PIE-Basic 同态滤波

1.功能概述

PIE-Basic软件同态滤波工具可以在频率域中对图像同时进行亮度范围压缩和对比度增强，从而增强图像中暗区域的细节。常用于光照不均匀图像的处理，提供巴特沃斯高通滤波器、高斯高通滤波器两种滤波器。

 

2.基本概念

同态滤波是衰减低频增加高频，从而减少图像上光照变化并锐化边缘或细节的图像滤波方法。当图像上光照不均匀时，可以使用同态滤波增强图像暗区域的细节。当图像中光照均匀时效果不大。

一种圆对称同态滤波剖面图

 

同态滤波提供巴特沃斯高通滤波器、高斯高通滤波器两种滤波器，用于增强图像中的边缘、线性特征或细节。

 

3.演示数据

使用数据：

GF1-PAN-sub.tif——为裁剪的某一区域GF1 2m全色正射影像，为同态滤波的测试数据。

 

4.操作演示

打开PIE-Basic软件，选择菜单栏【图像处理】à【图像滤波】à【频域滤波】 à【同态滤波】 ， 打开"同态滤波" 对话框：

• 输入文件：输入待滤波处理的影像，一般为傅里叶正变换的结果；
• 选择波段：选择待处理的波段，默认是所有波段进行处理，也可以根据需要选择几个波段进行处理，在此默认所有波段参与处理；
• 参数设置：设置滤波类型、阶数、低频增益、高频增益及截止频率，其中，截止频率和阶数是针对滤波器设定的；

参数名称	参数说明
滤波类型	可选择巴特沃斯高通变换或高斯高通变换，相较于巴特沃斯高通变换，高斯高通变换对噪声抑制作用更好，对于噪声较多的图像，选择高斯高通变换更合适。
阶数	即滤波器的阶数，指过滤谐波的次数，一般滤波器的阶数越高，锐化效果越好，运算量也随之增加，当阶数过高时，处理后图像有时可能会出现失真的情况，通常设置为1或2。
低频增益	指低频的放大倍数，用于衰减图像中的低频成分，数值范围（0,1），默认值为0.25。值越小，低频分量衰减越厉害。
高频增益	指高频的放大倍数，用于放大图像中的高频成分，设置数值大于1，默认值为2。值越大，高频分量放大倍数越大。
截止频率	指信号频率通带和阻带的界限，在高通滤波器中低于截止频率的频率分量不允许通过。截止频率设置的值越大，图像细节损失越多，默认值为50。

• 输出文件：设置输出结果的保存路径及文件名；
• 输出类型：设置文件的输出类型，支持输出字节型8位、整型/无符号整型16位、长整型/无符号长整型/浮点型32位、双精度浮点型64位多种位深类型。

所有参数设置完成后，点击【确定】按钮即可进行同态滤波处理。

 

原始影像经过同态滤波后，相较于原始影像，图像亮度更均匀，图像中暗处的细节显示更突出。