Гомоморфная фильтрация – это мощный метод, используемый при обработке изображений и цифровой обработке сигналов для улучшения изображений путем одновременной регулировки освещенности и контрастности. В этой статье блога мы рассмотрим различные методы реализации гомоморфной фильтрации в MATLAB, а также приведем примеры кода, демонстрирующие их применение.
-
Метод 1: гомоморфная фильтрация с использованием обработки в частотной области
- Преобразуйте входное изображение в частотную область с помощью преобразования Фурье.
- Примените фильтр верхних частот, чтобы подчеркнуть высокочастотные компоненты.
- Выполните обратное преобразование Фурье, чтобы получить отфильтрованное изображение.
Пример кода MATLAB:
% Read the input image img = imread('input_image.jpg'); % Convert the image to double precision img = im2double(img); % Compute the logarithm of the image img_log = log(1 + img); % Perform the Fourier Transform img_fft = fft2(img_log); % Define the high-pass filter H = ... % Define the filter here % Apply the filter in the frequency domain img_filtered = img_fft .* H; % Perform the inverse Fourier Transform img_output = real(ifft2(img_filtered)); % Display the filtered image imshow(img_output); -
Метод 2: гомоморфная фильтрация с использованием обработки пространственной области
- Преобразуйте входное изображение в логарифмическую область.
- Примените фильтр нижних частот, чтобы ослабить высокочастотные компоненты.
- Повысьте степень отфильтрованного изображения, чтобы восстановить исходный диапазон интенсивности.
Пример кода MATLAB:
% Read the input image img = imread('input_image.jpg'); % Convert the image to double precision img = im2double(img); % Convert the image to the logarithmic domain img_log = log(1 + img); % Apply the low-pass filter img_filtered = ... % Define the filter here % Exponentiate the filtered image img_output = exp(img_filtered) - 1; % Display the filtered image imshow(img_output); -
Метод 3. Гомоморфная фильтрация с использованием адаптивной фильтрации
- Выполните локальные статистические вычисления, чтобы оценить освещенность.
- Делите изображение на предполагаемую освещенность, чтобы получить коэффициент отражения.
- Применить глобальный фильтр верхних частот к коэффициенту отражения.
Пример кода MATLAB:
% Read the input image img = imread('input_image.jpg'); % Convert the image to double precision img = im2double(img); % Estimate the illumination using local statistics illumination = ... % Compute the local statistics here % Divide the image by the estimated illumination reflectance = img ./ illumination; % Apply the global high-pass filter to the reflectance reflectance_filtered = ... % Apply high-pass filter here % Reconstruct the filtered image img_output = reflectance_filtered .* illumination; % Display the filtered image imshow(img_output);
Гомоморфная фильтрация – ценный метод улучшения изображений путем одновременной регулировки освещенности и контрастности. В этой статье мы исследовали три метода реализации гомоморфной фильтрации в MATLAB, каждый из которых имеет свои преимущества и примеры кода, демонстрирующие их использование. Включив эти методы в свои проекты по обработке изображений, вы сможете улучшить визуальное качество и извлечь ценную информацию из изображений.