import?numpy?as?np
import?cv2
import?time
import?sys
PY3?=?sys.version_info?>=?（3）

if?PY3:
????xrange?=?range

#前面是一些數(shù)學(xué)工具，用來(lái)計(jì)算復(fù)數(shù)和FFT等，看函數(shù)名
#?ffttools
def?fftd（img?backwards=False）:
????#?shape?of?img?can?be?（mn）?（mn1）?or?（mn2）
????#?in?my?test?fft?provided?by?numpy?and?scipy?are?slower?than?cv2.dft
????return?cv2.dft（np.float32（img）?flags=（
????????（cv2.DFT_INVERSE?|?cv2.DFT_SCALE）?if?backwards?else?cv2.DFT_COMPLEX_OUTPUT））??#?‘flags?=‘?is?necessary!

def?real（img）:
????return?img[:?:?0]


def?imag（img）:
????return?img[:?:?1]


def?complexMultiplication（a?b）:
????res?=?np.zeros（a.shape?a.dtype）

????res[:?:?0]?=?a[:?:?0]?*?b[:?:?0]?-?a[:?:?1]?*?b[:?:?1]
????res[:?:?1]?=?a[:?:?0]?*?b[:?:?1]?+?a[:?:?1]?*?b[:?:?0]
????return?res


def?complexDivision（a?b）:
????res?=?np.zeros（a.shape?a.dtype）
????divisor?=?1.?/?（b[:?:?0]?**?2?+?b[:?:?1]?**?2）

????res[:?:?0]?=?（a[:?:?0]?*?b[:?:?0]?+?a[:?:?1]?*?b[:?:?1]）?*?divisor
????res[:?:?1]?=?（a[:?:?1]?*?b[:?:?0]?+?a[:?:?0]?*?b[:?:?1]）?*?divisor
????return?res


def?rearrange（img）:
????#?return?np.fft.fftshift（img?axes=（01））

????assert?（img.ndim?==?2）
????img_?=?np.zeros（img.shape?img.dtype）
????xh?yh?=?img.shape[1]?//?2?img.shape[0]?//?2
????img_[0:yh?0:xh]?img_[yh:img.shape[0]?xh:img.shape[1]]?=?img[yh:img.shape[0]?xh:img.shape[1]]?img[0:yh?0:xh]
????img_[0:yh?xh:img.shape[1]]?img_[yh:img.shape[0]?0:xh]?=?img[yh:img.shape[0]?0:xh]?img[0:yh?xh:img.shape[1]]
????return?img_

#?recttools
def?x2（rect）:
????return?rect[0]?+?rect[2]


def?y2（rect）:
????return?rect[1]?+?rect[3]


def?limit（rect?limit）:
????if?（rect[0]?+?rect[2]?>?limit[0]?+?limit[2]）:
????????rect[2]?=?limit[0]?+?limit[2]?-?rect[0]
????if?（rect[1]?+?rect[3]?>?limit[1]?+?limit[3]）:
????????rect[3]?=?limit[1]?+?limit[3]?-?rect[1]
????if?（rect[0]?????????rect[2]?-=?（limit[0]?-?rect[0]）
????????rect[0]?=?limit[0]
????if?（rect[1]?????????rect[3]?-=?（limit[1]?-?rect[1]）
????????rect[1]?=?limit[1]
????if?（rect[2]?????????rect[2]?=?0
????if?（rect[3]?????????rect[3]?=?0
????return?rect


def?getBorder（original?limited）:
????res?=?[0?0?0?0]
????res[0]?=?limited[0]?-?original[0]
????res[1]?=?limited[1]?-?original[1]
????res[2]?=?x2（original）?-?x2（limited）
????res[3]?=?y2（original）?-?y2（limited）
????assert?（np.all（np.array（res）?>=?0））
????return?res

def?subwindow（img?window?borderType=cv2.BORDER_CONSTANT）:
????cutWindow?=?[x?for?x?in?window]
????limit（cutWindow?[0?0?img.shape[1]?img.shape[0]]）??#?modify?cutWindow
????assert?（cutWindow[2]?>?0?and?cutWindow[3]?>?0）
????border?=?getBorder（window?cutWindow）
????res?=?img[cutWindow[1]:cutWindow[1]?+?cutWindow[3]?cutWindow[0]:cutWindow[0]?+?cutWindow[2]]

????if?（border?!=?[0?0?0?0]）:
????????res?=?cv2.copyMakeBorder（res?border[1]?border[3]?border[0]?border[2]?borderType）
????return?re