【问题标题】:Fourier Domain - have I got my theory/terminology right? [closed]傅立叶域 - 我的理论/术语是否正确? [关闭]
【发布时间】:2011-08-18 22:46:50
【问题描述】:

就图像而言。

傅立叶变换将空间域转换为频域(傅立叶)。 DC 值 = 正弦曲线的平均值(正弦波)、F(0,0) 和图像的平均亮度/灰度。 傅里叶有一个复数输出......你可以得到[幅度和相位]或[实部和虚部]输出。

我不明白的是,当您进行 FFT 时,复数输出实际代表什么?我知道傅里叶域中的图像是加权正弦波的总和,但输出的实际含义是什么。

什么是空间频率?当我查看定义时,它表示它是像素值的变化率。这是什么意思?

【问题讨论】:

    标签: image-processing signal-processing fft frequency-domain


    【解决方案1】:

    复数输出为您提供不同傅立叶基向量/信号的幅度和相位。

    在一维信号的情况下,例如音频,这些基向量是复杂的正弦曲线,随着时间的推移以不同的(空间)频率(基频的整数倍)围绕单位圆旋转。

    在图像的情况下,基向量是二维(复数)平面波。现在组件也可以有不同的方向。因此,傅立叶空间中的每个像素都等于方向和频率的特定组合。简而言之,从左上角开始的空间域平面波的方向和频率在到达对应的傅立叶域像素位置(以最直接的方式)时完成了一个完整的周期。

    为了模拟实值正弦波或平面波,将两个具有相同幅度但频率为负的频率的复基向量叠加,以便它们的虚部相消。

    【讨论】:

    • 感谢您为图片所做的努力...清除了我实际上与电线交叉的东西。
    【解决方案2】:

    因此,如果您将复数信息参数化为幅度和相位值,您可以更好地对其进行可视化,它表示频率分量的幅度,相位为您提供图像中分量的位置。

    空间频率通常是指当您遍历像素时强度值的变化。因此,由于像素值的急剧变化,图像中的边缘会具有很高的空间频率

    【讨论】:

    • 通过强度值....我认为您的意思是,例如,每个像素的 RGB 值?所以复数输出就是每个像素的频率……你能得到那个频率的幅度和相位吗?
    • 1.强度值是指 RGB 值。是的,
    • 所以空间频率只与空间域有关....但是更高的空间频率会导致傅里叶域中的更高频率....对吗?
    • 是的,空间频率与空间域有关。非常高的空间频率将导致频域中具有显着幅度的高频分量。即使是较低的空间频率也会产生高频分量,但幅度会很低,我们可以忽略它。
    • 按分量...你的意思是正弦波对吗?
    【解决方案3】:

    结果很复杂,因为正弦波可以是正交正弦波和余弦波的混合,而复数是表示这种正弦+余弦混合的数学好方法。

    想象一下整个图像中均匀分布的栅栏的栅栏。空间频率是整个图像(水平或垂直)的纠察队数量。将图像中的栅栏移动半个栅栏(周期的四分之一),栅栏可能会在看起来更像正弦波和更像余弦波之间切换。复数表示将旋转。

    这是什么意思?傅里叶令人惊讶的理论是,每幅图像(除了一些不正当的数学结构)都可以由一组正交空间频率正弦曲线表示或解构。 (每个图像。不仅仅是栅栏的图像!)将图像转换为频率后,您可以对它们进行各种 DSP,类似于音频处理或过滤,然后再转换回来。

    【讨论】:

    • 一个很好的类比...只是想说谢谢..它帮助了。
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