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傅里叶变换是用来做什么的,具体举例一下应用?

本帖由 漂亮的石头2016-06-14 发布。版面名称:知乎日报

  1. 漂亮的石头

    漂亮的石头 版主 管理成员

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    日报标题:磨皮美颜的好工具,无数妹子的好朋友

    [​IMG] 林木然,逛尽天地失去安稳,认错了方向颠倒快感

    用来美颜!美颜!美颜!

    重要的事情说三遍。

    没错傅里叶变换很重要的一个应用领域就是数字图像处理,就是我们常说的磨皮美颜。

    简单来说原理是这样的:

    (1)基于傅里叶变换,把一张图片从 图像域 转化为 频率域

    所谓图像域,就是我们日常看到的图片,长这样:

    [​IMG]

    而根据傅里叶变化,这张图可以用一系列的不同频率的函数的叠加来表示,图片从图片本身,变成了一个公式:Pic=A+B+C,于是这张图片就变成了这样:

    [​IMG]

    虽然看起来很不可思议,总而言之上面两张图是同一个信息的两种表现方式。

    如果太难理解,可以想象一下,一首歌可以是你用耳朵听到的声音组合,但是在很多播放器里会出现这种样子:

    [​IMG]

    经过傅里叶变换会变成这样:

    [​IMG]

    也成了多种频率波形的组合。

    (感谢@Y ing 提醒,原来的配图只是时域的图)

    (2)去掉 频率域 里面 高频 的部分。

    回到(1)中的原图,各种噪点,如果在图片中去噪(也就是磨皮),你就需要一点一点地抠掉,非常麻烦。但那张图片到了频率域中,所有独立的噪点都变成了高频函数表现的部分。

    (对于一幅图像,高频部分代表了图像的细节、纹理信息;低频部分代表了图像的轮廓信息。)

    于是在频率域图片里,我们把高频函数直接砍掉。假设原来是 Pic=A+B+C,C 是高频部分,那么去掉 C 之后,Pic=A+B,频率域的样子就变成了这样:

    [​IMG]

    (3)把 Pic=A+B 再转回图像域,所有的噪点就消失了,瞬间美美哒。

    [​IMG]

    于是如你所见,傅里叶变换拯救了无数的妹纸。

    P.S.毕业后再也没写过代码了,都是靠记忆 + 写的,想表达的是频率域处理图像的思路,如果细节表述有误请大家轻拍指出来就好。

    P.S.又 P.S. 图像是网上找的,如有侵权请指出来,立删。原图应该是先添加了椒盐噪声后再去处理,所以效果会很明显,实际操作过程中还要看具体情况,不详述了。

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