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。
1 n7 R- W& q4 Y3 @! `% T3 f
% c6 ^, g1 A  `8 I* x, x. J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。

: \  |* G+ o5 ]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。

$ o& D+ M! O, x5 ^$ U
8 D0 p: }- f. A; D2 O同态滤波处理的基本流程如下：
3 O3 D  q% N( l2 e9 c( m' g' u8 D
' o( h" a) I( G  _  q  KS(x,y)---->Log---->DFT---->频域滤波---->IDFT---->Exp---->T(x,y)

4 N+ ]9 i, n# H6 ^5 y# N/ N5 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。
' _. v6 v( j% W  @
下面是一张典型的同态滤波与其他图像处理方式的异同：
; g! p/ r( W3 c) K; ?1 [6 Y; d3 t- C



实现代码:
+ ~0 n0 J$ M% |4 [) c0 J

• 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');
  

  

) o( [. a8 D! @0 l9 c6 ^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。
' r; d/ @" k, H9 S
5 V6 m3 n1 E& T9 ]! D1 ?
8 y; l/ M, H% M* u下图为原始图像，属于低曝光的一幅图像：
$ |" J/ G) a7 j6 z) E) h
# M0 C8 Q. o* O$ [- t0 c) d
7 f) \! D  I* Z

同态滤波后：


. z8 k$ [8 _7 ~0 E


9 r! I3 D0 R1 y( s( S

ExxNEN

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yin123

谢谢分享，感觉这个软件好强大啊