0903伪彩色处数字图像处理.pdf
数字图像处理 Digital Image Processing 2 9.3伪彩色处理 3 9.3 伪彩色处理 （Pseudocolor Image Processing） 在遥感、医学、安全检查等图像处理中，为了直观 地观察和分析图像数据，常采用将灰度图像映射到彩色 空间的方法，突出兴趣区域或待分析的数据段。 不改变像素的几何位置，而仅改变其显示的颜色。 是一种很实用的图像增强技术，主要用于提高人眼 对图像的分辨能力。 可以用计算机来完成，也可以用专用硬件设备来实 现。 4 9.3.1 背景（Background） 通过使用彩色可以增加人类所能辨识的目标种类 对彩色图像的细节能了解得更清楚 彩色还能增强图像的活泼性，减少厌倦感并 增加安检人员的关注度 5 9.3.1 背景（Background） 基本原理：将灰度图像或者单色图像的各个灰度级匹配到彩色 空间中的一点，从而使单色图像映射成彩色图像。 设f(x，y)为一幅灰度图像，R (x，y)，G (x，y)，B (x，y) 为f(x，y)映射到RGB空间的三个颜色分量： R(x，y)=fR(f(x，y) G(x，y)=fG(f(x，y) B(x，y)=fB(f(x，y) 其中fR，fG，fB为某种映射函数。 给定不同的映射函数就能将灰度图像转化为不同的伪彩色 图像。 6 9.3.1 背景（Background） 伪彩色处理虽然能将灰度转化为彩色，但这 种彩色并不是真正表现图像的原始颜色，而仅仅 是一种便于识别的伪彩色。 伪彩色处理方法主要有 强度分层 灰度级到彩色变换 7 9.3.2 强度分层 （Intensity Slicing） 强度分层技术是伪彩色图像处理最简单的 方法之一。 分层的方法可以看成是放置一些平行于图 像坐标平面(x，y)的平面，然后每一个平面 在相交的区域中切割图像函数。 下图显示了利用平面把图像函数f(x，y)=li （li表示灰度级）切割为两部分的情况。 8 9.3.2 强度分层 （Intensity Slicing） 0，L-1表示灰度级 l0代表黑色（f(x，y)=0） lL-1代表白色（f(x，y)=L-1） 假定垂直于强度轴的P个平面定义为量级l1， l2，lM。并假定，0<M<L-1，M个平面将灰度级 分为M+1个间隔，V1，V2，VM+1。 灰度级到彩色的赋值根据如下关系进行： f(x，y)=Ckf(x，y)Vk 这里Ck是与强度间隔Vk(第k级)强度有关的颜色， Vk是由在l=k-1和l=k分割平面定义的。 方法： 9 9.3.2 强度分层 （Intensity Slicing） 例9.3 灰度图像的强度分层。 其主要Matlab程序实现如下。 I=imread(i_peppers_gray.bmp); GS8=grayslice(I,8); GS64=grayslice(I,64); subplot(1,3,1), imshow(I), title(原始灰度图像); subplot(1,3,2), subimage(GS8,hot(8), title(分成8层伪彩色); subplot(1,3,3), subimage(GS64,hot(64), title(分成64层伪彩色); 结果如图所示。 10 9.3.3 灰度级到彩色变换 （Transformation of Gray Levels to Color） 这一方法的基本概念是对任何输入像素的灰度级执行 三个独立的变换。然后，三个变换结果分别送入彩色 电视监视器的红、绿、蓝通道。这种方法产生一幅合 成图像，其彩色内容受变换函数特性调制。 11 9.3.3 灰度级到彩色变换 （Transformation of Gray Levels to Color） 一组典型的灰度级到彩色变换的传递函数如图所示。 （a）红色分量的传递函数 （b）绿色分量的传递函数 （c）蓝色分量的传递函数 第1个图形中可看出： 凡灰度级小于L/2的像素将被转变为尽可能暗的红色； 灰度位于L/2到3L/4之间的像素则是红色从暗到亮的线性变换； 灰度级大于3L/4的像素均被转变成最亮的红色。 第2个图形可看出： 第3个图形可看出： 12 9.3.3 灰度级到彩色变换 （Transformation of Gray Levels to Color） 【例9.4】采用典型的传递函数用Matlab实现灰度级到 彩色图像的变换处理，结果如下图所示。 教材中给出了实现的程序。 原始图像灰度彩色变换后图像 谢 谢 T H A N KY O U
