二维傅里叶变换公式

时间:2025-02-15 08:51:53 单机游戏

二维傅里叶变换(2D Fourier Transform)的公式如下:

$$F(u, v) = \int_{-\infty}^{\infty} \int_{-\infty}^{\infty} f(x, y) e^{-i(ux + vy)} \, dx \, dy$$

其中:

$f(x, y)$ 是空间域中的函数,表示图像的像素值。

$F(u, v)$ 是频域中的函数,表示图像的频率信息。

$e^{-i(ux + vy)}$ 是复指数函数,其中 $i$ 是虚数单位,$u$ 和 $v$ 是二维频率变量。

$x$ 和 $y$ 是空间变量,表示图像的横纵坐标。

这个公式将一个二维图像从空间域转换到频域。在频域中,图像被表示为一组正弦波和余弦波的叠加,每个波的频率由 $u$ 和 $v$ 确定。

对于离散信号,二维离散傅里叶变换(DFT)的公式如下:

$$F(u, v) = \sum_{x=0}^{M-1} \sum_{y=0}^{N-1} f(x, y) e^{-j2\pi(ux + vy)}$$

其中:

$M$ 和 $N$ 分别是图像的宽度和高度。

$x$ 和 $y$ 是离散空间变量,取值范围从 0 到 $M-1$ 和 0 到 $N-1$。

$e^{-j2\pi(ux + vy)}$ 是复指数函数,其中 $j$ 是虚数单位。

这个公式在计算机中广泛使用,因为计算机只能处理离散信号和有限长度的数据。

总结:

连续二维傅里叶变换公式:$$F(u, v) = \int_{-\infty}^{\infty} \int_{-\infty}^{\infty} f(x, y) e^{-i(ux + vy)} \, dx \, dy$$

离散二维傅里叶变换公式:$$F(u, v) = \sum_{x=0}^{M-1} \sum_{y=0}^{N-1} f(x, y) e^{-j2\pi(ux + vy)}$$