/// <summary>
/// Получает спектр изображения в виде изображения.
/// </summary>
/// <param name="source">The source.</param>
/// <returns></returns>
public static Image GetSpectrum(this Image source)
{
Complex[,] fBlue = Fourier.Transform(Converter.ToComplexMatrix(source.OnlyBlue()));
Complex[,] fGreen = Fourier.Transform(Converter.ToComplexMatrix(source.OnlyGreen()));
Complex[,] fRed = Fourier.Transform(Converter.ToComplexMatrix(source.OnlyRed()));
return(Converter.ToImage(fRed, fGreen, fBlue));
}
/// <summary>
/// Перевод оператора искажения из пространственной в частотную область. Размерность не меняется.
/// </summary>
/// <param name="filter">Оператор искажения PSF (Point Spread Function)</param>
/// <returns>OTF (Optical Transfer Function)</returns>
public static Complex[,] Psf2otf(ConvolutionFilter filter)
{
double[,] filterMatrix = filter.normalizedFilterMatrix;
int FilterSize = filterMatrix.GetLength(0);
int halfSize = (FilterSize - 1) / 2;
int ost = FilterSize - halfSize;
double[,] newFilter = new double[FilterSize, FilterSize];
//+ + -
//+ + -
//- - -
for (int i = 0; i < ost; i++)
{
for (int j = 0; j < ost; j++)
{
newFilter[i, j] = filterMatrix[i + halfSize, j + halfSize];
}
}
//- - +
//- - +
//- - -
for (int i = 0; i < ost; i++)
{
for (int j = ost; j < FilterSize; j++)
{
newFilter[i, j] = filterMatrix[i + halfSize, j - ost];
}
}
//- - -
//- - -
//+ + -
for (int i = ost; i < FilterSize; i++)
{
for (int j = 0; j < ost; j++)
{
newFilter[i, j] = filterMatrix[i - ost, j + halfSize];
}
}
//- - -
//- - -
//- - +
for (int i = ost; i < FilterSize; i++)
{
for (int j = ost; j < FilterSize; j++)
{
newFilter[i, j] = filterMatrix[i - ost, j - ost];
}
}
return(Fourier.Transform(Converter.ToComplexMatrix(newFilter)));
}
/// <summary>
/// Двумерное прямое преобразование фурье
/// </summary>
/// <param name="source">входная матрица</param>
/// <returns>Выходной ряд</returns>
public static Complex[,] Transform(Complex[,] source)
{
int M = source.GetLength(0); //строк
int N = source.GetLength(1); //столбцов
Complex[,] outC = new Complex[M, N];
//преобразуем строки
for (int i = 0; i < M; i++) //проходим по строкам
{
Complex[] str = new Complex[N];
for (int j = 0; j < N; j++) //проходим внутри строки, собирая её
{
str[j] = source[i, j];
}
str = Fourier.Transform(str); //получаем фурье образ строки
for (int j = 0; j < N; j++) //записываем его в массив
{
outC[i, j] = str[j];
}
}
//преобразуем столбцы
for (int i = 0; i < N; i++) //проходим по столбцам
{
Complex[] raw = new Complex[M];
for (int j = 0; j < M; j++) //проходим внутри столбца, собирая его
{
raw[j] = outC[j, i];
}
raw = Fourier.Transform(raw); //получаем фурье образ столбца
for (int j = 0; j < M; j++) //записываем его в массив
{
outC[j, i] = raw[j];
}
}
return(outC);
}
/// <summary>
/// Перевод оператора искажения из пространственной в частотную область с новой (бОльшей) размерностью.
/// </summary>
/// <param name="filter">оператор искажения исходного размера</param>
/// <param name="newSize">новая размерность</param>
/// <returns></returns>
public static Complex[,] Psf2otf(ConvolutionFilter filter, int newSize)
{
double[,] filterMatrix = filter.normalizedFilterMatrix;
int sourceFilterSize = filterMatrix.GetLength(0);
int halfSize = (filter.filterMatrix.GetLength(0) - 1) / 2;
if (newSize < sourceFilterSize)
{
return(null);
}
double[,] extendedFilter = new double[newSize, newSize];
//0 0 0
//0 0 0
//0 0 0
for (int i = 0; i < newSize; i++)
{
for (int j = 0; j < newSize; j++)
{
extendedFilter[i, j] = 0;
}
}
//- - -
//- + +
//- + +
for (int i = 0; i < halfSize + 1; i++)
{
for (int j = 0; j < halfSize + 1; j++)
{
extendedFilter[i, j] = filterMatrix[i + halfSize, j + halfSize];
}
}
//- - -
//+ - -
//+ - -
for (int i = 0; i < halfSize + 1; i++)
{
for (int j = newSize - halfSize; j < newSize; j++)
{
extendedFilter[i, j] = filterMatrix[i + halfSize, j - (newSize - halfSize)];
}
}
//- + +
//- - -
//- - -
for (int i = newSize - halfSize; i < newSize; i++)
{
for (int j = 0; j < halfSize + 1; j++)
{
extendedFilter[i, j] = filterMatrix[i - (newSize - halfSize), j + halfSize];
}
}
//+ - -
//- - -
//- - -
for (int i = newSize - halfSize; i < newSize; i++)
{
for (int j = newSize - halfSize; j < newSize; j++)
{
extendedFilter[i, j] = filterMatrix[i - (newSize - halfSize), j - (newSize - halfSize)];
}
}
return(Fourier.Transform(Converter.ToComplexMatrix(extendedFilter)));
}