Низкочастотная фильтрация изображений (книга Гонсалеса “Цифровая обработка изображений”)

@Helena007 · Регистрация: 08.02.2016

Author24 — интернет-сервис помощи студентам

Здравствуйте.
Я пытаюсь реализовать на java низкочастотную фильтрацию изображений.

Реализую по книге Гонсалеса "Цифровая обработка изображений" следущие пункты (стр. 245):
"1) Исходное изображение умножается на "(-1)^(x+y)", чтобы его фурье-преобразование оказалось центрированным;
2) Вычисляется прямое ДПФ F(u,v) изображения, полученного после шага 1;
3) Ф-ция F(u,v) умножается на ф-цию фильтра H(u,v);
4) Вычисляется обратное ДПФ от результата шага 3;
5) Вычисляется вещественная часть результата шага 4;
6) Результат шага 5 умножается на (-1)^(x+y)"

Чисто для примера, решила реализовать "Идеальный фильтр низких частот" (стр.257). Как я понимаю, результат получается неправельным с самого первого шага. Подскажите, пожалуйста, что я делаю не так. Прикладываю код каждого шага и результаты обработки на каждом шаге.

Моя реализация шагов:

1)

Java    
        
            
                
                
                
                
            
        
    Скопировано
1
2
3
4
5
6
7
8
9
double funcXY;
Complex[][] arrOnStepOne = new Complex[bufferedImage.getWidth()][bufferedImage.getHeight()];
for (int x = 0; x < bufferedImage.getWidth(); x++) {
    for (int y = 0; y < bufferedImage.getHeight(); y++) {
        funcXY = (Math.pow(-1.0, (x + y))) * bufferedImage.getRGB(x, y);
        Complex complexFuncXY = new Complex(funcXY, 0);
        arrOnStepOne[x][y] = complexFuncXY;
    }
}

2)

Java    
        
            
                
                
                
                
            
        
    Скопировано
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
int width = arrOnStepOne.length;
int height = arrOnStepOne[0].length;
Complex sumByX = new Complex(0, 0);
Complex sumByY = new Complex(0, 0);
Complex[][] complexFurje = new Complex[width][height];
for (int u=0; u <= width-1; u++) {
    for (int v = 0; v <= height-1; v++) {
        sumByX = new Complex(0, 0);
        for (int x = 0; x <= width - 1; x++) {
            sumByY = new Complex(0, 0);
            for (int y = 0; y <= height - 1; y++) {
                Double teta = -2 * Math.PI * ((u * x / (double) width) + (v * y / (double) height));
                Complex complexE = new Complex(Math.cos(teta), Math.sin(teta));
                sumByY = sumByY.Add(arrOnStepOne[x][y].Mult(complexE));
            }
            sumByX = sumByX.Add(sumByY);
        }
        complexFurje[u][v] = sumByX.Div(new Complex(width*height, 0));
    }
}

3)

Java    
        
            
                
                
                
                
            
        
    Скопировано
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
int d0;
int nPow = 2;
double d;
double filtrD;
double filtrH;
Complex[][] complexFiltr = new Complex[width][height];
 
for (int u=0;u <= width-1; u++) {
    for (int v = 0; v <= height-1; v++) {
        d = Math.pow((u - width / 2.), 2) + Math.pow((v - height / 2.), 2);
        filtrD = Math.pow(d, 1. / 2); //D(u,v)
        d0 = 80;
        filtrH = 1 / (1 + Math.pow(filtrD / d0, 2. * nPow));
        complexFiltr[u][v] = new Complex(filtrH, 0).Mult(complexFurje[u][v]);
    }
}

4)

Java    
        
            
                
                
                
                
            
        
    Скопировано
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
for (int x = 0; x <= width-1 ; x++) {
    System.out.println("X = " + x +" / " + (width-1) + ".");
    for (int y = 0; y <= height-1 ; y++) {
        sumByU = new Complex(0, 0);
 
        for (int u = 0; u <= width-1; u++) {
            sumByV = new Complex(0, 0);
            for (int v = 0; v <= height - 1; v++) {
                Double teta = 2 * Math.PI * (x * u / (double) width + y * v / (double) height);
                Complex complexE = new Complex(Math.cos(teta), Math.sin(teta));
                sumByV = sumByV.Add(complexE.Mult(complexFiltr[u][v]));
            }
            sumByU = sumByU.Add(sumByV);
        }
        funcStep4XY[x][y]=sumByU;
    }
}

5,6)

Java    
        
            
                
                
                
                
            
        
    Скопировано
1
2
3
4
5
6
for (int x = 0; x <= width-1; x++) {
    for (int y = 0; y <= height-1; y++) {
        funcStep5XY[x][y] = funcStep4XY[x][y].getdReal();
        funcStep5XY[x][y] *= Math.pow(-1.0,x+y);
    }
}

Подскажите, пожалуйста, что я делаю не так.

Ссылка на книгу:
http://www.ex.ua/746074831618

@Shamil1 · 08.02.2016, 09:57

Сообщение от Helena007

bufferedImage.getRGB(x, y)

У Вас чёрно-белое изображение, то есть, для всех точек R == G == B. Вам нужна функция яркости. Предполагаю, что нужно взять одну! любую из этих компонент. При обратном преобразовании создадите пиксель с одинаковыми значениями R,G,B.

Добавлено через 1 минуту
Предположу, что где-то в начале книги должно быть написано, как именно получать f(x,y) из пикселя.

@A_Santik · 01.04.2016, 08:10

Helena007, я тоже собираюсь что-нибудь отфильтровать

Моя тема.

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Управление зависимостями в Python с Poetry py-thonny 04.04.2025 Стандартный инструмент для установки пакетов в Python - pip - прекрасно справляется с базовыми сценариями: установил пакет командой pip install и используешь его. Но что произойдёт, когда разные. . .	Мониторинг с Prometheus в PHP Jason-Webb 04.04.2025 Prometheus выделяется среди других систем мониторинга своим подходом к сбору и хранению метрик. В отличие от New Relic, который использует агентный подход и отправляет данные во внешнее хранилище,. . .	Пакет Context в Golang: Управление потоками и ресурсами golander 04.04.2025 Работа с горутинами в Go часто напоминает управление непослушными детьми - они разбегаются кто куда, делают что хотят и не всегда завершаются вовремя. К счастью, в Go 1. 7 появился пакет context,. . .	Контейнеризация React приложений с Docker Reangularity 03.04.2025 Контейнеризация позволяет упаковать приложение со всеми его зависимостями в автономный контейнер, который можно запустить на любой платформе с установленным Docker. Это существенно упрощает процессы. . .	Свой попап в SwiftUI mobDevWorks 03.04.2025 SwiftUI, как декларативный фреймворк от Apple, предоставляет множество инструментов для создания пользовательских интерфейсов. В нашем распоряжении есть такие API как alerts, popovers, action sheets. . .
Антипаттерны микросервисной архитектуры ArchitectMsa 03.04.2025 Хорошо спроектированная микросервисная система может выдержать испытание временем, оставаясь гибкой, масштабируемой и устойчивой к большинству проблем. Такая архитектура обладает высоким уровнем. . .	std::mutex в C++: Советы и примеры использования bytestream 03.04.2025 std::mutex - это механизм взаимного исключения, который гарантирует, что критический участок кода выполняется только одним потоком в каждый момент времени. Это простое, но могущественное средство. . .	Не удержался от оценки концепции двигателя Стирлинга. Hrethgir 03.04.2025 Сколько не пытался - она выдавала правильные схемы, причём случайно рисовала горячие области в середине, холодные по краям, трубки с краёв в низ и магнит в соединяющей, но при этой выдавала описание. . .	Метод с двумя буферами (или double buffering) или ping-pong buffering Hrethgir 02.04.2025 Из ответов LM модели. Метод, который предполагает использование двух массивов для хранения промежуточных результатов сложения векторов, обычно применяется в сценариях, где необходимо минимизировать. . .	На любовном киберфронте Alexander-7 01.04.2025 Недавно на одном малоизвестном сайте знакомств мною заинтересовалась девушка: «Текст немного странный. Но, судя по адресу почты, иностранка», – подумал я. Поколебавшись пару суток, я ответил ей:. . .

@Shamil1 Модератор 3087 / 2236 / 466 Регистрация: 26.03.2015 Сообщений: 8,768
	08.02.2016, 09:57
	Сообщение от Helena007 bufferedImage.getRGB(x, y) У Вас чёрно-белое изображение, то есть, для всех точек R == G == B. Вам нужна функция яркости. Предполагаю, что нужно взять одну! любую из этих компонент. При обратном преобразовании создадите пиксель с одинаковыми значениями R,G,B. Добавлено через 1 минуту Предположу, что где-то в начале книги должно быть написано, как именно получать f(x,y) из пикселя. 1

@A_Santik 148 / 129 / 18 Регистрация: 29.04.2015 Сообщений: 626
	01.04.2016, 08:10
	Helena007, я тоже собираюсь что-нибудь отфильтровать Моя тема. 0