使用 FFTW 在 C 中实现 FFT 低通滤波器

Question

我正在尝试创建一个非常简单的 C++ 程序，该程序给定 [0-100] 范围内的参数，将低通滤波器应用于灰度图像，该图像应该将其按比例“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有一些疑问，cut。有没有更有效的方法来定义这样的价值？

//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;
        }
    }

更新1：

我已将代码更改为此，但我再次不确定这是过滤频率的正确方法。图像肯定是压缩的，但非方形图像被弄乱了，将压缩设置为 100% 并不是真正可用的最大压缩（我可以达到 ~140%）。 Here 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;
    }
}

Answer 1

这根本不是低通滤波器。低通滤波器通过低频，即它去除精细细节（模糊）。为此，您显然需要 2D FFT。

此代码本质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) 中