怎样用MATLAB的图像处理功能进行同态滤波

haidaowang

同态滤波：
# t/ u1 [( K, O! Y! a7 ?利用广义叠加原理对同态系统进行滤波。

同态滤波是把频率过滤和灰度变换结合起来的一种图像处理方法，它依靠图像的照度/ 反射率模型作为频域处理的基础，利用压缩亮度范围和增强对比度来改善图像的质量。使用这种方法可以使图像处理符合人眼对于亮度响应的非线性特性，避免了直接对图像进行傅立叶变换处理的失真。
2 z6 N4 n) ?( i( Q( J- `1 C* s- O
, y1 `- _- r. r1 _同态滤波的基本原理是：将像元灰度值看作是照度和反射率两个组份的产物。由于照度相对变化很小，可以看作是图像的低频成份，而反射率则是高频成份。通过分别处理照度和反射率对像元灰度值的影响，达到揭示阴影区细节特征的目的。


同态滤波处理的基本流程如下：
* ]/ S5 J* @6 n
7 ^5 [6 p1 m$ `' S. i& l+ MS(x,y)---->Log---->DFT---->频域滤波---->IDFT---->Exp---->T(x,y)

其中S(x,y)表示原始图像；T(x,y)表示处理后的图像；Log 代表对数运算；DFT 代表傅立叶变换（实际操作中运用快速傅立叶变换FFT）；IDFT 代表傅立叶逆变换（实际操作中运用快速傅立叶逆变换IFFT）；Exp 代表指数运算。

# A6 k+ @. N- q  _# K: w" K下面是一张典型的同态滤波与其他图像处理方式的异同：
  J# S2 Q% }$ g2 r
) \. A2 A; k; [4 f# R
* J0 u* J7 c" G8 X) R% h- w
  l$ @, s  L9 w% Z  V" ]
实现代码:

• function I3 = test_tontai(I)
• I=double(rgb2gray(I));
• [M,N]=size(I);
• rL=0.5;
• rH=4.7;%可根据需要效果调整参数
• c=2;
• d0=10;
• I1=log(I+1);%取对数
• FI=fft2(I1);%傅里叶变换
• n1=floor(M/2);
• n2=floor(N/2);
• for i=1:M
•     for j=1:N
•         D(i,j)=((i-n1).^2+(j-n2).^2);
•         H(i,j)=(rH-rL).*(exp(c*(-D(i,j)./(d0^2))))+rL;%高斯同态滤波
•     end
• end
• I2=ifft2(H.*FI);%傅里叶逆变换
• I3=real(exp(I2));
• subplot(122),imshow(I3,[]);title('同态滤波增强后');
  

  
5 t/ R4 t; W+ b9 f
实验发现，同态滤波有类似于高动态范围压缩的效果，比如可以把图像暗的部分提亮。


8 V: M0 D" X1 m# g6 E- t& Y5 ^下图为原始图像，属于低曝光的一幅图像：
! S+ L  @  M4 c% E0 I$ w1 P  X$ c
3 i) w* u8 w8 M* n/ E1 t6 j
9 ]2 R3 v/ E) M+ [* I; x
% C( g3 v# g& _9 ]* \7 d
) b/ x/ U& o6 O3 ?) I6 X: G1 P同态滤波后：


" v9 }* P6 P; }! r6 v" Z0 t9 o


: R5 {) o" l3 E

yin123

谢谢分享，感觉这个软件好强大啊

ExxNEN

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