我正在使用R Studio来完成图像处理中的任务。我目前正在使用' EBImage,fftw,...'库。我对傅立叶分析和功率谱有疑问。
1)我有2D矩阵,这是一个图像。此图像包含水平线,黑色和白色。我想进行傅里叶变换并通过绘图来显示其大小。由于图像中的黑线是水平的,因此功率谱将具有垂直线。我无法找到实现目标的方法。
现在我正在使用此图片进行测试: Square
如果为真,此图像在水平轴和垂直轴上都有一些周期性频率。然后。 FFT频谱应该看起来像" +"。但我发现的东西有所不同。
这是我的代码:
setwd(".../Project/R/Workspace/Task1")
library("EBImage" , lib.loc="~/R/win-library/3.2")
library("fftwtools", lib.loc="~/R/win-library/3.2")
library("fftw", lib.loc="~/R/win-library/3.2")
# Image Acquisition
img <- readImage(".../Project/Beispielbilder/drmcircle.jpg")
display(img, title='Image')
# Grayscaled
img_gray<-channel(img,"gray")
# FFT
img_ff <- fft(img_gray) #fftw2d
magntd <- sqrt(Re(img_ff)^2+Im(img_ff)^2)
phase <- atan(Im(img_ff)/Re(img_ff))
plot(log(magntd),main="FFT")
结果,这就是我所拥有的: FFT Spectrum
以下是我的任务:
1)如何获得正确的光谱图像? 2)我怎样才能将其视为图像而非情节? (参见顶部的示例链接。)
提前感谢您的帮助。
答案 0 :(得分:2)
我解决了。我在这里添加代码。请注意,fftshift功能取自:[How to write fftshift and ifftshift in R?
setwd(".../Project/R/Workspace/Task1")
library("EBImage" , lib.loc="~/R/win-library/3.2")
# Image
img <- readImage(".../Project/Beispielbilder/drmtri.jpg")
display(img, title='Image')
# Grayscaled
img_gray<-channel(img,"gray")
# FFT
img_ff <- fft(img_gray) #fftw2d
###################################################
###################################################
# FFT SHIFT
fftshift <- function(img_ff, dim = -1) {
rows <- dim(img_ff)[1]
cols <- dim(img_ff)[2]
swap_up_down <- function(img_ff) {
rows_half <- ceiling(rows/2)
return(rbind(img_ff[((rows_half+1):rows), (1:cols)], img_ff[(1:rows_half), (1:cols)]))
}
swap_left_right <- function(img_ff) {
cols_half <- ceiling(cols/2)
return(cbind(img_ff[1:rows, ((cols_half+1):cols)], img_ff[1:rows, 1:cols_half]))
}
if (dim == -1) {
img_ff <- swap_up_down(img_ff)
return(swap_left_right(img_ff))
}
else if (dim == 1) {
return(swap_up_down(img_ff))
}
else if (dim == 2) {
return(swap_left_right(img_ff))
}
else {
stop("Invalid dimension parameter")
}
}
ifftshift <- function(img_ff, dim = -1) {
rows <- dim(img_ff)[1]
cols <- dim(img_ff)[2]
swap_up_down <- function(img_ff) {
rows_half <- floor(rows/2)
return(rbind(img_ff[((rows_half+1):rows), (1:cols)], img_ff[(1:rows_half), (1:cols)]))
}
swap_left_right <- function(img_ff) {
cols_half <- floor(cols/2)
return(cbind(img_ff[1:rows, ((cols_half+1):cols)], img_ff[1:rows, 1:cols_half]))
}
if (dim == -1) {
img_ff <- swap_left_right(img_ff)
return(swap_up_down(img_ff))
}
else if (dim == 1) {
return(swap_up_down(img_ff))
}
else if (dim == 2) {
return(swap_left_right(img_ff))
}
else {
stop("Invalid dimension parameter")
}
}
###################################################
###################################################
# FFT SHIFT
# Magnitude and Phase
magntd <- sqrt(Re(img_ff)^2+Im(img_ff)^2)
phase <- atan(Im(img_ff)/Re(img_ff))
img_fftsh <- fftshift(magntd)
display(log(img_fftsh),title="FFT")