傅里叶变换的作用和意义,对傅里叶变换的理解

首页 > 教育培训 > 作者:YD1662023-11-06 21:40:49

这里发生了什么事情呢?

我们可以将一个手绘图理解为一个3D的形状,因为点的位置在随时间移动。如果你想象一个人正在绘制一只手,那么这三个维度就代表了某一时刻铅笔尖的位置。除了x和y维度告诉我们笔尖的位置,还有一个时间维度。

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现在我们有一个3D的形状,我们不能使用常规2D正弦波把它表示出来。无论我们添加多少2D正弦波,我们都永远不会得到3D。所以我们需要些别的东西。

我们可以使用的是之前的3D螺旋正弦波。如果我们添加很多这些螺旋,得到的东西就看起来像我们的3D形状。

请记住,当我们从前面看它们时,这些波浪看起来像圆圈。围绕另一个圆圈移动的圆圈图案,被称为“周转圆”。

像以前一样,我们只用几个圆圈就可以很好地近似表达出原始图案。因为这是一个相当简单的形状,所有后面添加的小圆都是使边缘更加锐利。

这些适用于任何一个图案。真的,现在你创作的机会来了。

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同样,你会发现,对于大多数形状,我们可以用很少的圆圈很好地近似表达它们,要保存一个形状,我们不必保存形状上所有的点。

这个方法可以应用于实际数据吗?答案是可以!实际上,我们有另一种称为SVG的数据格式,比我们在这里绘制图案更好用一些。所以目前,我们只是制作了些炫酷的小GIF。

然而,还有另一种类型的视觉数据使用傅里叶变换。

JPEGs

你知道傅立叶变换除了可以表达简单的手绘线条,还可以用于图像吗?事实上,我们一直都在使用它,因为这就是JPEG的工作原理!我们将相同的原理应用于图像 —— 将某些东西分成一堆正弦波,然后只存储重要的东西。

要处理图像,我们需要一种不同类型的正弦波。我们需要这样的一种“正弦波”:无论我们有什么样的图像,我们都可以添加一堆这些正弦波来回到原始图像。

要做到这一点,我们使用的每个正弦波也将是一个个小图像。我们现在使用一些黑白条纹的小图像,这些更可以表达为“线”,而不是波。为了表示“波”的大小,每个图像将具有或多或少的明暗对比。

我们也可以以类似的方式表示出颜色,但我们先从灰度图像开始玩。为了表示灰度图像,我们需要一些水平的波图案,

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还有一些垂直的波图案。

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