为什么在频域滤波之前需要对图像进行填充

信息处理 图像处理 过滤器 频谱
2021-12-21 14:55:27

在图像处理书籍中,我们被告知在频域中进行滤波时需要对图像进行填充。为什么我们需要零填充?

2个回答

频域中的乘法对应于空间域中的循环卷积。这意味着如果没有正确填充图像,图像一侧的结果将环绕到图像的另一侧。

您可以将 2D 过滤视为以图像中每个像素为中心的滑动窗口,并且中心输出像素是窗口中像素的加权和。使用循环卷积,当窗口悬在图像的右边缘时,它实际上是绕回图像的左侧。这意味着图像右边缘的输出像素将受到左边缘像素的影响,这几乎不是实际需要的。

零填充允许发生这种环绕的空间,而不会污染实际的输出像素。

傅里叶变换本质上是周期性的。周期函数会引起相邻周期之间的干扰,这将导致回绕错误。

环绕错误

为了克服这个问题,我们使用零填充