在opencv中使用FFT和IFFT有困难

Posted 2023-02-22

【中文标题】在opencv中使用FFT和IFFT有困难

【英文标题】：Having difficulty with FFT and IFFT in opencv

【发布时间】：2013-11-14 14:45:27

【问题描述】：

我正在尝试使用 openCV 将这个简单的 Matlab 代码转换为 C++：

localstd=sqrt(abs(ifft2(fft2(output).*gf)));

这意味着取矩阵“输出”的 fft，将它与矩阵“gf”逐个元素相乘，然后取它的 ifft，然后取它的大小。

我正在尝试以下简单代码：

    Mat planes[] = Mat_<float>(output), Mat::zeros(output.size(), CV_32F);
    Mat complexI;
    merge(planes, 2, complexI);         // Add to the expanded another plane with zeros

    dft(complexI, complexI,cv::DFT_SCALE);   
    for (int i=0;i<complexI.rows;i++)
        for (int j=0;j<complexI.cols;j++)
            complexI.at<float>(i,j)*=gf.at<float>(i,j);
        
    

    //now the inverse transform
    dft(complexI,complexI,cv::DFT_INVERSE);
    split(complexI, planes);                   // planes[0] = Re(DFT(I), planes[1] = Im(DFT(I))
    magnitude(planes[0], planes[1], planes[0]);// planes[0] = magnitude
    Mat localstd = planes[0];

for (int i=0;i<localstd.rows;i++)
    for (int j=0;j<localstd.cols;j++)
        localstd.at<float>(i,j)= sqrt(localstd.at<float>(i,j));
    

这很简单 - 我正在应用 fft，得到一个复杂的结果。然后将元素与 gf 相乘，然后进行逆变换，将结果分成两个矩阵 - 实数和虚数 - 然后取其大小。

然而，尽管它非常简单并且我没有看到任何错误，但结果与我在 Matlab 中得到的结果大不相同。太大，无法用舍入误差来解释。

谁能指出我可能做错了什么？

我在 Windows 7 上使用 Matlab2013a、openCV 2.4.5 和 VS 2012。

提前致谢，

吉尔。

编辑：我添加了 sqrt 的结果，但仍然存在很大差异。

【问题讨论】：

如何定义过滤器？

【参考方案1】：

在 MatLAB 版本中，您从结果中取平方根，而在 OpenCV 中 - 不。你检查过这个吗？

【讨论】：

在 openCV 中，我确实取平方根（幅度取平方根）。见这里：docs.opencv.org/doc/tutorials/core/discrete_fourier_transform/…

我的意思是在 MatLAB 中你取 additional 平方根。 MatLAB 中用于复杂数据的函数 abs 与 OpenCV 中的幅度相同 mathworks.com/help/matlab/ref/abs.html

谢谢，我添加了sqrt，但结果还是有很大的不同。

【参考方案2】：

好的，我马上就发现您的过滤存在问题。我不确定该循环究竟会做什么，但要进行频率过滤，您应该使用函数mulSpectrums。

此外，如果您想获取数量级的 sqrt，您可以使用 OpenCV 的 sqrt 函数，而无需通过 at 运算符。

【讨论】：

谢谢，我会根据你的cmets尝试修改我的代码。

没问题，希望对你有帮助

【参考方案3】：

如果 gf 也是一个复矩阵，即 CV_64FC2/CV_32FC2，您可能需要使用 mulSpectrums。否则，如果您想自己将它们相乘，那么您应该使用 std::complex 来访问这些复杂值。 std::complex 将为您完成复杂的操作。

for (int i=0;i<complexI.rows;i++)
        for (int j=0;j<complexI.cols;j++)
            complexI.at<complex<double>>(i,j)*=gf.at<complex<double>>(i,j);
        
    

【讨论】：

感谢您的帮助！