技术标签: OpenCV
# -*- coding: utf-8 -*-
import cv2
import cv2 as cv
import numpy as np
from matplotlib import pyplot as plt
def filter_high_f(fshift, radius_ratio):
"""
过滤掉除了中心区域外的高频信息
"""
# 1, 生成圆形过滤器, 圆内值1, 其他部分为0的过滤器, 过滤
template = np.zeros(fshift.shape, np.uint8)
crow, ccol = int(fshift.shape[0] / 2), int(fshift.shape[1] / 2) # 圆心
radius = int(radius_ratio * img.shape[0] / 2)
if len(img.shape) == 3:
cv2.circle(template, (crow, ccol), radius, (1, 1, 1), -1)
else:
cv2.circle(template, (crow, ccol), radius, 1, -1)
# 2, 过滤掉除了中心区域外的高频信息
return template * fshift
def filter_low_f(fshift, radius_ratio):
"""
去除中心区域低频信息
"""
# 1 生成圆形过滤器, 圆内值0, 其他部分为1的过滤器, 过滤
filter_img = np.ones(fshift.shape, np.uint8)
crow, col = int(fshift.shape[0] / 2), int(fshift.shape[1] / 2)
radius = int(radius_ratio * img.shape[0] / 2)
if len(img.shape) == 3:
cv2.circle(filter_img, (crow, col), radius, (0, 0, 0), -1)
else:
cv2.circle(filter_img, (crow, col), radius, 0, -1)
# 2 过滤中心低频部分的信息
return filter_img * fshift
def ifft(fshift):
"""
傅里叶逆变换
"""
ishift = np.fft.ifftshift(fshift) # 把低频部分sift回左上角
iimg = np.fft.ifftn(ishift) # 出来的是复数,无法显示
iimg = np.abs(iimg) # 返回复数的模
return iimg
def get_low_high_f(img, radius_ratio):
"""
获取低频和高频部分图像
"""
# 傅里叶变换
# np.fft.fftn
f = np.fft.fftn(img) # Compute the N-dimensional discrete Fourier Transform. 零频率分量位于频谱图像的左上角
fshift = np.fft.fftshift(f) # 零频率分量会被移到频域图像的中心位置,即低频
# 获取低频和高频部分
hight_parts_fshift = filter_low_f(fshift.copy(), radius_ratio=radius_ratio) # 过滤掉中心低频
low_parts_fshift = filter_high_f(fshift.copy(), radius_ratio=radius_ratio)
low_parts_img = ifft(low_parts_fshift) # 先sift回来,再反傅里叶变换
high_parts_img = ifft(hight_parts_fshift)
# 显示原始图像和高通滤波处理图像
img_new_low = (low_parts_img - np.amin(low_parts_img)) / (np.amax(low_parts_img) - np.amin(low_parts_img) + 0.00001)
img_new_high = (high_parts_img - np.amin(high_parts_img) + 0.00001) / (np.amax(high_parts_img) - np.amin(high_parts_img) + 0.00001)
# uint8
img_new_low = np.array(img_new_low*255, np.uint8)
img_new_high = np.array(img_new_high * 255, np.uint8)
return img_new_low, img_new_high
if __name__ == '__main__':
radius_ratio = 0.5 # 圆形过滤器的半径:ratio * w/2
img = cv.imread('../images/bb.jpg', cv2.IMREAD_GRAYSCALE)
low_freq_part_img, high_freq_part_img = get_low_high_f(img, radius_ratio=radius_ratio) # multi channel or single
plt.subplot(131), plt.imshow(img, 'gray'), plt.title('Original Image')
plt.axis('off')
plt.subplot(132), plt.imshow(low_freq_part_img, 'gray'), plt.title('low_freq_img')
plt.axis('off')
plt.subplot(133), plt.imshow(high_freq_part_img, 'gray'), plt.title('high_freq_img')
plt.axis('off')
plt.show()
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