二维FFTW帮助

Question

我目前正在尝试通过fftw_plan_dft_2d计算图像的fft。

为了使用这个函数，我将图像数据线性化成一个输入数组，并调用上面提到的函数（详见下文）。

ftw_plan fftw_plan_dft_2d(int n0, int n1,
                            fftw_complex *in, fftw_complex *out,
                            int sign, unsigned flags);

该函数修改一个大小与原始图像像素数相等的复杂数组out。

您是否知道这是计算图像2D FFT的正确方法？如果是，那么out中的数据代表什么？即，该数组中哪些是高频值，哪些是低频值？

谢谢， djs22

- djs22

Answer 1

一个二维FFT等同于在一个操作中将1D FFT应用于图像的每一行，然后对第一次操作的输出的所有列进行1D FFT。

2D FFT的输出与1D FFT的输出非常相似，只不过您有复杂的幅度在x、y维度上而不是单个维度。随着x和y索引的增加，空间频率也会增加。

FFTW手册中有一个部分（这里），涵盖了实际数据的实际到复杂的二维FFT输出数据的组织形式，假设这是您正在使用的方式。

- Paul R

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谢谢你的回答。我遇到的问题是这个二维FFT返回一个一维数组。将其重新配置为适当大小的二维数组很容易，但我还不太确定如何处理数据。<br/>我相当确定这意味着我的最低频率内容将位于左上角，而较高频率内容将位于右下角？<br/>关于手册中的那一部分，正如你所说，那明确是针对实数到复数函数的，但不幸的是我正在使用fftw_plan_dft_2d。 - djs22

@djs22：好的 - 这个数组实际上不是一维的，它是按行主序排列的n0 x n1 - 请参阅FFTW手册的第2.2节。 - Paul R

Answer 2

没问题。 尝试计算两个方案：

plan1 = fftw_plan_dft_2d(image->rows, image->cols, in, fft, FFTW_FORWARD, FFTW_ESTIMATE); 
plan2 = fftw_plan_dft_2d(image->rows, image->cols, fft, ifft, FFTW_BACKWARD, FFTW_ESTIMATE);

你将在ifft中获得原始数据。

希望能帮到你 :)

- João Faria