T dv = np.array([np.arange(Q)]) dist = np.sqrt((du - u)**2 + (dv - v)**2) mask = mask * (1 / (1 + ((d0 * d0) / ((dist * dist) - (d0 * d0))))) return mask img = cv2.imread('Fig0464(a)(car_75DPI Moire).tif', cv2.IMREAD_GRAYSCALE) ## 1. Observing and displaying the amplitude spectrum of the image dft = cv2.dft(np.float32(img),flags = cv2.DFT_COMPLEX_OUTPUT) dft_shift = np.fft.fftshift(dft) mag_spectrum = 20*np.log(cv2.magnitude(dft_shift[:,:,0],dft_shift[:,:,1])) plt.subplot(121),plt.imshow(img, cmap = 'gray') plt.title('Input Image'), plt.xticks([]), plt.yticks([]) plt.subplot(122),plt.imshow(mag_spectrum, cmap = 'gray') plt.title('Magnitude Spectrum'), plt.xticks([]), plt.yticks([]) plt.show() ## 2. Saving the amplitude spectrum and noting the coordinates of impulse-like points np.save('mag_spectrum.npy', mag_spectrum) impulse_coords = [(54.1, 43.9), (54.1, 84.4), (56.7, 164.2), (56.7, 205.6), \ (110.9, 40.1), (110.9, 81.0), (113.0, 161.2), (113.0, 202.6)] ## 3. Constructing a notch filter using the notchfunc and multiply it with the magnitude spectrum notch_d0 = 10 mask = notchfunc(notch_d0, impulse_coords, mag_spectrum.shape) filtered_spectrum = mag_spectrum * mask plt.subplot(121),plt.imshow(mask, cmap = 'gray') plt.title('Notch filter'), plt.xticks([]), plt.yticks([]) plt.subplot(122),plt.imshow(filtered_spectrum, cmap = 'gray') plt.title('Filtered Spectrum'), plt.xticks([]), plt.yticks([]) plt.show() ## 4. Inverse Fourier transforming and showing the filtered image filt_dft_shift = dft_shift * mask filt_dft_shift = np.fft.ifftshift(filt_dft_shift) filt_idft = cv2.idft(filt_dft_shift) filtered_img = cv2.magnitude(filt_idft[:,:,0],filt_idft[:,:,1]) plt.subplot(121),plt.imshow(img, cmap = 'gray') plt.title('Input Image'), plt.xticks([]), plt.yticks([]) plt.subplot(122),plt.imshow(filtered_img, cmap = 'gray') plt.title('Filtered Image'), plt.xticks([]), plt.yticks([]) plt.show() ``` 关于使用 `notchfunc` 函数构造陷波滤波器的详细解释可以参考以下链接: https://www.csdn.net/gather_2e/MtjaAgz0NTc1NTItYmxvZwO0O0OO0O0O.html 关于 `np.save` 和 `np.load` 函数的具体用法可以参考以下链接: https://numpy.org/doc/stable/reference/generated/numpy.save.html https://numpy.org/doc/stable/reference/generated/numpy.load.html

fftwf_plan_dft_2d

`fftwf_plan_dft_2d` 是FFTW库中的一个函数,用于创建二维离散傅里叶变换(DFT)的执行计划。FFTW是一个专门进行快速傅里叶变换(FFT)计算的库,它提供了高度优化的算法来计算一维、二维或多维的FFT。`fftwf` 是FFTW库中针对单精度浮点数(float)数据类型的一个版本,而双精度浮点数(double)版本则是 `fftw_plan_dft_2d`。 `fftwf_plan_dft_2d` 函数会根据输入参数创建一个FFT变换的计划(plan),这个计划包含了执行FFT所需的全部信息。创建计划之后,可以通过这个计划来执行实际的FFT变换,这样可以提高变换的效率,因为计划会根据底层硬件和算法特性进行优化。 该函数的基本用法如下: ```c fftwf_plan fftwf_plan_dft_2d(int n0, int n1, fftwf_complex *in, fftwf_complex *out, int sign, unsigned flags); ``` 参数解释: - `n0` 和 `n1`:输入和输出数组的尺寸,分别对应于二维数组的两个维度。 - `in`:指向输入数组的指针,这是一个复数数组。 - `out`:指向输出数组的指针,用于存放变换结果,也是一个复数数组。 - `sign`:表示变换的方向,`FFTW_FORWARD` 代表正变换(DFT),`FFTW_BACKWARD` 代表逆变换(IDFT)。 - `flags`:指定创建计划时使用的标志位,影响优化和内存使用等方面。 在实际使用中,你需要首先包含FFTW的头文件,并且确保链接了FFTW库。创建计划后,应当在不再需要时使用 `fftwf_destroy_plan` 函数销毁该计划,以释放相关资源。
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