El filtrado homomórfico es una técnica generalizada para el procesamiento de imágenes y señales digitales que implica el mapeo no lineal a otros espacios en los que la teoría del filtro lineal se puede aplicar y mapear de nuevo al espacio original. Este concepto fue desarrollado en la década de 1960 por Thomas Stockham, Alan V. Oppenheim y Ronald W. Schafer en el MIT.
El filtrado homomórfico se utiliza a veces para la edición de imágenes . La mejora consiste en normalizar el brillo de la imagen y aumentar su contraste. El brillo de la imagen puede considerarse un componente de baja frecuencia, ya que la iluminación cambia con bastante lentitud en el espacio, y la imagen en sí misma puede considerarse una señal de alta frecuencia. Si la señal resultante en la fotografía fuera la suma de estas componentes, sería posible separarlas con filtrado paso alto, eliminando así las diferencias de iluminación. Pero en la fotografía real, las señales no se suman, sino que se multiplican. Mediante procesamiento homomórfico es posible reducir el problema a uno lineal. Para ello, se toma el logaritmo del producto de la imagen igual a la suma de los logaritmos de los factores, se aplica un filtro paso alto lineal a la señal recibida, y luego, para volver a la escala original, se toma el exponente. .
El filtrado homomórfico también se utiliza para eliminar el ruido/ruido multiplicativo en una imagen.
El filtrado homomórfico se utiliza en el dominio espectral logarítmico para separar los efectos de filtro de los efectos de excitación, como cuando se calcula el cepstrum para una imagen de audio; las mejoras en la región espectral logarítmica pueden mejorar la inteligibilidad del sonido, por ejemplo, en audífonos