/// <summary>
/// Перевод оператора искажения из частотной в пространственную область. Размерность не меняется.
/// </summary>
/// <param name="otf">оператор искажения в частотной области (OTF - Optical Transfer Function)</param>
/// <returns>PSF - Point Spread Function</returns>
public static ConvolutionFilter Otf2psf(Complex[,] otf)
{
Complex[,] psf = Fourier.ITransform(otf);
int FilterSize = psf.GetLength(0);
int halfSize = (FilterSize - 1) / 2;
int ost = FilterSize - halfSize;
Complex[,] returnPSF = new Complex[FilterSize, FilterSize];
//+ - -
//- - -
//- - -
for (int i = 0; i < halfSize; i++)
{
for (int j = 0; j < halfSize; j++)
{
returnPSF[i, j] = psf[i + ost, j + ost];
}
}
//- + +
//- - -
//- - -
for (int i = 0; i < halfSize; i++)
{
for (int j = halfSize; j < FilterSize; j++)
{
returnPSF[i, j] = psf[i + ost, j - halfSize];
}
}
//- - -
//+ - -
//+ - -
for (int i = halfSize; i < FilterSize; i++)
{
for (int j = 0; j < halfSize; j++)
{
returnPSF[i, j] = psf[i - halfSize, j + ost];
}
}
//- - -
//- + +
//- + +
for (int i = halfSize; i < FilterSize; i++)
{
for (int j = halfSize; j < FilterSize; j++)
{
returnPSF[i, j] = psf[i - halfSize, j - halfSize];
}
}
ConvolutionFilter cf = new ConvolutionFilter("Recovery Fiter", Converter.ToDoubleMatrix(returnPSF));
return(cf);
}
/// <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>
/// Конволюция (свёртка) в частотной области
/// </summary>
/// <param name="source">Исходное изображение.</param>
/// <param name="filter">Фильтр.</param>
/// <returns></returns>
public static Image FastConvolution(this Image source, ConvolutionFilter filter)
{
return(filter.FastConvolution(source));
}
/// <summary>
/// Функция свёртки
/// </summary>
/// <param name="source">Исходное изображение</param>
/// <param name="filter">Фильтр</param>
/// <param name="mode">Режим свёртки</param>
/// <param name="channels">Каналы, над которыми проводится операция свёртки</param>
/// <returns>
/// Результирующее изображение
/// </returns>
public static Image Convolution(this Image source, ConvolutionFilter filter,
ConvolutionFilter.ConvolutionMode mode = ConvolutionFilter.ConvolutionMode.collapse,
int channels = (Channel.BLUE | Channel.RED | Channel.GREEN))
{
return(filter.Convolution(new Bitmap(source), mode, channels));
}
/// <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)));
}
