用于数字图像的伪着色的方法以及装置制造方法及图纸

本发明专利技术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)。

A Method and Device for Pseudo-Coloring of Digital Images

The invention relates to a method and device for pseudo-coloring of digital images. A method (100) for pseudo-shading of digital single-channel images is disclosed. The method includes: acquiring a single channel image with intensity distribution (101); forming a first channel (102) of a multi-channel image by performing the first histogram equalization of intensity distribution; and forming a second channel (103) of a multi-channel image by performing the second histogram equalization of different intensity distribution, in which the first channel and the second channel of a multi-channel image represent different parts of the color model. Quantity. A device for providing pseudo-shading of digital single-channel images and a monitoring thermal imager system (5a, 5b) including the device are also disclosed.

【技术实现步骤摘要】
用于数字图像的伪着色的方法以及装置
本专利技术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。本专利技术还涉及一种用于提供这种图像的伪着色的装置。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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。在本申请的上下文中，强度分布是指在单通道图像中的强度值的分布。强度分布包括与每个可能强度值的像素的数量有关的信息。可能强度值的数量取决于单通道图像的大小。12位的单通道图像可以具有带有212＝4096个可能强度值的强度分布。在本申请的上下文中，色彩模型是指用于描述能够将颜色表示为分量元组(例如RGB中的三元组)的方式的数学模型。当将色彩模型连接/映射到作为用于对如何解释分量进行定义的具体颜色组织的色彩空间时，提供绝对的色彩空间。应当注意，术语色彩模型和色彩空间在一些领域中可能被用作可替代术语。术语色彩模型当然可以用术语色彩空间或者任何其他术语(如果对该术语给予了与以上提供的术语色彩模型相同的定义的话)来替代。该方法还可以包括：通过执行强度分布的第三直方图均衡来形成多通道图像的第三通道。第三通道可以表示色彩模型的分量，优选地是色彩模型的与由第一通道和第二通道表示的分量不同的分量。第三通道提供在作为结果的三通道图像中具有更高的色彩深度的可能性。直方图均衡中的一个可以包括将强度分布的第一部分截断。直方图均衡中的另外一个可以包括将强度分布的第二部分截断。这些直方图均衡的组合提供对强度分布的不同部分的截断。直方图均衡中的至少一个可以包括将强度分布的高部或低部截断。被截断的高部或低部可以与单通道图像中的像素的总数量的0.5％至1％对应。为了消除噪声、去除背景或增强被认为受关注的保留部分的对比度，可能需要将强度分布的高部和/或低部截断。直方图均衡中的至少一个包括将强度分布的高部和低部截断。高部和低部中的每个可以与单通道图像中的像素的总数量的1％至2％对应。可以期望将强度分布的低部和高部截断，以减少噪声和/或增加通常表示图像的受关注部分的强度分布的中间区间的对比度。直方图均衡中的至少一个可以包括自适应直方图均衡和/或平台直方图均衡。这些是可以被应用的直方图均衡的非限制性示例。本领域技术人员认识到，可以根据用途来应用不同类型的直方图均衡，并且直方图均衡的特定类型对于总体专利技术构思而言并不是必须的。色彩模型可以是RGB色彩模型、CMYK色彩模型、HSV色彩模型和HSL色彩模型中的一个。本领域技术人员认识到，不同类型的色彩模型是可适用的，并且特定类型的色彩模型对于总体专利技术构思而言并不是必须的。该方法还可以包括：在通过网络进行传送之前，减小多通道图像的每个通道的大小。因此，在对作为结果的图像进行缩放之前，执行具有所应用的直方图均衡的伪着色。通过在缩放之前应用将单通道图像转换为多通道图像的本专利技术的伪着色方法，可以获得更大的色彩深度。单通道图像可以是热图像、雷达图像、X射线图像或超声波图像。因此，本方法可应用在成像技术的广泛领域内。以上所列出的图像类型构成非限制性示例。根据第二方面，上述以及其他目的通过用于提供数字单通道图像的伪着色的装置来实现。该装置包括：图像获取单元，被布置为获取具有强度分布的单通道图像；以及图像处理单元，被布置为：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，并且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。结合第一方面所公开的上述特征以及优点也适用于该第二方面。为了避免不恰当的补充，请参考上述内容。该装置还可以包括：缩放单元，被布置为在通过网络进行传送之前减小多通道图像的通道中的每个的大小。根据第三方面，上述以及其他目的通过包括根据第二方面的实施例的装置的监控热像仪系统来实现。通常，权利要求中所使用的所有术语将根据它们在
中的普通含义来解释，除非本文另有明确定义。所有对“一/一个/该[元件、设备、部件、手段、步骤等本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于数字单通道图像的伪着色的方法，所述方法包括：获取具有强度分布的单通道图像(101)；通过执行所述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)；以及通过执行所述强度分布的不同的第二直方图均衡来形成所述多通道图像的第二通道(103)，并且用所述第一通道和所述第二通道来创建所述多通道图像，其中所述多通道图像的所述第一通道和所述第二通道表示色彩模型的不同分量。

【技术特征摘要】
2016.09.15 EP 16188889.61.一种用于数字单通道图像的伪着色的方法，所述方法包括：获取具有强度分布的单通道图像(101)；通过执行所述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)；以及通过执行所述强度分布的不同的第二直方图均衡来形成所述多通道图像的第二通道(103)，并且用所述第一通道和所述第二通道来创建所述多通道图像，其中所述多通道图像的所述第一通道和所述第二通道表示色彩模型的不同分量。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：通过执行所述强度分布的第三直方图均衡来形成所述多通道图像的第三通道(104)。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一直方图均衡和所述第二直方图均衡中的一个包括将所述强度分布的第一部分截断，并且其中所述第一直方图均衡和所述第二直方图均衡中的另一个包括将所述强度分布的第二部分截断。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一直方图均衡和所述第二直方图均衡中的至少一个包括将所述强度分布的高部或低部截断。5.根据权利要求4所述的方法，其中被截断的所述高部或所述低部与所述单通道图像中的像素的总数量的0.5％至1％对应。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一直方图均衡和所述第二直方图均衡中的至少一个包括将所述强度分布的高部和低部截断。7.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·温泽尔，伊曼纽尔·约翰逊，
申请(专利权)人：安讯士有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE