傅里叶变换
傅里叶变换的重要性
我们现在机器学习上音频和图像上处理上都会用到傅里叶变换,今天我们在 app 中用到声音处理和美图都是基于傅里叶变换的。所以傅里叶变换还是比较重要的,和贴近生活的。这是一些额外的知识,不了解也没有什么关系,我们在 SLAM 有时候只要会用公式就行,也没有必要探究其背后的原理。
什么是傅里叶变换
我们先把最重要的内容说出来,也就是什么是傅里叶变换。将任意周期函数拆解为一系列一个正(余)函数的和。好有了这样一个目标我们看看傅里叶变换是怎么推导。
什么是变换
说到变换,我们先来说一说什么是变换,变换很好理解也就是不同的表达,下图中在坐标系(空间)的两个点,我们可以用这样图形方式表示
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也可以用向量方式表示为A(2,1)和B(2,1),这就是变换,大家看了可能感觉无趣,其实是有好处,不同表达有时候利于我们计算
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例如我们要计算这样一个平行四边形对角线,将图形问题转换为向量计算就比较容易。
时域和频域
我们生活的世界都以时间为序列,我们成长,听到的音乐、汽车的轨迹都会随着时间发生改变。这种以时间作为参照来观察动态世界的方法被称为时域分析。不过我们可以从另一个角度来观察世界,例如我们不是听音乐,而是看乐谱,可能会发现世界是永恒不变的,这个静止的世界就叫做频域
那么我们可以将时域上观察的函数,换一个角度从时域上按频率不同来将函数分解为若干周期函数,这就是从图形上对傅里叶变换进行解释。
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图形上我们了解什么是傅里叶变换,现在再从公式来推导一下傅里叶变换
这样一个公式就很好理解,首先我看常数项 C
- g(x) = C 一定是一个周期函数,这个应该没有问题
- 用于调节函数值
我们知道任何一个函数都可以写成
这样形式,其中 是偶函数相当于 cosx 而 相当于奇函数(sinx)
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