- 正交變換基本概念
- 離散傅里葉變換
- 其他正交變換
將空域中的圖像變換到變換域
ps://TODO 這一章并沒有理解,理論有點抽象,需要后續逐漸提高認識
正交變換的基本概念
圖像是許多點沖激函數的累加(轉換到空間的信號處理問題),圖像通過系統的效果就是每一點沖激函數通過系統的響應之和。(通常數字圖像被認為是一個空間線性系統),這里聯系線性系統的知識來理解。
任何圖像都可以分解成基圖像之和,這些基圖像是相互正交的,圖像變換的本質是尋找合適的基圖像來表達圖像。
三類變換
- 正弦/余弦變換
- 方波型變換
- 基于特征向量的變換
1.一維正交變換
線性變換:F=Tf,這里T為變換矩陣,N*N,f為N*1的原向量,那么這里就是對向量f的一個線性變換,變換后的結果是F。如圖一所示
圖片.png
g(x,u)為正變換核,矩陣T為變換的核矩陣,變換矩陣。
同理也可以做逆變換f=T(-1)F,顯然TT(-1)=E(或者I)
酉變換:T的逆變換等于其復共軛的轉置時,該線性變換為酉變換。
正交變換:若T為師叔編號,則稱酉變換為正交變換。(實數的復共軛任然是實數本身),此時,T的逆=T的轉置,T*T的轉置=E
此時,正交變換T的每一列稱為該正交變換的正交基。此時,這些基向量正交,乘積為0.
完備性:如圖二
圖片.png
2.二維正交變換
二維離散線性變換:圖三
圖片.png
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離散傅里葉變換
一種經典的正余弦正交變換,建立起空域和頻域的聯系。
1.連續傅里葉變換
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一維:如圖5圖片.png
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二維:如圖6圖片.png
2.離散傅里葉變換
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一維:如圖7圖片.png
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二維:如圖8圖片.png
意義:跟一維信號處理一樣,傅里葉變化,把圖像從“空域”變為“頻率”。對于一幅圖像,高頻部分代表了圖像的細節、紋理信息;低頻部分代表了圖像的輪廓信息。如果對一幅精細的圖像使用低通濾波器,那么濾波后的結果就剩下了輪廓了。這與信號處理的基本思想是相通的。如果圖像受到的噪聲恰好位于某個特定的“頻率”范圍內,則可以通過濾波器來恢復原來的圖像。