图像处理之_聚焦效果LogPolar

1. LogPolar

LogPolar是将笛卡尔坐标到对数极坐标的变换.即:将(x,y) 映射到 (log(ρ),θ)

2. 笛卡尔空间&笛卡尔坐标

笛卡尔坐标系(Cartesiancoordinates)就是直角坐标系和斜角坐标系的统称.本文中用到的是平面直角坐标系.

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3. 极坐标

在平面上取一定点o,称为极点,由o出发的一条射线ox,称为极轴。再取定一个长度单位,通常规定角度取逆时针方向为正。这样,平面上任一点P的位置就可以用线段OP的长度ρ以及从Ox到OP的角度θ来确定,有序数对(ρ,θ)就称为P点的极坐标,记为P(ρ,θ);ρ称为P点的极径,θ称为P点的极角。

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4. 笛卡尔坐标到极坐标变换

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在OpenCV中使用函数CartToPolar()实现.

5. 自然常数e(欧拉数)

自然常数e(约为2.71828)其是公式为

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6. 对数定义

若a^n=b(a>0且a≠1) 则n=logab。其中,a叫做“底数”,b叫做“真数”,n叫做“以a为底的b的对数”。零和负数没有对数。在数学中,当不写底数时,一般默认以10为底数。在c语言函数中,log()是以e为底的对数,log10()是以10为底的对数。这里讨论的是以e为底的对数.log(20) => e^n=20 => n=2.99 (自然对数)

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exp(2.99)=> e^2.99 => 20 (自然指数)

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7. 具体应用

指数和对数的转换,可以理解为一种映射,以自然对数为例,x大幅变化,y将小幅变化,因此可将大幅变化投射到相对小的区域,从而简化运算.在图像处理中的应用,LogPolar将笛卡尔坐标系映射到对数极坐标系后,再做对数变换,原理是:人眼的视觉中心有很高的分辨率,但是随着离心距离的增大,分辨率不断降低。于是达到类似聚焦的效果.即视焦点区域清晰,外围逐渐模糊.LogPolar实现了类似变换,通过取对数操作弱化了焦点以外的区域,简化图像,以便进一步处理.

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