写在前面
强烈建议阅读博文 matlab学习:图像频域分析之Gabor滤波,该篇博文写的非常好,由浅入深,对于Gabor滤波的由来及优点等叙述的非常完善。在本篇中,将集中于公式的推导。
一维情况
在传统的傅里叶变换中:
F ( j ω ) = ∫ − ∞ ∞ f ( t ) e − j ω t d t   \ F(j\omega)=\int_{ - \infty }^\infty f (t){e^{ - j\omega t}}dt\, F(jω)=∫−∞∞f(t)e−jωtdt
相应的逆变换为:
f ( t ) = 1 2 π ∫ − ∞ ∞ F ( ω ) e j ω t d ω   \ f(t) = \frac{1}{
{2\pi }}\int_{ - \infty }^\infty F (\omega){e^{j\omega t}}d\omega\, f(t)=2π1∫−∞∞F(ω)ejωtdω
傅里叶变换只能反映整体的频率特性,无法获得某一时刻的频率响应,我们无法将时域频域结合起来进行分析。为此,我们可以对原始函数加窗,即为窗口傅里叶变换,也为Gabor变换。
一维Gabor核
令原始函数 f ∈ L 2 ( R ) f \in {L^2}(R) f∈L2(R),则加窗傅里叶变换为:
G f ( a ; b , ω ) = ∫ − ∞ ∞ f ( t ) g a ( t − b ) e − j ω t d t   \ {G_f}(a;b,\omega ) = \int_{ - \infty }^\infty f (t)g_a^{}(t - b){e^{ - j\omega t}}dt\, Gf(a;b,ω)=∫−∞∞f(t)ga(t−b)e