偽彩色處理是指將灰度圖像轉換成彩色圖象。因為人眼對於彩色的分辨能力遠高於對灰度圖像的分 辨能力,所以將灰度圖像轉換成彩色可以提高人眼對圖像細節的辨別能力。偽彩色並不能真實的反映圖 像像的彩色情況。
效果圖:
強度分層法和灰度級-彩色變換法:
(1)強度分層法是偽彩色處理技術中最簡單的一種。
在某個灰度級Li上設置一個平行於x-y平面的切割平面,切割平面下面的,即灰度級小於Li的像素分 配給一種顏色,相應的切割平面上大於灰度級Li的像素分配給另一種顏色。這樣切割結果可以分成兩層 的偽彩色。可以使用M個平面去切割,就會得到M個不同灰度級的區域,這樣就是具有M種顏色的為彩色 圖像。這種方法雖然簡單,但是視覺效果不理想。
(2)灰度級-彩色變換法可以將灰度圖像變為具有多種顏色漸變的連續彩色圖像。
主要就是將圖像通過不同變換特性的紅、綠、藍3個變換器,然後將三個顏色通道的輸出合成某種顏 色。由於三種顏色變換的不同,使得不同大小灰度級可以合成不同的顏色。一組典型的變換傳遞函數如 下圖。
這裡面需要注意的地方,代碼只能是處理JPG格式的灰度圖像,因為JPG圖像的顏色深度是24位表示 (R,G,B),每像素由3個字節表示即可,然而PNG圖像的顏色深度是32位表示(R,G,B,A)。
下面的代碼是測試代碼,以處理24位深度的圖像為例,同像素不同通道的顏色值要相同,組合表示 出是具有一定灰度的顏色。在實際應用中需要修改下面的代碼依據要處理的圖像格式。
#region 偽彩色圖像處理 /// <summary> /// 偽彩色圖像處理 /// 博客園-初行 http://www.cnblogs.com/zxlovenet /// 日期:2014.2.14 /// </summary> /// <param name="bmp">傳入的灰度圖像</param> /// <param name="method">使用何種方法,false強度分層法,true灰度級-彩色變換法</param> /// <param name="seg">強度分層中的分層數</param> /// <returns>返回偽彩色圖像</returns> private Bitmap gcTrans(Bitmap bmp, bool method, byte seg) { if (bmp != null) { if (System.Drawing.Imaging.PixelFormat.Format24bppRgb == bmp.PixelFormat) { Rectangle rect = new Rectangle(0, 0, bmp.Width, bmp.Height); System.Drawing.Imaging.BitmapData bmpData = bmp.LockBits(rect, System.Drawing.Imaging.ImageLockMode.ReadWrite, bmp.PixelFormat); IntPtr ptr = bmpData.Scan0; int bytes = bmp.Width * bmp.Height * 3; byte[] grayValues = new byte[bytes]; System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy(ptr, grayValues, 0, bytes); bmp.UnlockBits(bmpData); byte[] rgbValues = new byte[bytes]; //清零 Array.Clear(rgbValues, 0, bytes); byte tempB; if (method == false) { //強度分層法 for (int i = 0; i < bytes; i += 3) { byte ser = (byte)(256 / seg); tempB = (byte)(grayValues[i] / ser); //分配任意一種顏色 rgbValues[i + 1] = (byte)(tempB * ser); rgbValues[i] = (byte)((seg - 1 - tempB) * ser); rgbValues[i + 2] = 0; } } else { //灰度級-彩色變換法 for (int i = 0; i < bytes; i += 3) { if (grayValues[i] < 64) { rgbValues[i + 2] = 0; rgbValues[i + 1] = (byte)(4 * grayValues[i]); rgbValues[i] = 255; } else if (grayValues[i] < 128) { rgbValues[i + 2] = 0; rgbValues[i + 1] = 255; rgbValues[i] = (byte)(-4 * grayValues[i] + 2 * 255); } else if (grayValues[i] < 192) { rgbValues[i + 2] = (byte)(4 * grayValues[i] - 2 * 255); rgbValues[i + 1] = 255; rgbValues[i] = 0; } else { rgbValues[i + 2] = 255; rgbValues[i + 1] = (byte)(-4 * grayValues[i] + 4 * 255); rgbValues[i] = 0; } } } bmp = new Bitmap(bmp.Width, bmp.Height, System.Drawing.Imaging.PixelFormat.Format24bppRgb); bmpData = bmp.LockBits(rect, System.Drawing.Imaging.ImageLockMode.ReadWrite, bmp.PixelFormat); ptr = bmpData.Scan0; System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy(rgbValues, 0, ptr, bytes); bmp.UnlockBits(bmpData); return bmp; } else { return null; } } else { return null; } } #endregion
顏色映射:
顏色映射的方法需要做一個顏色映射表,不同灰度級都會有對應的顏色。這個跟強度分層法相似, 可以分成不同的層次,對應的顏色可以根據實際情況做映射。
在實際應用中,熱成像測溫系統所產生的紅外圖像為黑白灰度級圖像,灰度值動態范圍不大,人眼 很難從這些灰度級中獲得豐富的信息。為了更直觀地增強顯示圖像的層次,提高人眼分辨能力,對系統 所攝取的圖像進行偽彩色處理,從而達到圖像增強的效果,使圖像信息更加豐富。例如對受熱物體所成 的像進行偽彩色時,將灰度低的區域設置在藍色附近(或藍灰、黑等),而灰度級高的區域設置在紅色附 近(或棕紅、白等),以方便人們對物體的觀察。
下面幾張圖片是在實際應用中的情況(圖片來源網絡):
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