图像的傅里叶变换的频谱特征 二(方向性)

图像傅里叶变换的频谱特征 二

     很多人都不了解图像(二维)频谱中的每一点究竟代表了什么,有什么意义?

     一句话结束战斗:二维频谱中的每一个点都是一个与之一一对应的二维正弦/余弦波。


5,方向性(direction)

在二维频谱图中的任意“一对亮点”(注意:频谱的对称性),都在相应的空间域有一个与之相对应的二维正弦波。亮点在二维频谱中的位置决定了与之对应的正弦波的频率和方向

在空域图中的任意一条正弦线上,作该正弦线的法线。同时,把频谱图中的一对白色频点和坐标原点(DC中点)用一条直线连接起来。则,空域图中的法线正好和频谱图中的连线是完全平行的,一致的。

图像的傅里叶变换的频谱特征 二(方向性)

上图是一个45度倾斜的正弦波图像。

注意空间域中的任意一条法线和频谱图中频点和频谱图原点(DC)连线都是平行的,同时,空间域中的任意一条正弦线和频谱图中的连线是刚好正交的/垂直的

图像的傅里叶变换的频谱特征 二(方向性)

上图为相同方向,较低频率正弦图的频谱。注意图中我用白色箭头所画的空间域(左图)的法线和频谱图中(右图)一对频点和DC的连线延长线,是平行的

图像的傅里叶变换的频谱特征 二(方向性)

上图为相同方向,较高频率正弦图的频谱。注意图中我用白色箭头所画的空间域(左图)的法线和频谱图中(右图)一对频点和DC的连线延长线,是平行的

下面我们来验证一下其他角度的情况,这一法则是否适用。

图像的傅里叶变换的频谱特征 二(方向性)

图像的傅里叶变换的频谱特征 二(方向性)

上面所有的例子中的频谱图都是频谱中心化的,那么针对没有经过频谱中心化的图呢?

图像的傅里叶变换的频谱特征 二(方向性)


这些实验还说明了一个非常重要的问题,那就是:频谱图中的任意一对对称的两点,或者说是频点,经过傅里叶反变换之后,就是空间域中的一个与之对应的正弦波(即,相应的频率和方向)。如下图所示。

图像的傅里叶变换的频谱特征 二(方向性)


未完待续。。。

图像的傅里叶变换的频谱特征 二(方向性)