数字图像处理与
分析基础
第六章
图像增强技术
数字图像处理与分析基础
6.1.2高通滤波器
图 6-11 三种典型的高通滤波器, 从上到下依次为理想高通滤
波器, 巴特沃思高通滤波器, 指数滤波器 。
数字图像处理与分析基础
高通滤波器定义
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数字图像处理与分析基础
HPF比较
数字图像处理与分析基础
高通滤波器效果 1
图 6-12 理想高通滤波效果, 从左到右依次为 D0=15,30,80。 越小, 振铃
效应越明显
图 6-13 BHPF效果, 从左到右依次为 D0=15,30,80。 比 IHPF的结果平滑得多
数字图像处理与分析基础
高通滤波器效果 2
图 6-14高斯高通滤波效果, 从左到右依次为 D0=15,30,80。
数字图像处理与分析基础
高频加强
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图 6-15 X光片原图；
高通滤波效果；
高频增强效果；
直方图均衡化效果
数字图像处理与分析基础
6.1.3带通（带阻）滤波器
抑制以点 （ u0,v0） 为中心,D0为半径的邻域中所有
频率的理想带阻滤波器（ IBPF）的转移函数为：
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数字图像处理与分析基础
不围绕原点的情况
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数字图像处理与分析基础
围绕原点的模型
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Dif
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，
为消去围绕原点的一个频带，必须考虑周期性和对称性。
一个径向对称（放射对称）的理想带阻滤波器
数字图像处理与分析基础
巴特沃思带阻滤波器用于去噪声
（ a）被正弦噪声污染的图像 （ b）图像（ a）的频谱
（ c）巴特沃思带阻滤波器 （ d）图像（ a）的滤波效果
数字图像处理与分析基础
f(x,y)=i(x,y)r(x,y),
i(x,y)入射光,r(x,y)反射系数。
0< I(x,y)<?,0? r(x,y)?1.
Let,z(x,y)=lnf(x,y)=lni(x,y)+lnr(x,y),
Z(u,v)=I(u,v)+R(u,v),
S(u,v)=Z(U,v)H(u,v)? s(x,y),
g(x,y)=exp{s(x,y)}.
H(u,v)Rh
1
Rl
0
D(u,v)
6.1.4同态滤波器
图 6-19用于同态滤波器中
圆对称滤波器函数的剖面。
D(u,v)表示离原点的距离。
数字图像处理与分析基础
同态滤波流程
f(x,y)
ln FFT H(u,v)
exp FFT-1
g(x,y)
数字图像处理与分析基础
同态滤波效果
（ a）原图，窗内无
细节
（ b）滤波后窗内黑
暗处细节显现
数字图像处理与分析基础
频域滤波小结
? 物理可实现的低通滤波器的传递函数必须是连
续的。如果处处可导，滤波后的图像就不会出
现振铃效应；
? 频域低通滤波器的效果是去除图像中的高频噪
声，去噪声的能力与滤波器的形式以及截止频
率有关；
? 频域低通滤波器在滤除噪声的同时会造成图像
模糊，图像模糊的程度与截止频率有关；
数字图像处理与分析基础
小结（续）
? 高通滤波器可以增强图像的边缘，是实现图像
边缘检测的基础；
? 高通滤波器基本上抑制了图像中的平滑信息，
因此如要在保持图像基本信息的基础上实现锐
化，就需要采用高频加强技术；
? 带通和带阻滤波器在消除特定类型的噪声上有
很好的效果，它们也是彩色图像增强的技术基
础；
? 同态滤波是一类利用图像的照明反射模型，同
时实现亮度动态范围压缩和图像对比度增强的
技术。
分析基础
第六章
图像增强技术
数字图像处理与分析基础
6.1.2高通滤波器
图 6-11 三种典型的高通滤波器, 从上到下依次为理想高通滤
波器, 巴特沃思高通滤波器, 指数滤波器 。
数字图像处理与分析基础
高通滤波器定义
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数字图像处理与分析基础
HPF比较
数字图像处理与分析基础
高通滤波器效果 1
图 6-12 理想高通滤波效果, 从左到右依次为 D0=15,30,80。 越小, 振铃
效应越明显
图 6-13 BHPF效果, 从左到右依次为 D0=15,30,80。 比 IHPF的结果平滑得多
数字图像处理与分析基础
高通滤波器效果 2
图 6-14高斯高通滤波效果, 从左到右依次为 D0=15,30,80。
数字图像处理与分析基础
高频加强
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高通滤波效果；
高频增强效果；
直方图均衡化效果
数字图像处理与分析基础
6.1.3带通（带阻）滤波器
抑制以点 （ u0,v0） 为中心,D0为半径的邻域中所有
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不围绕原点的情况
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一个径向对称（放射对称）的理想带阻滤波器
数字图像处理与分析基础
巴特沃思带阻滤波器用于去噪声
（ a）被正弦噪声污染的图像 （ b）图像（ a）的频谱
（ c）巴特沃思带阻滤波器 （ d）图像（ a）的滤波效果
数字图像处理与分析基础
f(x,y)=i(x,y)r(x,y),
i(x,y)入射光,r(x,y)反射系数。
0< I(x,y)<?,0? r(x,y)?1.
Let,z(x,y)=lnf(x,y)=lni(x,y)+lnr(x,y),
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D(u,v)
6.1.4同态滤波器
图 6-19用于同态滤波器中
圆对称滤波器函数的剖面。
D(u,v)表示离原点的距离。
数字图像处理与分析基础
同态滤波流程
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数字图像处理与分析基础
同态滤波效果
（ a）原图，窗内无
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数字图像处理与分析基础
频域滤波小结
? 物理可实现的低通滤波器的传递函数必须是连
续的。如果处处可导，滤波后的图像就不会出
现振铃效应；
? 频域低通滤波器的效果是去除图像中的高频噪
声，去噪声的能力与滤波器的形式以及截止频
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? 频域低通滤波器在滤除噪声的同时会造成图像
模糊，图像模糊的程度与截止频率有关；
数字图像处理与分析基础
小结（续）
? 高通滤波器可以增强图像的边缘，是实现图像
边缘检测的基础；
? 高通滤波器基本上抑制了图像中的平滑信息，
因此如要在保持图像基本信息的基础上实现锐
化，就需要采用高频加强技术；
? 带通和带阻滤波器在消除特定类型的噪声上有
很好的效果，它们也是彩色图像增强的技术基
础；
? 同态滤波是一类利用图像的照明反射模型，同
时实现亮度动态范围压缩和图像对比度增强的
技术。
