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风霁月

新虫 (初入文坛)

[求助] 【求组】用matlab的fft求空间频谱

各位大神,小弟前些日子拿到一个片子,上面有微结构,想得到微结构的参数,然后就用白光干涉显微镜测了一下,得到了0.5mm*0.5mm视场下2500*2500的一个数组,数组里每个数据代表一个点的高度,也就是说把片子表面的形貌测出来了,但是由于镀的反射膜(白光干涉需要反射率较高)可能并不是非常平整,引入了误差,再加上片子保护的不算很好,可能也误差比较大,因此得到的数据并不能很清晰的看出来周期结构。因此想通过傅里叶分析来找一下其中的结构。取数组里的一行或者一列(记为列向量X)用matlab里的fft变换以后,得到一个相同大小的复数数组(记为列向量fre),取模以后可以得到一个实数数组(记为freamp)。
小弟的问题是:
1,画出freamp的图形以后的确可以看到一些连在一起的峰,那么这些峰对应的频率是多少?比如最高峰对应的坐标是50,那么对应的结构的周期(以毫米为单位)应该是多少?
2,fft以后,得到的freamp,两端是低频,中间是高频是么?
在网上看了不少东西,将的基本都是分析时间信号的,这种分析空间周期的没怎么看到,望各位大神答疑解惑,感激不尽!!!
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justyet

金虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
二维傅里叶变换用fft2
如果你用把fft用于二维信号,得到的是对每一列做fft的结果
2楼2013-06-01 20:22:24
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忆如沉

银虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
有一个fftshift频谱转移函数,可以将低频移到中间去,你可以查查具体用法
你若不离不弃,我便生死相依。
3楼2013-06-02 09:53:49
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风霁月

新虫 (初入文坛)

谢谢,但我意思不是这个,因为这个片子有类似光栅的结构,所以只要取一行出来进行一维傅里叶变换就可以了,我想问的是变换出来后怎么把fft变换的结果(数学结果,没有物理意义,坐标是1,2,3...整数),变换为实际的空间坐标(以“线对/毫米”为单位的空间周期)。
4楼2013-06-02 10:52:58
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justyet

金虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

引用回帖:
4楼: Originally posted by 风霁月 at 2013-06-02 10:52:58
谢谢,但我意思不是这个,因为这个片子有类似光栅的结构,所以只要取一行出来进行一维傅里叶变换就可以了,我想问的是变换出来后怎么把fft变换的结果(数学结果,没有物理意义,坐标是1,2,3...整数),变换为实际的 ...

空间频率是说单位长度的采样次数
首先你需要知道两个像素之间实际间距d
一米除以d,就是你的空间采样频率Fs
其他的部分同时间域fft是一样的,help里搜fft,看明白例子就好
5楼2013-06-02 12:49:03
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风霁月

新虫 (初入文坛)

引用回帖:
5楼: Originally posted by justyet at 2013-06-02 12:49:03
空间频率是说单位长度的采样次数
首先你需要知道两个像素之间实际间距d
一米除以d,就是你的空间采样频率Fs
其他的部分同时间域fft是一样的,help里搜fft,看明白例子就好...

嗯,是的,我上面提到0.5mm得到了2500个数据,也就是说两个像素的实际距离是0.2um,也就是Fs为5000.我仔细看了fft的sample,里面的这句话,f = Fs/2*linspace(0,1,NFFT/2+1);也就是绘频率图时的横坐标,是归一化后乘以采样频率Fs的1/2,也就是说通过fft变化出来的频率谱的最高频率是采样频率的1/2,对么?(是不是依据奈奎斯特采样定律得到的?因为奈奎斯特定律说如果采样频率高于信号最高频率的2倍就能完整的还原出信号,所以反过来,对一个信号进行采样,能采样到的最高频率也就是采样频率的1/2?小弟对信号与系统方面的东西忘光了,见谅),感谢大神解释!
6楼2013-06-02 14:12:36
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justyet

金虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
风霁月: 金币+13, ★★★很有帮助 2013-06-02 15:16:59
引用回帖:
6楼: Originally posted by 风霁月 at 2013-06-02 14:12:36
嗯,是的,我上面提到0.5mm得到了2500个数据,也就是说两个像素的实际距离是0.2um,也就是Fs为5000.我仔细看了fft的sample,里面的这句话,f = Fs/2*linspace(0,1,NFFT/2+1);也就是绘频率图时的横坐标,是归一化后 ...

是的,我基本同意你的观点。
不客气,我懂的也不多,希望没有说错。
(如果非要抠字眼的话,但是如果实际信号有高频成分,而采样频率不够高,这些高频成分也会被采到,但是并不能被还原,甚至会影响对低频信号的采集。)
7楼2013-06-02 14:54:52
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gzl9901

铁杆木虫 (文坛精英)

very good

努力搞科研,祝早日出成果!
verygood
8楼2013-06-02 15:36:48
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风霁月

新虫 (初入文坛)

引用回帖:
8楼: Originally posted by gzl9901 at 2013-06-02 15:36:48
努力搞科研,祝早日出成果!

谢谢!
9楼2013-06-02 21:58:28
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