假彩色

图像增强的处理方法

假彩色又称彩色合成，是图像增强的处理方法之一，是将多谱段黑白图像变为彩色图像的处理技术。一般是三色合成，也可两色或四色合成。

假彩色介绍

假彩色又称彩色合成，是用同一地区或景物的不同波段的黑白（分光）图像，分别通过不同的滤光系统，使其相应影像准确地重合，生成该地区或景物的彩色图像的技术过程。彩色合成首先必须得到同一地区或景物的分光（或不同波段的）负片，然后根据合成所采用的技术方法，选用分光正片或负片，再经分别滤光或加色，并准确重合后得到彩色图像。若取得分光负片和彩色合成所采用的滤光系统不一致又不一一对应，得到图像的彩色与实际彩色则不一致，称为假彩色。

假彩色是图像增强的处理方法之一，是将多谱段黑白图像变为彩色图像的处理技术。一般是三色合成，也可两色或四色合成。合成方法有：直接使用光学方法和使用计算机的数字处理方法两种。前者将一组黑白透明图片放入配有特定的红、绿、蓝三色滤光片的光学系统内，投影到同一屏幕上，使图像精确重合，形成彩色图像。数字处理合成法是令三图像的像元亮度值变换为红、绿、蓝三基色的彩色编码去控制彩色显示设备，形成彩色图像.其颜色组合是任意的。根据合成图像的彩色与实际景物自然彩色的关系，可分为真彩色合成与假彩色合成.当三图像的信号与自然景物三色光对应，合成结果为真彩色或逼近真彩色;如不对应或缺少某一色光时，则为假彩色。真彩色合成使图像目标颜色符合人眼观察自然景物的习惯；假彩色合成则由于原图像不受限制而形式多样，合成结果彩色鲜明、特征突出。

胶片假彩色

假彩色照相就是通过照相系统把目标记录在彩红外胶片上。彩红外胶片是一种含有感红外线乳剂的多层彩色胶卷。彩红外片又称为“假彩色片“。彩红外胶片的结构如图所示。上层为红外乳剂层，能感红外辐射和兰光，产生青色正像; 中层为感绿乳剂层，感绿光和兰光，产生黄色正像; 下层为感红乳剂层，感红光和兰光，产生品红色正像。这种胶片没有黄色滤光层，因此在使用时，必须在相机镜头前加上黄色滤光镜( 黄-18或雷登-12) ，以消除兰光的影响，突出红光和红外波段，增强揭露伪装绿的能力。

彩红外胶片的3层乳剂层各自只对一种基本色( 红外、红、绿) 的波段产生感光作用，从被摄对象射来的复合光，根据它对彩色感光材料的作用分为3种光谱成分，每种成分仅仅在感受此种光谱区光线的这一乳剂层造成潜像，通过显影、漂白、定影、冲洗，最终在感光层上只留下由染料形成的影像。各感光层影像的颜色不同，与被摄物色彩的对应关系如图所示。

假彩色照相主要利用绿色植物和人工绿在近红外波段的反射差异来揭露人工绿的。生长茂盛的绿色植物所含的叶绿素在近红外波段具有很高的反射率，在照片上呈现为多层次的红色; 而普通在近红外波段反射率低的人工绿，在照片上则呈现为兰绿色。当然也有人工绿即使近红外反射很高，却也不显示红色，这主要与胶片的感光度、人工绿光谱反射曲线等有关。

数码假彩色

数字图像由很多像素组成，是一个二维的像素矩阵，位图就是采用位映象方法显示和存储的图象。位图的彩色信号是有三原色RGB组成。自然界中的所有颜色都是由红、绿、蓝(R、G、B) 组合而成。24位彩色图片实际的位图数据，在头文件54个字节以后就是每个像素的RGB值，每个像素占3个字节，分别记录R值、G值、B值，实际处理时，只需要读取相应的值就可以。

从BMP文件格式可知，实际图像上每个像素的RGB值是按规定位置放置的，这就给数码假彩色成像带来了简单方便的处理方法。根据胶片假彩色照片的原理: 反射绿光的物体其影像为兰色，反射红光的物体其影像为绿色，反射近红外线的物体其影像则为红色，所以只要找到每个像素的绿、红、近红外值，对它们进行数据处理和移位排列，便可得到数码假彩色照片。即对得到的绿、红、近红外值进行光谱响应校正和归一化处理，并将近红外值放到文件的红光区位置、红光值放到文件绿光区位置、绿光值放到文件蓝光区位置，这样经过重新组合的BMP文件就是理想的数码假彩色照片了。

融合方法

人的视觉系统只能区别 20 几种不同等级的灰度值，但是人眼对颜色响应强烈，可以识别上千种，人眼对于彩色的识别要远远高于灰度。倘若能利用人类视觉的这一特性，将灰度图像转变成彩色图像，无疑会大大地改善图像的可视性。基于小波分解的融合方法固然能使融合图像的细节信息增增加，对比度增强，但是医学图像融合技术发展的最终用户是人。因此当灰度图像融合技术发展到一定的水平时，受人眼生理特性的限制，之后细节信息有更大的提高也不会提高医生对病情诊断和病灶定位的准确度，因为医生无法再看到更多的细节。因此，在得到较好的灰度融合图像之后，对其进行假彩色化十分有必要，这样既可以提高医生的工作效率，也可以提高医生对病情诊断和病灶定位的准确度。

Toet和他的同事根据生物学原理中的颜色对抗原理，提出了一种假彩色的图像融合方法，是一种比较经典的方法。其主要的原理就是采用色差来增强图像的细节信息。比如说，对两幅图像 A 和 B 进行处理时，首先找到两幅图像的共同的部分 C，再从原始图像中分别减去共同的部分，这样就得到了两幅图像各自特有的部分，然后再利用两幅原始图像减去对方的特有部分，这样就可以增强图像的一些细节信息。最后把得到的图像分别送到 RGB 三个不同的颜色通道中，进行假彩色显示，就可以得到得到假彩色融合之后的图像。

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