24、图像恢复与分类技术解析

图像恢复与分类技术解析

1. 图像恢复相关技术

1.1 低通滤波器

低通滤波器在图像处理中用于允许特定低频部分通过，抑制高频部分。在傅里叶变换中，以原点为中心的变换里，特定空间频率对应着离中心固定距离的点。例如，低通滤波器会将傅里叶变换中心半径为一定值外的像素置为零，仅使用中心像素进行逆变换。不同半径的低通滤波器效果不同，半径分别为32、16、8、2时，对图像的滤波程度逐渐增强。

1.2 频率域滤波器

频率域滤波器是一种图像，其值对应输出中所需的频率。滤波器中小于1的值会抑制输出中对应的频率，大于1的值则会增强该频率。通过设置不同的值，可以实现带通滤波器（允许特定频段的空间频率通过）或带阻滤波器（阻止特定频段的空间频率通过）。

1.3 同态滤波器

同态滤波器旨在分离光照效果，其核心是增强高频部分、降低低频部分。低频对应光照，高频包含更多图像细节。具体处理步骤如下：
1. 对图像中所有像素取对数。
2. 计算步骤1所得图像的傅里叶变换。
3. 将高强调滤波器的元素与傅里叶变换图像的元素逐元素相乘。
4. 计算逆傅里叶变换。
5. 对所有像素取指数，以反转步骤1中的对数操作，必要时拉伸对比度。

以下是同态滤波器处理流程的mermaid流程图：

graph LR
    A[原始图像] --> B[取对数]
    B --> C[傅里叶变换]
    C --> D[应用高强调滤波器]
    D --> E[逆傅里叶变换]
    E