最近在用C++实现L0Smooth的代码，其中里面用到了psf2otf这个函数，但是OpenCV没有，因此我自写了一个。

关于这个函数的介绍，你可以参考Matlab的官方文档及其源代码，也可以参考这里写的一个记录，这里不做过多介绍了。

代码

/** * FileName : filter.cpp * Version : 0.10 * Author : WinCoder * Date : 2015-10-11 10:22:21 * Comment : Implenment Matlab psf2osf function. */

Mat psf2otf(Mat psf, Size size)

{

Mat otf = Mat::zeros(size.height,size.width,psf.type());

// Pad the PSF to outSize

Size dftSize;

// compute the size of DFT transform

dftSize.width = getOptimalDFTSize(size.width);

dftSize.height = getOptimalDFTSize(size.height);

// allocate temporary buffers and initialize them with 0's

Mat temp(dftSize, psf.type(), Scalar::all(0));

//copy psf to the top-left corners of temp

Mat roipsf(temp,Rect(0,0,psf.cols,psf.rows));

psf.copyTo(roipsf);

// Circularly shift otf so that the "center" of the PSF is at the

// (0,0) element of the array.

Mat psf2 = temp.clone();

int cx = psf.cols/2;

int cy = psf.rows/2;

Mat p0(temp, Rect(0, 0, cx, cy)); // Top-Left - Create a ROI per quadrant

Mat p1(temp, Rect(cx, 0, psf2.cols-cx, cy)); // Top-Right

Mat p2(temp, Rect(0, cy, cx, psf2.rows - cy)); // Bottom-Left

Mat p3(temp, Rect(cx,cy, psf2.cols-cx, psf2.rows - cy)); // Bottom-Right

Mat q0(psf2, Rect(0, 0, psf2.cols-cx, psf2.rows - cy));// Top-Left - Create a ROI per quadrant

Mat q1(psf2, Rect(psf2.cols-cx, 0, cx, psf2.rows - cy));// Top-Right

Mat q2(psf2, Rect(0, psf2.rows - cy, psf2.cols-cx, cy)); // Bottom-Left

Mat q3(psf2, Rect(psf2.cols-cx, psf2.rows - cy,cx,cy)); // Bottom-Right

// swap quadrants (Top-Left with Bottom-Right)

p0.copyTo(q3);

p3.copyTo(q0);

// swap quadrant (Top-Right with Bottom-Left)

p1.copyTo(q2);

p2.copyTo(q1);

// Computer the OTF

Mat planes[] = {Mat_(psf2), Mat::zeros(psf2.size(), CV_32F)};

Mat complexI;

merge(planes, 2, complexI);

dft(complexI, complexI);

otf = complexI;

return otf(Range(0,size.height),Range(0,size.width));

}

说明

这个程序使用了OpenCV库，我使用的版本是OpenCV300，其他版本也是可以的。

程序是先将矩阵填充到输出大小，然后将原始psf的中心移动到左上角，matlab中psf2otf函数中使用了circshift函数(可以查看其源代码)，OpenCV好像没有这个函数，这里我就直接将矩阵分成四个象限，然后将1和3象限对调，2和4象限对调。

值得说明的是OpenCV中傅里叶变换输出有两种格式 全复数输出(full-complex output，占用两个矩阵大小)和复数共轭对称压缩输出(Complex Conjugate Symmetric (CCS) packed output，一个矩阵大小) 。为了生活保持简单和美好，我个人偏向于全复数格式输出，关于 CCS 格式说明见OpenCV官文dft。

测试

测试了几个例子，代码正确。

参考资料

Matlab中psf2otf.m源码

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作者

日期

联系方式

风吹夏天

2015年10月11日

wincoder@qq.com