(20201124)高通滤波+低通滤波+带通滤波+傅里叶变换

本文探讨了Python中低通滤波器如何平滑图像背景,高通滤波器如何增强边缘细节,以及带通滤波器在两者之间的平衡。通过实例解析滤波原理和实际应用,带你理解频域滤波在图像处理中的作用。
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参考:

【1】高通滤波、低通滤波、带通滤波 python实现

【2】图像傅里叶变换原理 python/C实现

【3】数字图像处理-频域滤波-高通/低通滤波

【4】低通滤波和高通滤波的理解

 

低通滤波器(英语:Low-pass filter)容许低频信号通过,但减弱(或减少)频率高于截止频率的信号的通过。对于不同滤波器而言,每个频率的信号的减弱程度不同。当使用在音频应用时,它有时被称为高频剪切滤波器,或高音消除滤波器。

高通滤波器则相反,而带通滤波器则是高通滤波器同低通滤波器的组合。

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%BD%8E%E9%80%9A%E6%BB%A4%E6%B3%A2%E5%99%A8

%===

 

 高通滤波,通过了高频信息,提取了图像边缘和噪声;低通滤波,通过了低频信息,保留了图像背景和基本内容,图像边缘被阻挡,图像变模糊;带通滤波,阻挡了部分特别高频信息和特别低频信息,相对高通滤波来讲,提取的图像边缘减少,相对低通滤波来讲,保留的图像内容也减少。

 

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float DigFil(invar, setic) float invar; int setic; /******************************************************************************/ /* Filter Solutions Version 2009 Nuhertz Technologies, L.L.C. */ /* www.nuhertz.com */ /* +1 602-279-2448 */ /* 3rd Order Band Pass Butterworth */ /* Bilinear Transformation with Prewarping */ /* Sample Frequency = 5.000 KHz */ /* Standard Form */ /* Arithmetic Precision = 4 Digits */ /* */ /* Center Frequency = 300.0 Rad/Sec */ /* Pass Band Width = 20.00 Rad/Sec */ /* */ /******************************************************************************/ /* */ /* Input Variable Definitions: */ /* Inputs: */ /* invar float The input to the filter */ /* setic int 1 to initialize the filter to zero */ /* */ /* Option Selections: */ /* Standard C; Initializable; Internal States; Not Optimized; */ /* */ /* There is no requirement to ever initialize the filter. */ /* The default initialization is zero when the filter is first called */ /* */ /******************************************************************************/ /* */ /* This software is automatically generated by Filter Solutions */ /* no restrictions from Nuhertz Technologies, L.L.C. regarding the use and */ /* distributions of this software. */ /* */ /******************************************************************************/ { float sumnum=0.0, sumden=0.0; int i=0; static float states[6] = {0.0,0.0,0.0,0.0,0.0,0.0}; static float znum[7] = { -7.968e-09, 0.0, 2.39e-08, 0.0, -2.39e-08, 0.0, 7.968e-09 }; static float zden[6] = { .992, -5.949, 14.88, -19.86, 14.92, -5.981 }; if (setic==1){ for (i=0;i<6;i++) states[i] = [i] = [i]*invar; return 0.0; } else{ sumnum = sumden = 0.0; for (i=0;i<6;i++){ sumden += states[i]*zden[i]; sumnum += states[i]*znum[i]; if (i<5) states[i] = states[i+1]; } states[5] = invar-sumden; sumnum += states[5]*znum[6]; return sumnum; } }
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