数字图像处理(冈萨雷斯)4 频域平滑及锐化滤波ppt课件.ppt
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1、第4章频域图像增强图像的频域分析,频率域滤波频率域平滑(低通)滤波器频率域锐化(高通)滤波器,4.8 频率域平滑滤波,图像的平滑除了在空间域中进行外,也可以在频率域中进行。由于噪声主要集中在高频部分,为去除噪声改善图像质量,滤波器采用低通滤波器 来抑制高频成分,通过低频成分,然后再进行逆傅立叶变换获得滤波图像,就可达到平滑图像的目的,常用的频率域平滑滤波器有3种:理想低通滤波器巴特沃思低通滤波器高斯低通滤波器,第4章 频率域滤波,4.8 频率域平滑滤波,4.8.1理想低通滤波器,4.8 频率域平滑滤波,说明:在半径为D0的圆内,所有频率没有衰减地通过滤波器,而在此半径的圆之外的所有频率完全被衰
2、减掉,4.8 频率域平滑滤波,其中,原点在频率域的中心,半径为D0的圆包含%的功率,其中:,4.8 频率域平滑滤波,理想低通滤波器举例,500500的原图,图像的傅里叶频谱,4.3 频率域平滑滤波,圆环具有半径5,15,30,80和230个像素图像功率为92.0%,94.6%,96.4%,98.0%和99.5%,结论:90%以上的功率(能量)集中在半径小于5的圆周内;随滤波器半径的增加,越来越少的功率被滤出掉,使模糊减弱;,滤除8%的总功率,模糊说明多数尖锐细节在这8%的功率之内,滤除0.5%的总功率,与原图接近说明边缘信息很少在0.5%以上的功率中,4.8 频率域平滑滤波,滤除3.6%的总功
3、率,理想低通滤波器举例4.16具有振铃现象,滤除5.4%的总功率,滤除2%的总功率,理想低通滤波器举例具有振铃现象,4.8.1理想低通滤波器,对应空间域h(x,y)中心开始的圆环周期,频率域函数H(u,v)模糊且半径为5的ILPF,f(x,y)由黑色背景下5个明亮的像素组成,明亮点可看作冲激,f(x,y)*h(x,y),在每个冲激处复制h(x,y)的过程,振铃现象,4.8.2巴特沃思低通滤波器,4.8 频率域平滑滤波,它的特性是连续性衰减,而不象理想滤波器那样陡峭变化,即明显的不连续性。因此采用该滤波器滤波在抑制噪声的同时,图像边缘的模糊程度大大减小,没有振铃效应产生,4.8.2 巴特沃思低通
4、滤波器,透视图,滤波器,阶数从1到4的滤波器横截面,应用:可用于平滑处理,如图像由于量化不足产生虚假轮廓时,常可用低通滤波进行平滑以改进图像质量。通常,BLPF的平滑效果好于ILPF(振铃现象)。,巴特沃思低通滤波器 n 2 例4.17,4.8.2 巴特沃思低通滤波器,注:二阶BLPF处于有效低通滤波和可接受的振铃特征之间,4.8.2 巴特沃思低通滤波器,ILPF,阶数n=20与ILPF相似,阶数n=5明显振铃和负值,阶数n=2轻微振铃和负值,阶数n=1无振铃和负值,所有的滤波器都有半径为5的截至频率D0,巴特沃思低通滤波器,4.8.3 高斯低通滤波器,4.8 频率域平滑滤波,透视图,滤波器,
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