怎样用MATLAB的图像处理功能进行同态滤波

haidaowang

同态滤波：
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。

6 `' P' }. m9 g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。


7 P# Q* B* p# H+ e同态滤波处理的基本流程如下：

S(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。

& n# Q4 X9 J2 T9 j1 e) @. G+ f# R下面是一张典型的同态滤波与其他图像处理方式的异同：




' B6 J; E0 Y3 v* w8 [! w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');
  - H. k8 [/ m2 L8 s- d5 l' d

  

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。


+ d5 d3 v+ T" s* ^! [! b. |0 s6 C' I) _下图为原始图像，属于低曝光的一幅图像：
8 ^+ `; I/ c8 ~" N' u, e/ F
$ A* O0 y: U* V% g5 n5 t: M$ Z


( ]+ Y- Z$ t8 J" Q* a同态滤波后：
8 u% j% [) L+ S$ G# F+ A

ExxNEN

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yin123

谢谢分享，感觉这个软件好强大啊