【画像処理100本ノックに挑戦】Q.33. フーリエ変換 ローパスフィルタ

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【画像処理100本ノック】独自の画像入出力クラスを作る
【画像処理100本ノックに挑戦】独自の離散フーリエ変換クラスを作る

Q.33. フーリエ変換　ローパスフィルタ

imori.jpgをグレースケール化したものをDFTし、ローパスフィルタを通してIDFTで画像を復元せよ。

DFTシフトして高周波を落とし、DFT逆シフトし、逆フーリエ変換すればOKです。

int main()
{
	PPM ppm("imori.pnm");
	int width = ppm.Get_width();
	int height = ppm.Get_height();

	std::vector<std::vector<std::complex<double>>> f(width, std::vector<std::complex<double>>(height));
	for (int j = 0; j < height; j++)
		for (int i = 0; i < width; i++)
		{
			int r = ppm(i, j, 'r');
			int g = ppm(i, j, 'g');
			int b = ppm(i, j, 'b');
			int y = (std::round)(0.2126 * r + 0.7152 * g + 0.0722 * b);
			f[i][j] = y;
		}
	DFT2D dft2d(width, height);
	auto F = dft2d.forward(f);
	F = dft2d.shift(F);
	double r = width / 2;
	for (int j = 0; j < height; j++)
		for (int i = 0; i < width; i++)
		{
			if ((i - width / 2) * (i - width / 2) + (j - height / 2) * (j - height / 2) > 0.25 * r * r) F[i][j] = 0;
		}
	F = dft2d.ishift(F);
	f = dft2d.backward(F);

	PPM ppm2(width, height);
	for (int j = 0; j < height; j++)
		for (int i = 0; i < width; i++)
		{
			int val = f[i][j].real();
			if (val >= 256) val = 255;
			if (val < 0)val = 0;
			ppm2(i, j, 'r') = val;
			ppm2(i, j, 'g') = val;
			ppm2(i, j, 'b') = val;
		}
	ppm2.Flush("out.ppm");
	
	return 0;
}