خانه / پردازش تصویر / پروژه پردازش تصویر در حوزه فرکانس
تصویر در حوزه فرکانسی

پروژه پردازش تصویر در حوزه فرکانس


هدف از این پروژه؛ انجام عملیات مهم پردازش تصویر در حوزه فرکانس با زبان برنامه نویسی سی شارپ است. این پروژه با کدنویسی خوب و ساده نوشته شده است، و مخاطب خیلی راحت کدها را به خوبی درک خواهد کرد و الگوریتم ها را یاد خواهد گرفت.

قابلیت های پروژه :

  1. خواندن تصویر

  2. انتخاب قسمتی از تصویر برای اعمال فیلتر

  3. انجام عملیات تبدیل فوریه سریع (FFt)

  4. انجام عملیات تبدیل فوریه fourier magnitude روی یک تصویر

  5. انجام عملیات معکوس تبدیل فوریه روی یک تصویر

  6. انجام فیلتر پایین گذر ایده ال روی یک تصویر

  7. انجام فیلتر پایین گذر بوترورث روی یک تصویر

  8. انجام فیلتر پایین گذر گاوسین روی یک تصویر

  9. انجام فیلتر بالا گذر ایده ال روی یک تصویر

  10. انجام فیلتر بالا گذر بوترورث روی یک تصویر

  11. انجام فیلتر بالا گذر گاوسین روی یک تصویر

شکل پروژه:


 

علاقه مندان به موضوع و پروژه مربوطه می توانند، پروژه را از طریق لینک زیر خریداری و دانلود کنند:

 

 

معرفی موضوع:

فیلتر در حوزه فرکانس به این معنی است که ابتدا مقادیر را از حوزه مکان به حوزه فرکانس می بریم و سپس روی مقادیر فرکانسی فیلتر را اعمال می کنیم.

ارتقای تصویر در حوزه فرکانسی با استفاده تبدیل فوریه تصویر انجام می گیرد. روش کلی ارتقای تصویر در حوزه فرکانسی بدین صورت است :

1.        ابتدا تبدیل فوریه تصویر را محاسبه می کنیم. شیفت دادن مرکز فرکانس در همین قسمت انجام می پذیرد.

2.        فیلتر مورد نظر را بر روی تبدیل فوریه اعمال می کنیم

3.        تبدیل فوریه معکوس تصویر را محاسبه کرده و تصویر فیلتر شده را به دست می آوریم ( شیفت دادن دوباره مرکز فرکانس در همین قسمت انجام می پذیرد )

در تبدیل فوریه سیگنال سینوسی و کسینوسی به عنوان توابع پایه ای استفاده می شوند. در واقع توابع نمایی هم شکل دیگر توایع سینوسی و کسینوسی است. بنابراین تبدیل فوریه یک سیگنال در بعد زمان یا مکان را به مجموعه ای از توابع سینوسی با فرکانس های مختلف تجزیه می کند. برای بازسازی سیگنال اصلی از روی تبدیل فوریه، چون توابع پایه ای ثابت می باشد(سینوسی)، تنها نیاز به دانستن مجموعه فرکانس هایی است که سیگنال اصلی شامل بوده است. بنابراین در اصل تبدیل فوریه نشان می دهد که سیگنال شامل چه فرکانس هایی می باشد. برای مثال سیگنالی که شامل نویز برق شهر می باشد، در فرکانس 50هرتز دارای مقدار زیادی است؛ و فیلتر گذاری در حوزه فرکانس به معنای تقویت و یا تضعیف فرکانس ها می باشد، که در این مثال برای حذف نویز برق شهر کافی است درحوزه فرکانس، فرکانس 50هرتز را حذف کرد و مجدد سیگنال را با عکس تبدیل فوریه بازسازی نمود.

در حالت کلی در تصویر دو نوع پیکسل وجود دارد ، پیکسل های آرام و پیکسل های تیز . پیکسل های آرام پیکسل هایی هستند که اختلاف شدت روشنایی آن ها با شدت روشنایی پیکسل های همسایه شان کم است. در مقابل پیکسل های تیز ، پیکسل هایی هستند که اختلاف شدت روشنایی آن ها با شدت روشتایی پیکسل های همسایه شان زیاد است ( مانند لبه ها و نویز ها ) .

در شکل حاصل از تبدیل فوریه تصویر دو نکته وجود دارد :

1.        هرچه به مرکز تبدیل فوریه نرزدیک می شویم ، پیکس های آرام تر می شوند

2.        پیکس های تیز در کناره های تبدیل فوریه قرار می گیرند.

از نکات فوق می توان چنین نتیجه گرفت که دستکاری پیکسل های مرکزی تبدیل فوریه همانند دستکاری پیکسل های آرام تصویر ، و تغییر دادن پیکسل های کناری تبدیل فوریه مشابه دستکاری پیکسل های تیز تصویر می باشد. دو نکته مطرح شده ، هنگام طراحی فیلتر ها بسیار استفاده می شوند.

در حالت کلی فیلترهای مورد استفاده در حوزه فرکانسی به دو دسته تقسیم می شوند:

  1. فیلترهای بالا گذر

  2. فیلترهای پایین گذر

فیلتر های پایین گذر فیلترهایی هستند که پیکسل های با فرکانس پایین را نادیده گرفته و پیکسل های با فرکانس بالا را تغییر می دهند. در مقابل فیلتر های بالا گذر فیلترهایی هستند که پیکسل های با فرکانس بالا را نادیده گرفته و پیکسل های با فرکانس پایین را دستکاری می کنند.

لازم به ذکر است که پیکسل های با فرکانس پایین ، پیکسل های آرام تصویر اصلی را تشکیل می دهند. پیکسل های با فرکانس بالا نیز پیکسل های تیز تصویر اصلی را تشکیل می دهدد. پیکسل های آرام پیکسل هایی هستند که اختلاف شدت روشنایی آن ها با پیکسل های همسایه شان ناچیز است ولی پیکسل های تییز پیکسل هایی هستند که اختلاف شدت روشنایی آن ها با پیکسل های همسایه شان زیاد است. لبه ها و نویزهای تصویر نمونه ای از پیکسل های تیز هستند.

در تبدیل فوریه تصویر دیجیتالی ، پیکسل های با فرکانس پایین در مرکز تبدیل فوریه و پیکسل های با فرکانس بالا در کناره های تبدیل فوریه ظاهر می شوند. فیلتر های پایین گذر و بالا گذر بر روی تبدیل فوریه تصویر دیجیتالی اعمال می شوند .

سه نوع فیلتر پایه برای حوزه فرکانسی تعریف شده است که این فیلترها به شرح زیر هستند:

  • فیلتر ایده آل

  • فیلتر بوترورث

  • فیلتر گاوسین

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *