C++实现Matlab的psf2otf函数

最近在用C++实现L0Smooth的代码,其中里面用到了psf2otf这个函数,,但是OpenCV没有,因此我自写了一个。 关于这个函数的介绍,你可以参考Matlab的官方文档及其源代码,也可以参考这里写的一个记录,这里不做过多介绍了。

代码///** * FileName : filter.cpp * Version : 0.10 * Author: WinCoder * Date: 2015-10-11 10:22:21 * Comment : Implenment Matlab psf2osf function. */Mat psf2otf(Mat psf, Size size){Mat otf = Mat::zeros(size.height,size.width,psf.type());// Pad the PSF to outSizeSize dftSize;// compute the size of DFT transformdftSize.width = getOptimalDFTSize(size.width);dftSize.height = getOptimalDFTSize(size.height);// allocate temporary buffers and initialize them with 0’sMat temp(dftSize, psf.type(), Scalar::all(0));//copy psf to the top-left corners of tempMat roipsf(temp,Rect(0,0,psf.cols,psf.rows));psf.copyTo(roipsf);// Circularly shift otf so that the “center” of the PSF is at the// (0,0) element of the array.Mat psf2 = temp.clone();int cx = psf.cols/2;int cy = psf.rows/2;Mat p0(temp, Rect(0, 0, cx, cy));// Top-Left – Create a ROI per quadrant Mat p1(temp, Rect(cx, 0, psf2.cols-cx, cy));// Top-RightMat p2(temp, Rect(0, cy, cx, psf2.rows – cy));// Bottom-LeftMat p3(temp, Rect(cx,cy, psf2.cols-cx, psf2.rows – cy)); // Bottom-RightMat q0(psf2, Rect(0, 0, psf2.cols-cx, psf2.rows – cy));// Top-Left – Create a ROI per quadrant Mat q1(psf2, Rect(psf2.cols-cx, 0, cx, psf2.rows – cy));// Top-RightMat q2(psf2, Rect(0, psf2.rows – cy, psf2.cols-cx, cy));// Bottom-LeftMat q3(psf2, Rect(psf2.cols-cx, psf2.rows – cy,cx,cy)); // Bottom-Right// swap quadrants (Top-Left with Bottom-Right)p0.copyTo(q3);p3.copyTo(q0);// swap quadrant (Top-Right with Bottom-Left)p1.copyTo(q2);p2.copyTo(q1);// Computer the OTFMat planes[] = {Mat_<float>(psf2), Mat::zeros(psf2.size(), CV_32F)};Mat complexI;merge(planes, 2, complexI);dft(complexI, complexI);otf = complexI;return otf(Range(0,size.height),Range(0,size.width));}说明

这个程序使用了OpenCV库,我使用的版本是OpenCV300,其他版本也是可以的。 程序是先将矩阵填充到输出大小,然后将原始psf的中心移动到左上角,matlab中psf2otf函数中使用了circshift函数(可以查看其源代码),OpenCV好像没有这个函数,这里我就直接将矩阵分成四个象限,然后将1和3象限对调,2和4象限对调。 值得说明的是OpenCV中傅里叶变换输出有两种格式 全复数输出(full-complex output,占用两个矩阵大小)和复数共轭对称压缩输出(Complex Conjugate Symmetric (CCS) packed output,一个矩阵大小) 。为了生活保持简单和美好,我个人偏向于全复数格式输出,关于 CCS 格式说明见OpenCV官文。

测试

测试了几个例子,代码正确。

参考资料

Matlab中psf2otf.m源码

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作者 日期 联系方式

风吹夏天 2015年10月11日 wincoder@qq.com

累死累活不说,走马观花反而少了真实体验,

C++实现Matlab的psf2otf函数

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