频域滤波器

  以去除周期噪声为例来直观认识一下什么是滤波器。周期噪声有多种原因产生,例如图像获取系统中的电子元件等,我们是人为给图像的1/4区域添加的周期噪声。先直观感受下去噪的效果

  

     (1)原图       (2)周期噪声图        (3)滤波器        (4)滤波处理的图像

  图(3)是带阻滤波器,黑色部分是不能通过的频率部分,中间白色和外围是允许通过的频率部分,这样就可以去除噪声部分,当然,有的时候是要通过实验找出噪声的频率范围。图(4)为结果,可以看到,图像的周期噪声被很大程度的去除了,不过因为我是设置的带阻滤波器中心频率为50,宽度为5,所以图像被模糊的也有点厉害,我们可以只针对图像的噪声部位进行滤波,或者采用别的参数进行实验。

  现在介绍三种常见的带阻滤波器,我们可以根据需要设置别的滤波器。

  (1)理想带阻滤波器             

                                          (5) 理想带阻滤波器的频域特性

  D0是阻塞频带中心频率到频率原点的距离;W是阻塞频带宽度(本实验为5);D(u,v)是(u,v)点到频率原点的距离,当D(u,v)位于那个凹陷下去的部分时即D0-w/2与D0+w/2之间,图(5)凹下去的部分就是图(3)对应的黑色部分,是不能通过的频率部分。就可以达到去除噪声的目的。但是,因为是在边界处突然变成0的,这用硬件难以实现,用这种带阻滤波器会造成振铃效应。

  (2)巴特沃斯带阻滤波器              

                                (6) 巴特沃斯带阻滤波器的频域特性

  D0是阻塞频带中心频率到频率原点的距离;W是阻塞频带宽度;D(u,v)是(u,v)点到频率原点的距离,可以看到它的边缘一定程度上不会突变,巴特沃斯是其它两种滤波器之间的过渡,取极值的时候是比较接近的。

  (3)高斯带阻滤波器                   

                                               (7) 高斯带阻滤波器的频域特性

   D0是阻塞频带中心频率到频率原点的距离;W是阻塞频带宽度;D(u,v)是(u,v)点到频率原点的距离。

  结果分析,本实验采用的是高斯带阻滤波器,图(4)可以看出噪声被很好的去除了,但是用带阻滤波器不能很好的保存图像的细节信息,这是因为由部分信息在频率域位于被阻塞的频段。图像在一定程度上被模糊了,在噪声和图像细节之间不能很好的做取舍。

时间: 2024-11-07 06:05:06

频域滤波器的相关文章

灰度图像--频域滤波 滤波器

学习DIP第26天 转载请标明本文出处:http://blog.csdn.net/tonyshengtan,欢迎大家转载,发现博客被某些论坛转载后,图像无法正常显示,无法正常表达本人观点,对此表示很不满意.有些网站转载了我的博文,很开心的是自己写的东西被更多人看到了,但不开心的是这段话被去掉了,也没标明转载来源,虽然这并没有版权保护,但感觉还是不太好,出于尊重文章作者的劳动,转载请标明出处!!!! 开篇废话 依然是废话开始,滤波器的起源就是频域来的,针对频域特性,滤波器被设计成各种各样的功能,但

图像matlab 频域处理

这篇文章实际上是笔者在学习冈萨雷斯 数字图像处理 matlab 版本 的第四章时,自己动手在matlab里敲入书上的程序实验得到的. 这个DFT的滤波步骤很重要,应该弄清楚. 1,  使用函数paddedsize()获得填充参数 FQ=paddedsize(size(I));%I为原始图像灰度矩阵 2,  得到使用填充的傅里叶变换 F=fft2(I,PQ(1,),PQ(2)); 3,  使用任何一种方法,例如lpfilter()生成一个大小为PQ(1)*PQ(2)的滤波函数H.这个函数如果居中,

opencv的频域滤波

频域滤波流程总结如下: 给定一幅大小为M×N的输入图像f(x,y),从式(6.1-25)和式(6.1-26)得到填充参数P和Q.典型地,我们选择P=2M和Q=2N: 对f(x,y)添加必要数量的0,形成大小为P×Q填充后的图像 用(-1)(x+y)乘以fp(x,y),进行频谱中心化的预处理: 计算中心化预处理过的fp(x,y)的傅里叶变换,得到Fp(u,v); 生成一个实的.对称的滤波函数H(u,v),其大小为P×Q,频谱零点位于(P/2,Q/2)处.用阵列相乘形成乘积G(u,v)=F(u,v)

图像处理复习2——图像傅立叶变换和频域滤波

图像处理复习 CH4 基本图像变换 4.1 DFT (1)一维DFT 一维DFT: F(u)=1N∑N?1x=0f(x)e?j2πuxN,x=0,1,-,N?1 其逆变换: f(x)=∑N?1u=0F(u)ej2πuxN,u=0,1,-,N?1 (2)二维DFT 二维DFT: F(u,v)=1N∑N?1x=0∑N?1y=0f(x,y)e?j2πux+vyN,u,v=0,1,-,N?1 其逆变换: f(x,y)=1N∑N?1u=0∑N?1v=0F(u,v)ej2πux+vyN,x,y=0,1,-,

【计算机视觉】基于Kalman滤波器的进行物体的跟踪

预估器 我们希望能够最大限度地使用測量结果来预计移动物体的运动. 所以,多个測量的累积能够让我们检測出不受噪声影响的部分观測轨迹. 一个关键的附加要素即此移动物体运动的模型. 有了这个模型,我们不仅能够知道该移动物体在什么位置,同一时候还能够知道我们观察支持模型的什么參数. 该任务分为两个阶段.在第一阶段,即预測阶段.用从过去得到的信息进一步修正模型以取得人或物体的下一个将对出现的位置.在第二阶段,即校正阶段,我们获得一个測量.然后与基于前一次測量的预測值(即模型)进行调整.完毕两个阶段预计任务

空域高斯滤波与频域高斯滤波

卷积定理 函数空间域的卷积的傅里叶变换是函数傅里叶变换的乘积.对应地,频率域的卷积与空间域的乘积存在对应关系. 即: 由卷积定理可知所有频域的滤波理论上都可以转化为空域的卷积操作. 给定频率域滤波器,可对其进行傅里叶逆变换得到对应的空域滤波器:滤波在频域更为直观,但空域适合使用更 小的滤波模板以提高滤波速度.因为相同尺寸下,频域滤波器效率高于空域滤波器,故空域滤波需要一个更小尺 寸的模板近似得到需要的滤波结果. 空域卷积 将模板在图像中逐像素移动,将卷积核的每个元素分别和图像矩阵对应位置元素相乘

灰度图像--频域滤波 概论

学习DIP第25天 转载请标明本文出处:http://blog.csdn.net/tonyshengtan,欢迎大家转载,发现博客被某些论坛转载后,图像无法正常显示,无法正常表达本人观点,对此表示很不满意.有些网站转载了我的博文,很开心的是自己写的东西被更多人看到了,但不开心的是这段话被去掉了,也没标明转载来源,虽然这并没有版权保护,但感觉还是不太好,出于尊重文章作者的劳动,转载请标明出处!!!! 开篇废话 这两天写了一下频域滤波的代码,并且发现以前博客里代码的一个BUG,产生BUG的原因是一维

高斯模糊

图像处理中,高斯模糊是最常用的模糊算法. 要理解它的原理,首先是高斯函数: 图像处理中所用到的二维形式如下: 高斯函数有一个很有用的特性,它的傅立叶变换仍然是高斯函数: 熟悉频域滤波的童鞋很容易分析出,使用高斯函数形成的频域滤波器是一个低通滤波器,在冈萨雷斯的数字图像处理一书中是与理想低通.巴特沃兹低通滤波器相比较的.如不清楚可以查阅相关书籍. 但在数字图像处理中,频域滤波一般不直接去实现(效率太低),而是想办法求解出一个近似的空间域滤波模板,然后在空间域做卷积. 这里看一下这个近似是如何做到的

图像处理中振铃现象

图像处理中,对一幅图像进行滤波处理,若选用的频域滤波器具有陡峭的变化,则会使滤波图像产生"振铃",所谓"振铃",就是指输出图像的灰度剧烈变化处产生的震荡,就好像钟被敲击后产生的空气震荡.如下图: 由卷积定理可将下面两种增强联系起来: 频域增强: 空域卷积: 其中f,g,h分别为输入图像,增强图像,空域滤波函数:F,G,H分别为各自的傅里叶变换.*为卷积符号. 在空间域将低通滤波作为卷积过程来理解的关键是h(x,y)的特性:可将h(x,y)分为两部分:原点处的中心部分