为什么我的输出是一张空白图片？

Question

为什么我的输出是一张空白图片？

imagematlabimage-processingsignal-processingfft

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以下是我编写的代码，用于显示图像的幅度频谱：

orig_imdata = imread('Original_Image.png'); 
spec_orig = fft2(double(orig_imdata));
spec_orig2 = abs(spec_orig); 
spec_img = fftshift(spec_orig2);
imshow(spec_img);

当我注释掉使用abs的部分并仅对图像使用fftshift时，我得到了一张图像，尽管有相位和幅度。如果我在使用fftshift之后立即应用abs函数，则imshow会返回一个空白结果。我需要一张图像来显示我图像的频谱分析的幅度。

有人知道这里出了什么问题吗？

- SDG

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- rayryeng · Accepted Answer

这张图片一点也不是“空白”的。 imshow 的设计原则是，任何小于0的double精度值都会显示为黑色，而大于1的值则会显示为白色。当计算图像的幅度分量时，您在代码中生成了double精度图像。

因此，我高度怀疑因为大多数组件（如果不是全部）都大于1，这给您提供了一个完全是白色的“空白”图像的可视化效果。现在我们已经找到了问题，但您还没有彻底解决。仅仅将组件缩放使其适合[0,1]范围内也无济于事。如果这样做，幅度谱的直流分量可能会非常大，以至于它压倒了图像中其余的幅度分量。因此，您只会看到中间一个白点，其余部分都是黑色的。

常见做法是对幅度谱应用log操作以进行显示，然后重新调整值使其适合于[0,1]范围内：

%// Your code
orig_imdata = imread('Original_Image.png'); 
spec_orig = fft2(double(orig_imdata));
spec_orig2 = abs(spec_orig); 
spec_img = fftshift(spec_orig2);

%// New code
spec_img_log = log(1 + spec_img);
imshow(spec_img_log,[]);

在log操作中，由于数值的巨大动态范围被压缩到一个较小的范围内，特别是当数值变得更大时，因此自然地将这个压缩范围缩放到[0,1]会给您带来更好的视觉效果。

每个分量都加1然后取log的原因是避免log(0)操作。如果任何幅度分量为零，这将计算为log(1)，它将变为0。一旦你这样做了，你可以使用imshow(...,[])重新调整显示，使得log频谱的最小幅度分量为0，最大幅度分量为1。请注意，我没有修改原始频谱，因此您可以在该频谱上进行处理。另外，imshow所做的重新缩放完全是在调用内部完成的。它不对数据进行任何重新缩放 - 它仅用于显示，就是这样。

试一下，看看效果如何。