本文的课题来源于台湾致伸公司与中山大学图形图像技术实验室的合作项目：图像处理关键技术研究(项目代号：2006-35240-7101057)第二期的课题．高动态范围图像处理技术。 近年来，高动态范围图像在图像图形处理领域成为了一个热点话题。高动态图像的获取越来越容易，使用越来越广泛。在高动态范围图像的显示方面，虽然高动态范围显示器已经出现，但是还没有成熟。用来显示高动态范围图像的绝大部分还是普通的低动态显示设备。根据这个需求，用某种算法使高动态范围图像的动态范围降低，使之能在低动态范围的显示设备上得到很好的显示，也就是高动态范围图像色阶重建，成为我们需要研究的一个重要课题。 论文首先分析总结了已有的高动态范围图像色阶重建算法，然后在同态滤波方面进一步探讨。同态滤波是基于图像的照射．反射模型的一种频率域图像增强技术，它能增强图像的对比度和压缩图像的动态范围，可以用在高动态范围图像的色阶重建上。同态滤波存在着几种空间域的实现。在这些同态滤波的算法的基础上，本论文提出了一种提出的基于空间域同态滤波色阶重建的算法。该算法首先用边缘保留的自适应平滑滤波器来分离图像的照射分量和反射分量，然后对其照射分量进行压缩，保留或者增强反射分量，从而达到图像动态范围的压缩，并很好地保留了图像的细节。 该算法对于高动态图像在现有显示器上显示有很好的效果，并且快速，可以分块实现，不需要大容量的存储器，适合于数码相机、扫描仪等嵌入式、弱计算性能的设备。它能提升这些设备成像质量，在不增加硬件成本的前提下，挖掘硬件原有的潜力、使产品增值。