OpenCV gpu::dft反变换后的畸变图像

Question

我正在研究图像频率滤波的GPU实现。我的代码在CPU上工作得很好(我用过类似的东西)，但我花了一整天的时间试图在GPU上做同样的工作-没有成功。我想在频域中应用一个滤波器，因此我需要前向变换的完整(复)结果。我读到我需要传递两个复杂矩阵(src和dst)来转发dft以获得全频谱(32FC2)。但是，逆变换后我无法得到相同的图像(返回的图像失真很大)。

我的代码(结果最接近):

gpu.img1 = gpu::GpuMat(vrH, imgWidth, CV_32FC2);
gpu.img2 = gpu::GpuMat(vrH, imgWidth, CV_32FC2);
gpu.img4 = gpu::GpuMat(vrH, imgWidth, CV_32FC1);
gpu.img5 = gpu::GpuMat(vrH, imgWidth, CV_8UC1);
Mat planes[] = {imageIn, Mat::zeros(imageIn.size(), CV_32FC1)};
merge(planes, 2, imageIn);
gpu::Stream stream; 
gpu.img1.upload(imageIn);
gpu::dft(gpu.img1, gpu.img2, gpu.img1.size(), 0, stream);
gpu::dft(gpu.img2, gpu.img4, gpu.img1.size(), DFT_INVERSE | DFT_REAL_OUTPUT | DFT_SCALE, stream);
stream.enqueueConvert(gpu.img4, gpu.img5, CV_8U);
stream.waitForCompletion();
gpu.img5.download(imageOut);  
namedWindow("processed",1); imshow("processed", imageOut); waitKey(1000);

非常感谢您的帮助和建议

Answer 1

又花了我几个小时，但我终于解决了这个问题。有两个选项

1)实到实(CV_32FC1 -> CV_32FC2)正演和复到实(CV_32FC2 -> CV_32FC1)逆演
作为前向变换的结果，获得了更窄的频谱矩阵(newWidth = oldWidth/2+1，如文档中所述)。在非gpu dft的情况下，它不是CSS紧凑矩阵。它是一个复矩阵，它利用了频谱是对称的这一事实。因此，这里也可以应用任何过滤器，其速度比第二种情况少执行近一半的乘法。在这种情况下，应该设置以下标志:

• forward -> 0
• inverse -> DFT_INVERSE | DFT_REAL_OUTPUT | DFT_SCALE

这对我来说很有效。请记住早先正确地声明用于其类型(CV_32FC1或CV_32FC2)的gpu

2) complex-to-complex(CV_32FC2 -> CV_32FC2)正向和complex-to-complex(CV_32FC2 -> CV_32FC2)反向全尺寸谱(CV_32FC2)是在正向DFT中产生的。在这种情况下，标志是

• forward -> 0
• inverse -> DFT_INVERSE

逆变换的结果是一个复矩阵(CV_32FC2)，因此您需要将其拆分并从零通道提取所需的结果。之后需要显式缩放数据:

Mat lenaAfter;
Mat lena = imread("C:/Users/Fundespa/Desktop/lena.jpg", CV_LOAD_IMAGE_GRAYSCALE);
lena.convertTo(lena, CV_32F, 1);
std::vector<Mat> planes;
planes.push_back(lena);
planes.push_back(Mat::zeros(lena.size(), CV_32FC1));
merge(planes, lena);
gpu::GpuMat lenaGPU = gpu::GpuMat(512, 512, CV_32FC2);
gpu::GpuMat lenaSpectrum = gpu::GpuMat(512, 512, CV_32FC2);
gpu::GpuMat lenaOut = gpu::GpuMat(512, 512, CV_32FC2);
lenaGPU.upload(lena);
gpu::dft(lenaGPU, lenaSpectrum, lenaGPU.size(), 0, stream);
int c = lenaSpectrum.channels();
Size s = lenaSpectrum.size();
gpu::dft(lenaSpectrum, lenaOut, lenaGPU.size(), DFT_INVERSE, stream);
gpu::split(lenaOut, splitter, stream);
stream.waitForCompletion();
splitter[0].download(lenaAfter);
//  lenaOut.download(lenaAfter);
c = lenaAfter.channels();
double n,x;
minMaxIdx(lenaAfter, &n, &x);
lenaAfter.convertTo(lenaAfter, CV_8U, 255.0/x);
namedWindow("lena after",1);    imshow("lena after", lenaAfter); waitKey(1000);

就是这么简单!我不知道为什么我没有早点发现这个。我决定以任何方式张贴它，因为有人可能有同样的问题或需要一些指导。