用FFTW在C语言中实现FFT低通滤波器

Implementing FFT low-pass filter in C with FFTW

本文关键字:实现 FFT 低通滤波器 语言 FFTW      更新时间:2023-10-16

我正在尝试创建一个非常简单的c++程序,该程序给定范围[0-100]的参数,将低通滤波器应用于灰度图像,该图像应按比例"压缩"到给定参数的值。我正在使用FFTW库。

我对如何定义频率阈值cut有一些疑问。还有更有效的方法来定义这样的价值吗?

//fftw_complex *fft
//double[] magnitude
// . . . 
int percent = 100;
    if (percent < 0 || percent > 100) {
        cerr << "Compression rate must be a value between 0 and 100." << endl;
        return -1;
    }
double cut =(double)(w*h) * ((double)percent / (double)100);
    for (i = 0; i < (w * h); i++) {
        magnitude[i] = sqrt(pow(fft[i][0], 2.0) + pow(fft[i][1], 2.0));
        if (magnitude[i] < cut) {
            fft[i][0] = 0.0;
            fft[i][1] = 0.0;
        }
    }

Update1:

我已经将我的代码更改为此,但再次我不确定这是过滤频率的正确方法。图像确实被压缩了,但非正方形图像会被弄乱,并且将压缩设置为100%并不是真正的最大压缩可用(我可以达到~140%)。这里你可以找到我现在看到的图像。

int cX = w/2;
int cY = h/2;
cout<<"TEST "<<((double)percent/(double)100)*h<<endl;
for(i = 0; i<(w*h);i++){
    int row = i/s;
    int col = i%s;
    int distance = sqrt((col-cX)*(col-cX)+(row-cY)*(row-cY));
    if(distance<((double)percent/(double)100)*min(cX,cY)){
        fft[i][0] = 0.0;
        fft[i][1] = 0.0;
    }
}

这根本不是一个低通滤波器。低通滤波器通过低频率,即去除精细细节(模糊)。显然你需要一个2D FFT。

这段代码基本上只是删除了随机位。

[编辑]新代码看起来更像一个低通滤波器。141%的设置是预期的:正方形的对角线是sqrt(2)=1.41乘以它的边。将索引转换为行/列对应该使用图像宽度,而不是一些随机的无法解释的s

我不知道你的零频率在哪里。这应该很容易发现(最大值),但它可能在(0,0)而不是(w/2,h/2)