1、数字图像处理大作业班级：学号:姓名：伪彩色图像处理摘 要近几年来,随着多媒体技术和因特网的迅速发展和普及,数字图像处理技术受到 了前所未有的广泛重视,出现了许多新的应用领域。最显著的是数字图像处理技术已 经从工业领域、实验室走入了商业领域及办公室,甚至走入了人们的日常生活。 伪彩色图像处理（又称假彩色）有三种：第一种是把真实景物图像的像素逐个 地映射为另一种颜色，使目标在原图像中更突出；第二种是把多光谱图像中任意三 个光谱图像映射为可见光红、绿、蓝三种可见光谱段的信号，再合成为一幅彩色图 像；第三种是把黑白图像，用灰度级映射或频谱映射而成为类似真实彩色的处理， 相当于黑白照片的人工着色方法。
2、伪彩色处理是根据特定的准则对灰度值赋以彩色的处理。由于人眼对彩色的分 辨率远高于对灰度差的分辨率，所以这种技术可用来识别灰度差较小的像素。这是 一种视觉效果明显而技术又不是很复杂的图像增强技术。灰度图像中，如果相邻像 素点的灰度相差大，人眼将无法从图像中提取相应的信息，因为人眼分辨灰度的能 力很差，一般只有几十个数量级，但是人眼对彩色信号的分辨率却很强，这样将黑 白图像转换为彩色图像后，人眼可以提取更多的信息量。同时 MATLAB 技术对于我们 实现数字图像处理是一种非常有效的实用工具。关键字：伪彩色；假彩色；灰度1. 伪彩色处理方法1.1 强度分层技术强度分层技术（又称密度分层），其分层的几
3、何解释可简要概括为以下几点： 将图像描述成一个三维函数作为空间坐标的强度。放置平行于（x，y）坐标面 的平面。每一个平面在相交的区域切割图像函数。 设原始黑白图像f（x，y）的灰度范围为：0，L，用 K+1 个灰度等级把此灰度范 围分为 K 段：l 0 , l1 , l 2 , l k 其中 l 0 =0（黑）， l k =L（白）映射每一段灰度成一种颜 色，映射关系为 g（x，y）= c i 这里的 g（x，y）为输出的伪色彩；c i 为灰度在 l i-1 ，l i 中时所映射成的彩色。 经过这种映射处理后，原始黑白图像 f（x，y）就变成了伪彩色图像 g（x，y）。 若原始图像f（x，y）
4、的灰度分布遍及上述 K 个灰度段，则伪彩色图像 g（x，y）就具 有K 种颜色。1.1.1 用颜色突出人体热量在不同部位分布 采用热像仪成像的方法：将红外探测器（传感器）获取的信号经放大到一定电平 后进入信号处理机，处理机主要功能是恢复图像信号的直流电平，使信号电平与热 像仪所测温度呈对应关系，再经计算机处理并显示，为了便于识别，再将通常的灰 白度图经过彩色编码形成彩色图。1.1.2 MATLAB 中强度分层法彩色图像的实现 % Gray slice 强度分层法彩色图像处理clc； I=imread(m83.tif)； Imshow(I)； title(original image) X=gr
5、ayslice(I,16)； % GRAYSLICE Create indexed image from intensity image by thresholding % X=GRAYSLICE(I,N) thresholds the intensity image I using threshold values 1/n， % 2/n, ., (n-1)/n, returning an indexed image in X. figure,imshow(X,hot(16); % HOT(M) returns an M-by-3 matrix containing a “hot“ color
6、map. % HOT, Black-red-yellow-white color map,by itself, is the same % length as the current colormap. title(gray slice image)Origin imageGray slice image1.2 灰度级到彩色转换技术这种转换方法是依据三基色原理：每一彩色由红、绿、蓝三基色适当比例合成。变换法的实现过程：对输入图像的灰度值实行三种独立的变换 TR （）， TG （）， TB （），得到对应的红、绿、蓝三基色。然后，根据要求场合不同，利用这三基色量 对应的电平值控制图像显示器的红、
7、绿、蓝三色电子枪，得到伪彩色图像的显示输 出。 利用变换法对灰白图像进行伪彩色处理表达式： G（x，y）= TG f(x, y) B（x，y）= TB f(x, y) 其中 R(x，y)，G（x，y），B（x，y）分别表示伪彩色中三基色分量的数值；f（x， y）为处理前图像的灰度值； TR ， TG ， TB 表示三基色与原灰度值 f（x，y）的变换 关系。 R（x，y）= TR f(x, y)用 Matlab 实现灰度图到彩色的转换程序如下：function R=gray2rgb(img1,img2) % img1 - Source Image tic clc; warning off;im
8、t=imread(img1);ims=imread(img2); sx sy sz=size(imt);tx ty tz=size(ims);if sz=1 imt=rgb2gray(imt); end (gray image) % img2 - Selected color image for coloring the gray image.if tz=3 disp (img2 must be a color image (not indexed); else imt(:,:,2)=imt(:,:,1);imt(:,:,3)=imt(:,:,1);% Converting to ycbcr
9、color space nspace1=rgb2ycbcr(ims);nspace2= rgb2ycbcr(imt);ms=double(nspace1(:,:,1);mt=double(nspace2(:,:,1);m1=max(max(ms); m2=min(min(ms); m3=max(max(mt); m4=min(min(mt); d1=m1-m2; d2=m3-m4; % Normalization dx1=ms; dx2=mt; dx1=(dx1*255)/(255-d1); dx2=(dx2*255)/(255-d2); mx,my,mz=size(dx2); %Lumina
10、nce Comparison disp(Please wait); for i=1:mx for j=1:my iy=dx2(i,j); tmp=abs(dx1-iy); ck=min(min(tmp); r,c = find(tmp=ck); ck=isempty(r);if (ck=1) nimage(i,j,2)=nspace1(r(1),c(1),2);nimage(i,j,3)=nspace1(r(1),c(1),3);nimage(i,j,1)=nspace2(i,j,1);end end end rslt=ycbcr2rgb(nimage) figure,imshow(uint8
11、(imt); figure,imshow(uint8(rslt);R=uint8(rslt); toc end1.3 频域伪彩色处理技术在频域伪彩色处理中，伪彩色图像的彩色取决于黑白图像的空间频率。 据此，可将原始图像（黑白）中我们感兴趣的空间频率成分以某种特定的彩色 来表示。设计三种不同滤波功能的滤波器，对原始黑白图像进行滤波，三个滤波器 的输出经过适当处理，作为彩色输出设备的红、绿、蓝三基色输入，最后输出的伪彩色图像是按照原始黑白图像的频率分布形成的。 其中的附加处理包括直方图的均衡化、反转等。参考文献1 冈萨雷斯.数字图像处理M.北京：电子工业出版社，2007，240243. 2 黄德中.红外热成像原理及在设备监测中的应用J.现代物理知识，2002，（3）.
