一幅图像f(x,y)可以看成由两个分量组合而成，即
f(x,y)=i(x,y).r(x,y)
i(x,y)为照明分量（入射分量），是入射到景物上的光强度；
r(x,y)为反射分量，是受到景物反射的光强度。
具体步骤如下：
（1）先对上式的两边同时取对数，即
Inf(x,y)=Ini(x,y)+Inr(x,y)
(2)将上式两边取傅立叶变换，得
F(u,v)=I(u,v)+R(u,v)
(3)用一个频域函数H(u,v)处理F(u,v)，可得到
H(u,v)F(u,v)=H(u,v)I(u,v)+H(u,v)R(u,v)
（4）逆傅立叶变换到空间域得
Hff(x,y)=hi(x,y)+hr(x,y)
可见增强后得图像是由对应照度分量与反射分量得两部分叠加而成。
（5）再将上式两边取指数，得
g(x,y)=exp|hff(x,y)|=exp|hi(x,y)|+exp|hr(x,y)|
这里，称作同态滤波函数，它可以分别作用于照度分量和反射分量上。
一幅图像得照明分量通常用慢变化来表征，而反射分量则倾向于急剧变换。所以图像取对数后得傅立叶变换的低频部分主要对应照度分量，而高频部分主要对应反射分量。适当的选择滤波器函数将会对傅立叶变换中的低频部分和高频部分产生不同的响应。处理结果会使像元灰度的动态范围或图像对比度得到增强。
参考资料：http://course.cug.edu.cn/rs/COURSE/6-3-4-a.HTM