图像的高频和低频

参考博客：https://blog.youkuaiyun.com/charlene_bo/article/details/70877999

https://blog.youkuaiyun.com/jialeheyeshu/article/details/51097860

1.1 对图像高频信号和低频信号的理解

图像中的低频信号和高频信号也叫做低频分量和高频分量。

简单讲，图像中的高频分量，指的是图像强度（亮度/灰度）变化剧烈的像素点，例如边缘（轮廓）、图像的细节处、噪声（即噪点）（该点之所以称为噪点,是因为它与周边像素点灰度值有明显差别,也就是图像强度有剧烈的变化,所以噪声是高频部分。）。

图像中的低频分量，指的是图像强度（亮度/灰度）变换平缓的像素点，例如大片色块的地方。 

人眼对图像中的高频信号更为敏感，举个例子，在一张白纸上有一行字，我们肯定直接聚焦在文字上，而不会太在意白纸本身，这里文字就是高频信号，而白纸就是低频信号。

图像的高低频是对图像各个位置之间强度变化的一种度量方法。低频分量主要对整幅图像的强度的综合度量。高频分量主要是对图像边缘和轮廓的度量。 如果一幅图像的各个位置的图像强度相等,则图像只存在低频分量，从图像的频谱图上看，只有一个主峰，且位于频率为零的位置。
如果一副图像的各个位置的图像强度变化剧烈，则图像不仅存在低频分量，同时也存在多种高频分，,从图像的频谱上看，不仅有一个主峰，同时也存在多个旁峰。

1.2直观认识

正弦波的变化非常的缓慢，频率较低，在正弦波上有一个毛刺，这个毛刺在短时间内就完成了一个变化周期，频率较高。所以我们就把这里的正弦波称为低频信号，而毛刺就称为高频信号。  如果要对这个曲线平滑滤波的话，效果就是把毛刺滤掉，也就是说，平滑滤波的操作会将高频信号去除而低频信号保留，也就是我们常说的低通滤波器了。

最简单的低通滤波器的实现就是中值或者均值滤波器。  

由以上的认识推广到二维图像上，也就不难知道为什么会将图像上变化剧烈的地方叫做高频信号，而变化平缓的地方叫做低频信号了。