Aprendizaje de MATLAB: filtrado de paso bajo (filtrado en el dominio de la frecuencia (1))

Tabla de contenido

1. Introducción

2. Filtrado de paso bajo

(1) Filtro de paso bajo ideal

    Código (filtro de paso bajo ideal)

(2) filtro de paso bajo Butterworth

   Código (filtro de paso bajo Butterworth)

(3) Filtro de paso bajo gaussiano

 


1. Introducción

La mejora de imágenes en el dominio de la frecuencia primero convierte la imagen del dominio espacial al dominio de la frecuencia a través de la transformada de Fourier, procesa la imagen en el dominio de la frecuencia y luego convierte la imagen al dominio espacial mediante la transformada inversa de Fourier después del procesamiento.

El filtrado en el dominio de la frecuencia incluye principalmente el filtrado de paso bajo, el filtrado de paso alto y el filtrado homomórfico.

2. Filtrado de paso bajo

Deja pasar las frecuencias bajas, mientras filtra o atenúa las frecuencias altas. La función es filtrar el ruido contenido en la alta frecuencia. Por lo tanto, el efecto del filtrado de paso bajo es la eliminación de ruido y la mejora suave de la imagen.

(1) Filtro de paso bajo ideal

Dentro del radio D0, todas las frecuencias pasan el filtro sin atenuación, pero todas las frecuencias fuera del radio se atenúan.

    Código (filtrado de paso bajo ideal):

close all;clear all;clc;
I=imread('D:\resource_photo\3.png');
I=im2double(I);
M=2*size(I,1);  %滤波器行数
N=2*size(I,2);  %滤波器列数
u=-M/2:(M/2-1);
v=-N/2:(M/2-1);
[U,V]=meshgrid(u,v);
D=sqrt(U.^2+V.^2);
D0=60;  %截止频率
H=double(D<=D0); %理想低通滤波
J=fftshift(fft2(I,size(H,1),size(H,2))); %时域图像转换到频域
K=J.*H;  %滤波处理
L=ifft2(ifftshift(K)); %傅里叶反变换
L=L(1:size(I,1),1:size(I,2));
figure;
subplot(121);imshow(I)
subplot(122);imshow(L)

(2) filtro de paso bajo Butterworth

Generar fórmula:

Entre ellos, D0 es la frecuencia de corte del filtro de paso bajo de Butterworth, y el parámetro n es el orden del filtro de Butterworth. Cuanto mayor es n, más inclinada es la forma del filtro.

   Código (filtrado de paso bajo de Butterworth):

close all;clear all;clc;
I=imread('D:\resource_photo\3.png');
I=im2double(I);
M=2*size(I,1);  %滤波器行数
N=2*size(I,2);  %滤波器列数
u=-M/2:(M/2-1);
v=-N/2:(M/2-1);
[U,V]=meshgrid(u,v);
D=sqrt(U.^2+V.^2);
D0=50;  %截止频率
n=6; %滤波器的阶数
H=1./(1+(D./D0).^(2*n)); %巴特沃斯滤波器
J=fftshift(fft2(I,size(H,1),size(H,2))); %时域图像转换到频域
K=J.*H;  %滤波处理
L=ifft2(ifftshift(K)); %傅里叶反变换
L=L(1:size(I,1),1:size(I,2));
figure;
subplot(121);imshow(I)
subplot(122);imshow(L)

(3) Filtro de paso bajo gaussiano

Generar fórmula:

 Donde D0 es la frecuencia de corte del filtro de paso bajo gaussiano.

 

 

 

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