J对图像进行 FFT 变换

Question

我有一个图像，我想使用 FFT 将其转换为频域，Java 似乎缺少此库，但我找到了两个。一个是 JTransforms，另一个是鲜为人知的，没有名字。

对于不太知名的，2D 只能有 2 的幂的长度值，但可以使用简单的方法，如 FastFourierTransform.fastFT(real, imaginary, true);，实部是包含每个像素值的双精度的 2D 数组，虚部是相同大小的二维数组，充满零。布尔值将取决于正向或反向变换。这对我来说很有意义，除了两个要求的力量破坏了我所做的任何变换（我最初在图像周围添加了黑色空间以使其适合最接近的两个幂）之外，它起作用了，我正在努力解决如何使用 JTransforms 的等效方法，并希望得到任何指导。我会说明我目前在做什么。

我相信相关的类会是DoubleFFT_2D，它的构造函数需要一些行和列，我认为它们是我图像的宽度和高度。因为我的图像没有虚部，我想我可以使用doubleFFT.realForwardFull(real);，它将虚部视为零并传递充满像素的真实二维数组。不幸的是，这根本不起作用。 JavaDoc 声明 the input array must be of size rows*2*columns, with only the first rows*columns elements filled with real data 但我不明白这与我的形象有何关系，以及我必须做什么才能满足这一要求。

对于冗长而糟糕的解释感到抱歉，如果需要任何其他信息，我很乐意提供。

JTransforms 库和文档可以在这里找到：https://sites.google.com/site/piotrwendykier/software/jtransforms

Answer 1

太糟糕了，除了压缩的download 之外，JTransforms 的文档无法在线获得。它非常完整且有用，您应该检查一下！

回答您的问题：DoubleFFT_2D.realForwardFull(double[][] a) 采用实数数组（您的像素）。然而，FFT 的结果将有每个输入值的两个输出值 - 每个频率仓的实部和虚部。这就是为什么您的输入数组需要是实际图像数组的两倍大，其中一半是空的/用零填充。

请注意，所有 FFT 函数都使用a 不仅用于输入，还用于输出 - 这意味着其中的任何图像数据都将丢失，因此可能需要复制到不同/更大的数组！

对于您的方案，简单而明显的解决方法是改用DoubleFFT_2D.realForward(double[][] a)。这个只会计算正谱，因为负侧将与其对称。这是因为您的输入值是真实的。

另外，请查看 JTransforms 中的 RealFFTUtils_2D 类，这将使您之后从数组中检索结果变得更加容易:)