[发明专利]用于数字图像的伪着色的方法以及装置

说明书

本发明涉及一种用于数字图像的伪着色的方法以及装置。公开了一种用于数字单通道图像的伪着色的方法(100)。该方法包括：获取具有强度分布的单通道图像(101)；通过执行强度分布的第一直方图均衡来形成多通道图像的第一通道(102)；通过执行强度分布的不同的第二直方图均衡来形成多通道图像的第二通道(103)，其中多通道图像的第一通道和第二通道表示色彩模型的不同分量。还公开了一种用于提供数字单通道图像的伪着色的装置以及包括这种装置的监控热像仪系统(5a、5b)。

技术领域

本发明涉及一种用于数字图像、特别是数字单通道图像的伪着色的方法。本发明还涉及一种用于提供这种图像的伪着色的装置。

背景技术

在诸如热成像、雷达成像、X射线成像和超声波成像的一些成像技术中，所获取的图像由单通道图像表示。也就是说，图像仅带有强度信息。因此，图像仅具有包括强度信息的一个通道，并且可以被呈现为灰度图像。然而，可以对所获取的图像应用各种图像处理技术，以便增强不同的图像参数或改进图像的呈现。

例如，可以对单通道图像应用直方图均衡。不同的直方图均衡可以具有不同的用途，例如图像对比度的增强或图像的特定部分中的背景噪声的降低。已知许多不同类型的直方图均衡，诸如平台直方图均衡、自适应直方图均衡和高/低截断直方图均衡。论文“对用于对比度增强的直方图均衡方法的评论”(Chaudhari等人)对这些直方图均衡方法中的一些进行了讨论。采用直方图均衡的已知缺点在于单通道图像中的信息有可能会丢失。例如，通过应用包括单通道图像中的一组强度值的截止值的直方图均衡，由具有这些强度值的像素所提供的信息有可能会丢失。

图像处理技术的另一示例是伪着色，或者该技术也可以被称为调色板。根据表格或函数将单通道图像中的每个强度值映射到颜色。伪着色的目的在于通过颜色而不是通过灰度来呈现单通道图像，因为人类的眼睛更易于识别不同颜色之间的差异而不是不同灰色阴影之间的差异。在图像处理过程结束时，通常对单通道图像应用伪着色，例如将8位的强度数据直接映射到8位的彩色图，产生255种不同的颜色。

已知不同类型的伪着色。作为示例，论文“用于增强超声波图像的频域伪着色”(Afruz等人)公开了用于在视觉上增强图像的基于频域的伪着色。

尽管为改进单通道图像的图像处理付出了很多努力，但是在这一领域中仍然存在需要改进的地方。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于数字单通道图像的伪着色的方法和装置，这是鉴于已知方法而改进的。本发明的具体目的在于提供一种在呈现作为单通道图像而获取的图像时具有增加的伪色彩的数量(即，增加的色彩深度)的方法。本发明的其他目的在于提供一种可以利用针对单通道图像的直方图均衡的优点而不损失图像中的信息或者与已知技术相比至少具有较低的损耗的方法。

根据第一方面，根据以下描述将成为显而易见的上述目的以及其他目的通过用于数字单通道图像的伪着色的方法来实现。该方法包括：获取具有强度分布的单通道图像；通过执行强度分布的第一直方图均衡来形成多通道图像的第一通道；通过执行强度分布的不同的第二直方图均衡来形成多通道图像的第二通道，其中多通道图像的第一通道和第二通道表示色彩模型的不同分量。

因此，该方法将单通道图像转换为多通道图像，并且对每个所创建的通道应用直方图均衡。代替将单通道图像映射到彩色图，将多通道图像的通道中的每个映射到色彩模型的分量。因此，与已知的伪着色相比，可以获得更高的色彩深度。此外，通过将单通道图像转换为多通道图像并且对每个通道应用伪着色，不同的直方图均衡可以以相对较低的颜色深度的损失应用于每个通道。通过该方法获得的另一个优点在于：由于直方图均衡被应用于多个通道中的一个通道而不是被应用于单独的通道，因此强度分布中的部分可以例如从该通道中被截断，但是由相应像素提供的信息可以通过使其存在于其他通道中来保持。信息例如通过具有不同强度值的像素之间的对比度来提供。因此，提供了一种用于提供具有较高的色彩深度的图像的伪着色并且能够实现直方图均衡的优点而不会在图像中丢失信息或者至少具有较少的信息损失的图像处理方法。