第七节 伪彩色处理
所谓图像的伪彩色处理技术，就是将黑白图像变成彩色图像，也可以是原来有彩色的图像变换成给定彩色分布的图像。如不同谱能遥感图像。彩色图像中的彩色根据黑白图像的灰度级或其他图像特征（如空间频率成分）人为给定。这是一种视觉效果明显，而又不太复杂的图像增强技术，在国内也是发展较快的一种图像处理技术。缺点是相同物体或大物体各个部分因光照等条件不同，形成不同的灰度级，结果产生了不同彩色，往往产生错误的判断。
在质量较高的黑白底片和Ｘ光片中，往往有些灰度级相差不大，但包含着丰富的信息。可是人眼分辨灰度级能力较差，一般只有几十级，无法从图像中提取这些信息。但是从第二章中我们知道人眼对彩色分辨率较强，达几百种甚至上千种。因此通常将图像中的黑白度级变换成不同的彩色，且分割越细，彩色越多，人眼所能提取信息也越多，从而达到图像增强的效果。
伪彩色处理技术不仅适用于航摄和遥感图片，也可以用于X光片及云图判读等方面。可以用计算机取做，也可以用专用硬设备来实现，如美国DIGICOL电子观察仪6010，日本PHOSDAC-700,1000,1200。国产NST-1密度分割伪彩色仪，能分出12级灰度以12种彩色显示，并可求某一彩色面积占全图比例等。为了实时观察（如云图判读），多用专用硬件设备。伪彩色处理技术可以在空间域里实现，也可以在频率域里实现。伪彩色图像可以是连续彩色（如彩色电视图像），也可以由几种彩色单独构成。下面我们介绍其基本原理。
密度分割是伪彩色处理技术中最简单的一种。
设一幅黑白图像
，在某一个灰度级如
上设置一个平行
平面的切割平面，对切割平面下面的即灰度级小于
的象素分配给一种颜色（如蓝色），相应地对切割平面上面的即灰度级大于
的象素分配给另一种颜色（如红色）。这样切割结果就可以将黑白图像变为只有两各颜色地伪彩色图像。若将黑白图像灰度级用
个切割平面去切割。就会得到
个不同灰度级地区域
。对这个
区域中的象素人为分配给
个不同颜色，这样就可以得到具有
种颜色的伪彩色图像。对于这种方法可以用硬件实现，支撑专用伪彩色密度分割仪，国内外都已有市售产品。如日本的PHOSDAC-1200,南京大学，南京电表厂研制的NST-1密度分割伪彩色分析仪。
密度分割伪彩色处理优点市简单易行，仅用硬件就可以实现，还可以扩大用途。如计算图像种某灰度级面积等，但所得伪彩色图像视觉效果不理想，彩色生硬，不够调和，且量化噪声大（即分割误差），为了减少量化噪声，必须增加分割级数。这不但引起设备复杂，而且彩色漂移现象严重。
这种伪彩色处理技术（在遥感技术中常称为假彩色合成方法），可以将黑白灰度图像变为具有多种颜色渐变的连续彩色图像。
这种伪彩色变换后图像视觉效果好，其变换方法市先将黑白灰度图像送入具有不同变换特性的红、绿、蓝三个变换器，然后再将三个变换器的不同输出分别送到彩色显象管的红、绿、蓝枪。同一灰度由于三个变换器对其实施不同变换。而使三个变换器输出不同，从而再彩色显象管里合成某一种颜色。可见不同大小灰度级一定可以合成不同颜色。
这是一种在频率域进行伪彩色处理的技术，与上面不同的是输出图像的伪彩色与黑白图像的灰度级无关。而是取决于黑白图像中不同空间频率成分，如为了突出图像中高频成分（图像细节）将其变为红色，只要将红通道滤波器设计成高通特性即可。而且可以结合其他处理办法。在附加处理中实施（如直方图修正等）使其彩色对比度更强。如果要抑制图像中某种频率成分，可以设计一个带阻滤波器，如：
（6.7.1）
式中
这样在以
为中心，半径为
内的所有频率成分均被抑制。应当注意：式（6.7.1）和表6-9中理想高通滤波器在形式上是相同的。只是举例函数
是围绕点
而不是围绕原点来进行计算的。