Homomorfinen suodatus on yleistetty tekniikka digitaaliseen signaalin ja kuvan käsittelyyn, johon liittyy epälineaarinen kartoitus muihin tiloihin, jossa lineaarista suodatinteoriaa voidaan soveltaa ja kartoittaa takaisin alkuperäiseen tilaan. Tämän konseptin kehittivät 1960-luvulla Thomas Stockham, Alan V. Oppenheim ja Ronald W. Schafer MIT:ssä.
Homomorfista suodatusta käytetään joskus kuvankäsittelyyn . Parannus koostuu kuvan kirkkauden normalisoimisesta ja sen kontrastin lisäämisestä. Kuvan kirkkautta voidaan pitää matalataajuisena komponenttina, koska valaistus muuttuu avaruudessa melko hitaasti ja itse kuvaa voidaan pitää korkeataajuisena signaalina. Jos valokuvassa saatu signaali olisi näiden komponenttien summa, ne olisi mahdollista erottaa ylipäästösuodatuksella , jolloin erot valaistuseroista. Mutta todellisessa valokuvauksessa signaalit eivät summaa, vaan moninkertaistuvat. Homomorfisella käsittelyllä ongelma voidaan vähentää lineaariseksi. Tätä varten kuvatulon logaritmi otetaan yhtä suureksi kuin tekijöiden logaritmien summa, lineaarista ylipäästösuodatinta käytetään vastaanotettuun signaaliin ja sitten otetaan eksponentti palatakseen alkuperäiseen asteikkoon. .
Homomorfista suodatusta käytetään myös multiplikatiivisen kohinan/kohinan poistamiseen kuvasta.
Homomorfista suodatusta käytetään logaritmisella spektrialueella suodatintehosteiden erottamiseen viritysvaikutuksista, esimerkiksi laskettaessa äänikuvan kepstrumia ; logaritmisen spektrialueen parannukset voivat parantaa äänen ymmärrettävyyttä, esimerkiksi kuulokojeissa