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  • Halcon 傅里叶变换

    计算一个与矩形31x31滤波器相同大小的圆形均值滤波器。为此,我们必须将圆的直径设置为31*sqrt(4/pi) = 34.97975。

    * 由于相位相关是循环的,负平移会导致图像的右下方出现峰值。
    * 如果平移在一个或两个方向上接近于0,那么local_max_sub_pix中的插值表达式将因此访问错误的值,因为它的边界处理(不是循环的)。
    * 为了获得在所有情况下都正确的平移,我们周期性地移动相位相关,使零平移对应于图像的中心。
    * 然后修改local_max_sub_pix返回的坐标。
    * 最后计算出来的结果才是平移的正确值。

    RowOffset := Height / 2
    ColumnOffset := Width / 2

    get_image_size (ImagePhaseCorrelation, Width, Height)
    concat_obj (ImagePhaseCorrelation, ImagePhaseCorrelation, Images2)
    concat_obj (Images2, Images2, Images)
    tile_images_offset (Images, ImageCyclicShift, [RowOffset - Height,RowOffset - Height,Height / 2,Height / 2], [ColumnOffset- Width,Width / 2,ColumnOffset- Width,Width / 2], [-1,-1,-1,-1], [-1,-1,-1,-1], [-1,-1,-1,-1], [-1,-1,-1,-1], Width, Height)

    * 最终计算出来的水平偏移值

    Row := RowShifted - RowOffset
    Column := ColumnShifted - ColumnOffset

    *傅里叶变换是将空间域图像转换为频域图像
    *图像处理作用:
    *1.图像增强与图像去噪,绝对大部分噪音都是图像高频分量,通过低通滤波器可以滤除高频——噪声
    *2.边缘检测——提取图像高频分量
    *3.图像压缩可以直接通过傅里叶系数来压缩数据(大部分能量分布在低频谱段,对压缩传输有利,运算次数减少,节省时间)
    dev_close_window ()
    read_image(lena,'E:/MyHalcon/lena.jpg')
    dev_open_window_fit_image (lena, 0, 0, -1, -1, WindowHandle)
    dev_display(lena)

    *快速傅里叶变换空间域图到频域图
    fft_image (lena, ImageFFT)
    *Direction:to_freq空间域到频域,from_freq频域到空间域
    *Exponent:指数符号 一般向前变换采用-1,向后变换采用1
    *Mode:‘dc_center’频域图中心频率为0,‘dc_edge’频域图边角点频率为0
    fft_generic (lena, ImageFFT, 'to_freq', -1, 'n', 'dc_center', 'complex')

    *快速傅里叶逆变换频域图到空间域图
    fft_image_inv (ImageFFT, ImageFFTInv)
    fft_generic (ImageFFT, ImageFFTInv, 'from_freq', 1,'sqrt', 'dc_center', 'complex')

    *返回复杂图像的功率谱
    power_real (ImageFFT, ImageResult)

    *生成理想的低通滤波器图像,Frequency决定白色椭圆区域大小(行方向直径=Frequency*图像高 列方向直径=Frequency*图像宽)
    gen_lowpass (ImageLowpass, 0.1, 'none', 'dc_center', 512, 512)
    *生成理想的高通滤波器图像
    gen_highpass (ImageHighpass, 0.1, 'none', 'dc_center', 512, 512)

    *频域里卷积图像
    convol_fft (ImageFFT, ImageHighpass, ImageConvol)

    *检测图像中所有局部最大值(邻域最大值,与联通数有关)
    local_max (lena, LocalMaxima)

    *使用二项式滤波光滑处理图像,与高斯滤波相近但速度更快
    binomial_filter (lena, ImageBinomial, 5, 5)

    *提取图像的高频部分,效果图就是原图减去平滑处理的图
    highpass_image (lena, Highpass, 3, 3)

    *使用滤波对图像进行卷积,FilterMask可以自己建模板
    convol_image (lena, ImageResult1, 'sobel', 'mirrored')


    ************以下有关低通滤波*************
    dev_clear_window ()
    read_image(lena,'E:/myhalcon/lena.jpg')
    rgb1_to_gray (lena, lena)
    get_image_size (lena, Width, Height)

    gen_lowpass (ImageLowpass, 0.1, 'none', 'dc_center', Width, Height)
    fft_generic (lena, ImageFFT, 'to_freq', -1, 'sqrt', 'dc_center', 'complex')
    *低通滤波卷积,消除高频区域,获得低频区域
    convol_fft (ImageFFT, ImageLowpass, ImageConvol)
    *傅里叶逆转换,相当于光滑处理效果
    fft_generic (ImageConvol, ImageFFT1, 'from_freq', 1, 'sqrt', 'dc_center', 'byte')

    ***********以下有关高通滤波
    gen_highpass (ImageHighpass, 0.1, 'none', 'dc_center', 512, 512)
    fft_generic (lena, ImageFFT2, 'to_freq', 1, 'sqrt', 'dc_center', 'complex')
    convol_fft (ImageFFT2, ImageHighpass, ImageConvol1)
    fft_generic (ImageConvol1, ImageFFT3, 'from_freq', -1, 'sqrt', 'dc_center', 'byte')

    *提取高频部分
    highpass_image (lena, Highpass1, 19, 19)
    *原图减去高通滤波就是平滑灰度图结果
    sub_image (lena, Highpass1, ImageSub, 1, 128)

    mean_image (lena, ImageMean, 19, 19)
    *原图减去平滑就是高通滤波后灰度图结果
    sub_image(lena,ImageMean,ImageSubm,1,128)


    stop()
    *********消除周期性噪声
    * 包含周期性噪声的图像在傅里叶变换后的频域图像有多个中心(亮点),表现为高能量点
    * 消除这些不在频域图像中心的其他小亮点,就是在空间域中消除周期性噪声
    read_image (zouqi,'E:/myhalcon/zouqi.jpg')
    dev_open_window (0, 520, Width, Height, 'black', WindowHandle1)
    rgb1_to_gray (zouqi, zouqi)
    fft_image (zouqi, ImageFFT4)
    power_real (ImageFFT4, PowerSpectrum)
    *二项式滤波(配合功率谱算子)
    binomial_filter (PowerSpectrum, ImageSmooth, 9, 9)
    *阈值化获得高能量点
    threshold (ImageSmooth, Region, 100, 1800)
    connection (Region, ConnectedRegions)
    select_shape (ConnectedRegions, SelectedRegions, 'area', 'and', 5, 100)
    union1 (SelectedRegions, RegionUnion)
    *获得区域内图像域
    reduce_domain (ImageSmooth, RegionUnion, ImageReduced)
    *获得局部极大值
    local_max (ImageReduced, LocalMaxima1)
    *膨胀处理区域
    dilation_circle (LocalMaxima1, RegionDilation, 9)
    *在傅里叶变换中绘制对应区域的灰度值为0
    paint_region (RegionDilation, ImageFFT4, ImageFFTFiltered, 0, 'fill')
    *傅里叶逆转换,获得去除周期噪声所在区域的频率后的图像
    fft_generic (ImageFFTFiltered, ImageFiltered, 'from_freq', 1, 'sqrt', 'dc_center', 'byte')

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