Я пытаюсь реализовать на java низкочастотную фильтрацию изображений.
Реализую по книге Гонсалеса "Цифровая обработка изображений" следущие пункты (стр. 245):
- Исходное изображение умножается на "(-1)^(x+y)", чтобы его фурье-преобразование оказалось центрированным;
- Вычисляется прямое ДПФ F(u,v) изображения, полученного после шага 1;
- Ф-ция F(u,v) умножается на ф-цию фильтра H(u,v);
- Вычисляется обратное ДПФ от результата шага 3;
- Вычисляется вещественная часть результата шага 4;
- Результат шага 5 умножается на (-1)^(x+y)
Чисто для примера, решила реализовать "Идеальный фильтр низких частот" (стр.257). Как я понимаю, результат получается неправильным с самого первого шага.
Что я делаю не так?
Прикладываю код каждого шага и результаты обработки на каждом шаге.
Моя реализация шагов:
1)
double funcXY;
Complex[][] arrOnStepOne = new Complex[bufferedImage.getWidth()][bufferedImage.getHeight()];
for (int x = 0; x < bufferedImage.getWidth(); x++) {
for (int y = 0; y < bufferedImage.getHeight(); y++) {
funcXY = (Math.pow(-1.0, (x + y))) * bufferedImage.getRGB(x, y);
Complex complexFuncXY = new Complex(funcXY, 0);
arrOnStepOne[x][y] = complexFuncXY;
}
}
2)
int width = arrOnStepOne.length;
int height = arrOnStepOne[0].length;
Complex sumByX = new Complex(0, 0);
Complex sumByY = new Complex(0, 0);
Complex[][] complexFurje = new Complex[width][height];
for (int u=0; u <= width-1; u++) {
for (int v = 0; v <= height-1; v++) {
sumByX = new Complex(0, 0);
for (int x = 0; x <= width - 1; x++) {
sumByY = new Complex(0, 0);
for (int y = 0; y <= height - 1; y++) {
Double teta = -2 * Math.PI * ((u * x / (double) width) + (v * y / (double) height));
Complex complexE = new Complex(Math.cos(teta), Math.sin(teta));
sumByY = sumByY.Add(arrOnStepOne[x][y].Mult(complexE));
}
sumByX = sumByX.Add(sumByY);
}
complexFurje[u][v] = sumByX.Div(new Complex(width*height, 0));
}
}
3)
int d0;
int nPow = 2;
double d;
double filtrD;
double filtrH;
Complex[][] complexFiltr = new Complex[width][height];
for (int u=0;u <= width-1; u++) {
for (int v = 0; v <= height-1; v++) {
d = Math.pow((u - width / 2.), 2) + Math.pow((v - height / 2.), 2);
filtrD = Math.pow(d, 1. / 2); //D(u,v)
d0 = 80;
filtrH = 1 / (1 + Math.pow(filtrD / d0, 2. * nPow));
complexFiltr[u][v] = new Complex(filtrH, 0).Mult(complexFurje[u][v]);
}
}
4)
for (int x = 0; x <= width-1 ; x++) {
System.out.println("X = " + x +" / " + (width-1) + ".");
for (int y = 0; y <= height-1 ; y++) {
sumByU = new Complex(0, 0);
for (int u = 0; u <= width-1; u++) {
sumByV = new Complex(0, 0);
for (int v = 0; v <= height - 1; v++) {
Double teta = 2 * Math.PI * (x * u / (double) width + y * v / (double) height);
Complex complexE = new Complex(Math.cos(teta), Math.sin(teta));
sumByV = sumByV.Add(complexE.Mult(complexFiltr[u][v]));
}
sumByU = sumByU.Add(sumByV);
}
funcStep4XY[x][y]=sumByU;
}
}
5,6)
for (int x = 0; x <= width-1; x++) {
for (int y = 0; y <= height-1; y++) {
funcStep5XY[x][y] = funcStep4XY[x][y].getdReal();
funcStep5XY[x][y] *= Math.pow(-1.0,x+y);
}
}