红外测量图像自适应彩虹码伪彩色编码方法
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1 传统彩虹编码在红外测量图像伪彩 色变换中的局限
收稿日期：2011-09-09 作者简介：李桂芝 （1967-），女，硕士，高级工程师，主要从事光电测量技术研究与应用。
第四期
李桂芝，等：红外测量图像自适应彩虹码伪彩色编码方法
37
颜色模式是指图像颜色的配色方式，其理论依
据是色度学中三基色原理［4］，即自然界中的大多数
ì
0
0 ≤ fwk.baidu.com< 96 ü
R(
x,
y
)
=
íï255[
ï î
f
(x,y) 255
96]/32
96
≤
f
<
128
ï ý
128 ≤ f ≤ 255þï
（2）
函数变换曲线如图 l 所示，其中图 1 （a），（b）， （c）分别为红、绿、蓝三种基色的变换函数，而图 1 （d）是把三种变换画在同一张图上。
LI Guizhi，JIA Feng，YAN Haikun
（Unit 92941 Element 91，Huludao 125000） Abstract： Aiming at the gray intensity of objective measurement image is not always balanced， and it often leads to uneven color distribution by pseudo-color coding base on rainbow-code. and the whole image shows only one or two color，based on this problem，we measure the image intensity distribution in accordance with adaptive threshold model code to transform the traditional rainbow，an adapative pseudo-color image coding method based on measurement image is proposed.Experimental the results show that：the pseudo-color transformation is colorful and it can cover the effective intensity range completely adaptabilit of the algorithm is excellent. Key words：measurement image； rainbow-code； pseudo-color； adaptive；otsu method
（1） 其中 f (x,y) 表示图像在 (x,y) 处像素的灰度 值；TR,TG,TB 分别为红、绿、蓝三色与灰度间的映
射 函 数 ，反 映 像 素 从 灰 度 到 彩 色 映 射 关 系 。
C[ f (x,y)] 表示像素点的颜色值，包括 R，G，B 三部
分。 (x,y) 点的色彩由 Cf (x,y) 的值决定，传统彩虹 码编码方法［5］如下：
李桂芝，贾峰，闫海鲲
（92941 部队 91 分队，葫芦岛 125000）
摘 要：由于空中目标测量图像灰度往往不均衡，采用传统彩虹码进行伪彩色变换时往往造成色彩分布极不均匀，整幅图
像仅仅显示一、二种颜色。基于此问题，本文根据测量图像灰度分布特性，利用自适应阈值理论，对传统彩虹编码进行改
造，提出了一种基于测量图像的自适应伪彩色编码方法。实验结果表明：变换后得到的伪彩色色彩丰富，完整地覆盖了全
灰度分布往往很不均匀，常常集中到某几个区域，而 传统彩虹编码的灰度区域是取固定的灰度值。因 此，往往造成伪彩色图像分布极不均匀，整幅图像仅 仅显示一、二种颜色。而彩色图像中单色的分辨率 远小于灰白色的分辨率，所以，导致形成的伪彩色还 不如灰度图像的分辨率高。
针对这个问题，本文根据测量图像的灰度分布 特性，对传统彩虹码进行改造，并采用对灰度图像进 行多次求取阈值的方法，提出了自适应的彩虹码伪 彩色编码方法。
色光可以由红、绿、蓝三种色光按照不同的比例相配
而成。同样绝大多数色光也可以分成红、绿、蓝三种
色光，即常用的是 RGB 色彩空间。伪彩色编码是用
彩色来代替像素的灰度值，通过将每个灰度级匹配
到彩色空间的一点，把单色图像映射为一幅彩色图
像上，其映射关系为：
[ ] ( ) C f ( x,y) = TR[ f (x,y)],TG[ f (x,y)],TB[ f (x,y)]
第 34 卷第 4 期 2011 年 12 月
长春理工大学学报 （自然科学版）
Journal of Changchun University of Science and Technology （Natural Science Edition）
Vol.34 No.4 Dec.2011
红外测量图像自适应彩虹码伪彩色编码方法
人眼的视觉分辨率是指人眼在一定距离上能够 区分相近两点的能力，它与环境照度、物体运动速度、 对象相对对比度以及颜色类别等诸多因素有关［1］。 对于一幅静态图像，颜色类别和对比度是影响视觉 分辨率的两个主要因素。因此，将灰度测量图像变 换成伪彩色图像是一种非常有效的图像增强技术。 目前，空域中的伪彩色变换方法主要有 4 种，即密度 分层法、灰度与彩色变换法、像素自身变换法、互补 色编码法和连续颜色编码法。其中，灰度与彩色变 换法是比较常用的算法，它需要分别建立三个不同 （红、绿、蓝）的变换函数，然后将三个变换输出组合 成一幅伪彩色图像。对于测量图像来说，最为常用 的是彩虹码 。 ［2，3］ 但是，在应用中发现：测量图像的
部有效灰度范围，且算法具有较好的自适应性。
关键词：测量图像；彩虹码；伪彩色；自适应；最大类间法
中图分类号：TP391.4
文献标识码：A
文章编号：1672-9870 （2011） 04-0036-04
Adaptive Pseudo-color Coding Method Base on Rainbow-code for Infrared measurement Image
收稿日期：2011-09-09 作者简介：李桂芝 （1967-），女，硕士，高级工程师，主要从事光电测量技术研究与应用。
第四期
李桂芝，等：红外测量图像自适应彩虹码伪彩色编码方法
37
颜色模式是指图像颜色的配色方式，其理论依
据是色度学中三基色原理［4］，即自然界中的大多数
ì
0
0 ≤ fwk.baidu.com< 96 ü
R(
x,
y
)
=
íï255[
ï î
f
(x,y) 255
96]/32
96
≤
f
<
128
ï ý
128 ≤ f ≤ 255þï
（2）
函数变换曲线如图 l 所示，其中图 1 （a），（b）， （c）分别为红、绿、蓝三种基色的变换函数，而图 1 （d）是把三种变换画在同一张图上。
LI Guizhi，JIA Feng，YAN Haikun
（Unit 92941 Element 91，Huludao 125000） Abstract： Aiming at the gray intensity of objective measurement image is not always balanced， and it often leads to uneven color distribution by pseudo-color coding base on rainbow-code. and the whole image shows only one or two color，based on this problem，we measure the image intensity distribution in accordance with adaptive threshold model code to transform the traditional rainbow，an adapative pseudo-color image coding method based on measurement image is proposed.Experimental the results show that：the pseudo-color transformation is colorful and it can cover the effective intensity range completely adaptabilit of the algorithm is excellent. Key words：measurement image； rainbow-code； pseudo-color； adaptive；otsu method
（1） 其中 f (x,y) 表示图像在 (x,y) 处像素的灰度 值；TR,TG,TB 分别为红、绿、蓝三色与灰度间的映
射 函 数 ，反 映 像 素 从 灰 度 到 彩 色 映 射 关 系 。
C[ f (x,y)] 表示像素点的颜色值，包括 R，G，B 三部
分。 (x,y) 点的色彩由 Cf (x,y) 的值决定，传统彩虹 码编码方法［5］如下：
李桂芝，贾峰，闫海鲲
（92941 部队 91 分队，葫芦岛 125000）
摘 要：由于空中目标测量图像灰度往往不均衡，采用传统彩虹码进行伪彩色变换时往往造成色彩分布极不均匀，整幅图
像仅仅显示一、二种颜色。基于此问题，本文根据测量图像灰度分布特性，利用自适应阈值理论，对传统彩虹编码进行改
造，提出了一种基于测量图像的自适应伪彩色编码方法。实验结果表明：变换后得到的伪彩色色彩丰富，完整地覆盖了全
灰度分布往往很不均匀，常常集中到某几个区域，而 传统彩虹编码的灰度区域是取固定的灰度值。因 此，往往造成伪彩色图像分布极不均匀，整幅图像仅 仅显示一、二种颜色。而彩色图像中单色的分辨率 远小于灰白色的分辨率，所以，导致形成的伪彩色还 不如灰度图像的分辨率高。
针对这个问题，本文根据测量图像的灰度分布 特性，对传统彩虹码进行改造，并采用对灰度图像进 行多次求取阈值的方法，提出了自适应的彩虹码伪 彩色编码方法。
色光可以由红、绿、蓝三种色光按照不同的比例相配
而成。同样绝大多数色光也可以分成红、绿、蓝三种
色光，即常用的是 RGB 色彩空间。伪彩色编码是用
彩色来代替像素的灰度值，通过将每个灰度级匹配
到彩色空间的一点，把单色图像映射为一幅彩色图
像上，其映射关系为：
[ ] ( ) C f ( x,y) = TR[ f (x,y)],TG[ f (x,y)],TB[ f (x,y)]
第 34 卷第 4 期 2011 年 12 月
长春理工大学学报 （自然科学版）
Journal of Changchun University of Science and Technology （Natural Science Edition）
Vol.34 No.4 Dec.2011
红外测量图像自适应彩虹码伪彩色编码方法
人眼的视觉分辨率是指人眼在一定距离上能够 区分相近两点的能力，它与环境照度、物体运动速度、 对象相对对比度以及颜色类别等诸多因素有关［1］。 对于一幅静态图像，颜色类别和对比度是影响视觉 分辨率的两个主要因素。因此，将灰度测量图像变 换成伪彩色图像是一种非常有效的图像增强技术。 目前，空域中的伪彩色变换方法主要有 4 种，即密度 分层法、灰度与彩色变换法、像素自身变换法、互补 色编码法和连续颜色编码法。其中，灰度与彩色变 换法是比较常用的算法，它需要分别建立三个不同 （红、绿、蓝）的变换函数，然后将三个变换输出组合 成一幅伪彩色图像。对于测量图像来说，最为常用 的是彩虹码 。 ［2，3］ 但是，在应用中发现：测量图像的
部有效灰度范围，且算法具有较好的自适应性。
关键词：测量图像；彩虹码；伪彩色；自适应；最大类间法
中图分类号：TP391.4
文献标识码：A
文章编号：1672-9870 （2011） 04-0036-04
Adaptive Pseudo-color Coding Method Base on Rainbow-code for Infrared measurement Image