OpenCV 频率域实现钝化模板、高提升滤波和高频强调滤波 C++

本文介绍了在OpenCV中使用C++实现频率域的钝化模板、高频提升过滤和高频强调滤波。通过高频滤波,图像的背景强度降低,解决此问题的方法是进行高频提升过滤。钝化模板通过减去图像的模糊版本实现锐化。高频提升过滤通过增加权重系数A来调整图像效果,A=1对应高通过滤,A>1则为高提升滤波。高频强调滤波器通过在高通项上加1,避免滤波后图像平均灰度减小。文章还展示了具体的代码实现过程。

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为什么要进行高频提升和高频加强?

高频滤波后的图像,其背景平均强度 减小到接近黑色(因为高通滤波器滤除 了傅里叶变换的零频率成分: F(0,0)=f(x,y)=0)

解决办法:把原始图像加到过滤后的 结果,如拉普拉斯算子增强,这种处理 称为高频提升过滤

钝化模板(锐化或高通图像):从一幅图像减去 其自身模糊图像而生成的锐化图像构成。在频率 域,即从图像本身减去低通滤波(模糊)后的图 像而得到高通滤波(锐化)的图像。

钝化模板:

                                                f_{hp}(x,y)=g_{mask}(x,y)=f(x,y)-f_{LP}(x,y)

与                                            f_{LP}(x,y)=\Im ^{-1}\left [ H_{LP}(u,v)F(u,v) \right ]

式中H_{LP}(u,v) 是一个低通滤波器,F(u,v)是f(x,y)的傅里叶变换。这里f_{LP}(x,y)是平滑后的图像,该图像类似于f^{-}(x,y)

高频提升过滤:

增加权重系数A

f_{hp}(x,y)=Af(x,y)-f_{lp}(x,y)=(A-1)f(x,y)+f_{hp}(x,y)

所以,当A=1,即高通过滤;当A>1,累加图像本身

由                                           H_{hp}(u,v)=1-H_{lp}(u,v)

高频提升过滤定义为:          

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