Em uma grande variedade de aplicações, é necessário suavizar uma imagem enquanto se preserva as arestas. Operações para suavização de imagens como o filtro passa-baixa, que não considera a variação de intensidade da imagem, tendem a borrar as arestas.

O filtro bilateral foi introduzido como um filtro não-linear que combina filtros no domínio e no espaço de cores(range) da imagem. Dada uma imagem de entrada I é obtido uma imagem de saída I'.

Trata-se de uma técnica para suavização de imagens com preservação de arestas. O uso do filtro bilateral aumentou rapidamente é tornou-se uma aplicação invisível em processamento de imagens. Ele é usado em várias aplicações como remoção de ruído [Bennett and McMillan, 2005; Aleksic et al., 2006; Liu et al., 2006], edição de textura e iluminação [Oh et al., 2001], HDR [Durand and Dorsey, 2002; Petschnigg et al., 2004; Eisemann and Durand, 2004; Bennett and McMillan, 2005; Elad, 2005; Bae et al., 2006], demosaicking [Ramanath and Snyder, 2003], entre outras.

O filtro bilateral possui diversas qualidades que explicam seu sucesso:

• Sua fórmula é simples: cada pixel é substituído por uma média de seus vizinhos. Este aspecto é importante porque é fácil entender seu comportamento, adaptá-lo e implementá-lo para uma aplicação específica.
• Ele depende somente de dois parâmetros que indicam o o espaço e o range das características a serem preservadas.
• Pode ser usado de uma maneira automática com parâmetros de fácil cofiguração. Ele pode ser rapidamente calculado mesmo para imagens grandes [Durand and Dorsey, 2002; Elad, 2002; Pham and van Vliet, 2005; Pham, 2006; Paris and Durand, 2006a; Weiss, 2006] e também em tempo real se estiver disponível em hardware gráfico [Chen et al., 2007].