Difference de resultats entre cvDFT et fft2 (MATLAB ou numpy)

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Bonjour,

J'ai poste la question sur le forum de calcul scientifique python (http://www.developpez.net/forums/d85...hon-numpy-fft/), mais je me demande maintenant si mon probleme ne vient pas de mon utilisation de cvDFT...

Voila mon code C :

Code:

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 double a[] = {
	            0, 0, 0, 0, 0,
                1, 1, 1, 1, 1,
                2, 2, 2, 2, 2,
                3, 3, 3, 3, 3,
                4, 4, 4, 4, 4
               };
 
  CvMat *Ma = cvCreateMat(5, 5, CV_64FC1);
  Ma->data.db = a;
  cvDFT(Ma, Ma, CV_DXT_FORWARD, 0);
 
  printMatrix(a, 5, 5);
>>
[ 50      0 0 0 0 ]
[ -12.5   0 0 0 0 ]
[ 17.2048 0 0 0 0 ]
[ -12.5   0 0 0 0 ]
[ 4.0615  0 0 0 0 ]

voila mon code python et son resultat :

Code:

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>>> a = np.mgrid[:5, :5][0]
>>> a
array([[0, 0, 0, 0, 0],
       [1, 1, 1, 1, 1],
       [2, 2, 2, 2, 2],
       [3, 3, 3, 3, 3],
       [4, 4, 4, 4, 4]])
>>> real(np.fft.fft2(a))
array([[ 50. ,   0. ,   0. ,   0. ,   0. ],
       [-12.5,   0. ,   0. ,   0. ,   0. ],
       [-12.5,   0. ,   0. ,   0. ,   0. ],
       [-12.5,   0. ,   0. ,   0. ,   0. ],
       [-12.5,   0. ,   0. ,   0. ,   0. ]])
>>>

Je ne suis pas le seul a avoir eu le probleme : http://sci.tech-archive.net/Archive/.../msg00091.html ici avec un vecteur simple...

Je me doute que le probleme ne viens pas d'opencv mais de mon utilisation ^^ Quelqu'un sais ou je me trompe ?

merci d'avance !

22/12/2009, 14h15
Toutankharton
Apres avoir cherche un peu plus, je pense que mes differences de resultats viennent de la gestion des nombres d'opencv. Mais je ne la comprends pas trop. Voila mes differents resultats de DFT en fonction du type de donnees precise a CVCreateMat :
Code:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 DFT of a CV_32FC1 Matrix [ [ 0 0 1 ] ] DFT of a CV_32FC2 Matrix [ [ 1 -0.00390625 -0.00390625 ] ] DFT of a CV_64FC1 Matrix [ [ 1 -0.5 0.866025 ] ]
je stocke toujours ca dans un tableau de double... C'est de la sorcellerie ce que je fais, en vrai je ne sais pas dans quoi le stocker, je connais juste que le resultats fourni par matlab et celui python-numpy correspondent et donc qu'ils doivent etre les resultats attendus.

Si ca peut aider quelqu'un a comprendre mon erreur... Merci d'avance !
01/01/2010, 15h04
eyquem

Bonjour,

Voici du nouveau

http://www.developpez.net/forums/d85...t/#post4890753

en effet, CvMat n'est qu'un tableau d'entiers/réels.
Pour les complexes, on utilise un CvMat à 2 canaux (parties réels + imaginaires correspondantes).

je te passe un code issu des samples d'opencv (mais avec des simplifications)

Code:

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    IplImage * im = cvLoadImage( fileName.toStdString().c_str() , CV_LOAD_IMAGE_GRAYSCALE);
    if (!im)
    {   //std::cout << "Error, image not found or can't be loaded.";
        return -1;
    }
 
 
 
    IplImage * realInput;       // input
    IplImage * imaginaryInput;  //
    CvMat* dft_A;   // dft matrix
    IplImage * image_Re;    // output
    IplImage * image_Im;    //
    double m, M;
 
    realInput = cvCreateImage( cvGetSize(im), IPL_DEPTH_64F, 1);
    cvScale(im, realInput, 1.0, 0.0);
 
    imaginaryInput = cvCreateImage( cvGetSize(im), IPL_DEPTH_64F, 1);
    cvZero(imaginaryInput);
 
 
    dft_A = cvCreateMat( im->height, im->width, CV_64FC2 ); // complex matrix
    cvMerge(realInput, imaginaryInput, NULL, NULL, dft_A);
 
    cvDFT( dft_A, dft_A, CV_DXT_FORWARD);  // DFT !
 
    // Split Fourier in real and imaginary parts
    image_Re = cvCreateImage( cvSize(im->width, im->height), IPL_DEPTH_64F, 1);
    image_Im = cvCreateImage( cvSize(im->width, im->height), IPL_DEPTH_64F, 1);
    cvSplit( dft_A, image_Re, image_Im, 0, 0 );
 
    // Compute the magnitude of the spectrum Mag = sqrt(Re^2 + Im^2)
    cvPow( image_Re, image_Re, 2.0);
    cvPow( image_Im, image_Im, 2.0);
    cvAdd( image_Re, image_Im, image_Re, NULL);
    cvPow( image_Re, image_Re, 0.5 );

bref, si on suppose que dft_B = DFT(dft_A),
=> dft_A est la matrice complexe en entré (un tableau à 2 canaux), et dft_B est la matrice complexe résultante.

Merci a vous, ca me semble plus clair maintenant !

Par contre, impossible de tester le resultat avec un cout. Savez vous comment je pourrais obtenir le meme affichage de debug qu'avec mon code python ? Mon code :

Code:

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	CvMat *dft_A;
 
        dft_A = cvCreateMat(5, 5, CV_64FC2); // complex matrix
	double a[] = {
	        4, 0, 0, 0,
                0, 4, 0, 0,
                0, 0, 4, 0,
                0, 0, 0, 4,
               };
	dft_A->data.db = a;
	std::cout << "before : " << a[0] << std::endl;
	cvDFT( dft_A, dft_A, CV_DXT_FORWARD);  // DFT !
	std::cout << "after : " << a[0] << std::endl;
 
 
        >> before : 4

Merci d'avance !

12/01/2010, 13h47
Toutankharton

en gros peut etre que je ne devrais pas stocker mes chiffre dans un double[] mais plutot dans un std::complex<double>[]... mais ca ne compile pas...

Je ne veux pas partir a l'aveuglette en imaginant que les resultats de cvDFT et de mon code python correspondent, meme si c'est probablement le cas...

Le plus simple reste d'utiliser cvGet2D(CvArr* arr, int idx0, int idx1)
car dans CvMax, les donnés sont alignés de façon pas très facile à décrire: on commence avec toute les cellules de la première ligne, puis toutes les cellules de la 2ème ligne, puis de la suivante...
pour chaque cellule, on commence par le 1er canal, puis le 2nd, puis le 3ème et le 4ème (si on a 4 canaux)
du coup, ta méthode pour initialiser un CvMat est fausse dans ton cas; tu as 2 canaux: a1=[4 0 0 0 ; 0 4 0 0 ; 0 0 4 0 ; 0 0 0 4] et a2=[0 0 0 ; 0 0 0 ; 0 0 0]
donc, tu dois initialiser la variable a ansi
Code:

1 2 3 4 5 6 7 double a[] = { 4, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 4, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 4, 0, 0 0, 0, 0, 0, 0, 0, 4, }; dft_A->data.db = a;
regarde cet exemple qui te montre l'arrangement en mémoire:
Code:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 CvMat *dft_A, *dft_1, *dft_2; dft_A = cvCreateMat(3, 3, CV_64FC2); // complex matrix dft_1 = cvCreateMat(3, 3, CV_64FC1); dft_2 = cvCreateMat(3, 3, CV_64FC1); cvSet(dft_1, cvScalar(4)); // 1er canal, contient que '4' cvSet(dft_2, cvScalar(8)); // 2ème canal, contient que '8' cvMerge(dft_1, dft_2, 0, 0, dft_A); // fusione les 2 canaux dans une seule structure double *a = dft_A->data.db; for (int i=0; i<18; i++, a++) std::cout << *a << ' '; std::cout << std::endl; for (int i=0; i<dft_A->rows; i++) { for (int j=0; j<dft_A->cols; j++) { CvScalar x = cvGet2D(dft_A, i, j); std::cout << x.val[0] << " + " << x.val[1] << "j "; } std::cout << std::endl; }
en sortie, tu as:

Citation:

4 8 4 8 4 8 4 8 4 8 4 8 4 8 4 8 4 8
4 + 8j 4 + 8j 4 + 8j
4 + 8j 4 + 8j 4 + 8j
4 + 8j 4 + 8j 4 + 8j

le + avec cvGet2D(), c'est que c'est lui qui s'occupe du type de CvMat (U/S/F sur 8/16/32/64 bit, 1/2/3/4 canaux) mais le moins est qu'il est (très) lent à l'exécution.

je pense que le mieux pour toi est d'utiliser la syntaxe c++ et sa classe cv::Mat, car il facilite l'accès au donnés (regarde ici et là)

12/01/2010, 20h14
01011

Citation:

Envoyé par Toutankharton

en gros peut etre que je ne devrais pas stocker mes chiffre dans un double[] mais plutot dans un std::complex<double>[]... mais ca ne compile pas...

Bien sur que ça ne compile pas! un CvMat ne stock que des ENTIERS ou RéELS,
comme je l'ai montré dans mon post précèdent et dans mon exemple sur l'application d'un dtf, tu mes la parti réel dans une première matrice, la partie imaginaire dans une seconde, puis tu les fusionne... ou encore, tu initialise les éléments un a un avec cvSet2D(...).
24/01/2010, 07h16
Toutankharton

wow ! Il va me falloir un peu de temps pour analyser tout ca, mais je pense avoir compris dans les grandes lignes.

Toujours est-il que ca fonctionne ! Merci beaucoup pour ta patience, je met le sujet comme resolu