图像处理：用python实现二维傅里叶变换、逆变换以及两张图片幅度谱相位谱交换

#ljq ~2022.06.23 import cv2 as cv import numpy as np from matplotlib import pyplot as plt np.seterr(divide='ignore',invalid='ignore') img = cv.imread('C:/Users/Administrator/Desktop/cameraman.jpg', 0)#读入第一张图片 img2= cv.imread('C:/Users/Administrator/Desktop/lotus.jpg', 0)#读入第二张图片 f = np.fft.fft2(img, axes=(0, 1)) fshift = np.fft.fftshift(f) res = np.log(np.abs(fshift))#幅度谱 ag=np.angle(fshift)#相位谱 ishift1 = np.fft.ifftshift(res)#利用幅度谱逆变换 iimg1 = np.fft.ifft2(ishift1) iimg1 = np.abs(iimg1) ishift = np.fft.ifftshift(ag)#利用相位谱逆变换 iimg = np.fft.ifft2(ishift) iimg = np.abs(iimg) ishift2=np.fft.ifftshift(fshift)#整体逆变换 iimg2=np.fft.ifft2(ishift2) iimg2=np.abs(iimg2) f2 = np.fft.fft2(img2, axes=(0, 1)) fshift2 = np.fft.fftshift(f2) res2 = np.log(np.abs(fshift2))#幅度谱 ag2=np.angle(fshift2)#相位谱 #分离 def magnitude_phase_split(img): # 分离幅度谱与相位谱 dft = np.fft.fft2(img) dft_shift = np.fft.fftshift(dft) # 幅度谱 magnitude_spectrum = np.abs(dft_shift) # 相位谱 phase_spectrum = np.angle(dft_shift) return magnitude_spectrum,phase_spectrum #交换相位 def magnitude_phase_combine(img_m,img_p): # 幅度谱与相位谱结合 img_mandp = img_m*np.e**(1j*img_p) img_mandp = np.uint8(np.abs(np.fft.ifft2(img_mandp))) img_mandp =img_mandp/np.max(img_mandp)*255 return img_mandp img1_m,img1_p = magnitude_phase_split(img) img2_m,img2_p = magnitude_phase_split(img2) # 将图像1的幅度谱与图像2的相位谱结合 img_1mAnd2p = magnitude_phase_combine(img1_m,img2_p) # 将2图像的幅度谱与1图像的相位谱结合 img_2mAnd1p = magnitude_phase_combine(img2_m,img1_p) plt.subplot(421), plt.imshow(img, 'gray'), plt.title('Original Image')#原图 plt.axis('off') plt.subplot(422), plt.imshow(res, 'gray'), plt.title('Amplitude spectral transformation')#幅度谱变换 plt.axis('off') plt.subplot(423), plt.imshow(ag, 'gray'), plt.title('Phase spectral transformation')#相位谱变换 plt.axis('off') plt.subplot(424), plt.imshow(iimg, 'gray'), plt.title('Inverse phase spectrum transformation')#相位谱逆变换 plt.axis('off') plt.subplot(425), plt.imshow(iimg1, 'gray'), plt.title('Inverse transformation of the amplitude spectrum')#幅度谱逆变换 plt.axis('off') plt.subplot(426), plt.imshow(iimg2, 'gray'), plt.title('Global inverse transformation')#整体逆变换 plt.axis('off') plt.subplot(427), plt.imshow(img_1mAnd2p, 'gray'), plt.title('1fudu2xiangwei')#1幅度加2相位 plt.axis('off') plt.subplot(428), plt.imshow(img_2mAnd1p, 'gray'), plt.title('2fudu1xiangwei')#2幅度加1相位 plt.axis('off') plt.show()