像增强-彩色增强技术

# 图像增强技术

(灰度图像-->彩色图像)

密度分割法
- 把黑白图像的灰度级从 $0$ (黑)到 $M_0$ (白)分成 $N$ 个区间 $L_i(i=1,2,...,N)$ ,给每个区间 $L_i$ 指定一种彩色 $C_i$ ,这样就可以把一幅灰度图像变成一幅伪彩色图像.
- 优点:方法简单、直观;
- 缺点:变换出的彩色数目有限.
灰度级-彩色变换
- 根据色度学原理，将原灰度图像 $f(x,y)$ 的灰度范围分段，经过红、绿和蓝三种不同变换 $T_R(\dots )$ 、 $T_G(\dots )$ 和 $T_B(\dots )$ ,变成三基色分量 $I_R(x,y)$ 、 $I_G(x,y)$ 和 $I_B(x,y)$ ,然后用他们分别去控制彩色显示器的红、绿和蓝电子枪，便可以在彩色显示器的屏幕上合成一幅彩色图像.

密度分割法	灰度级-彩色变换

(彩色图像-->彩色图像)

原理：对一幅自然彩色图像或同一景物的多光谱图像，通过映射函数变换成新的三基色分量，彩色合成使感兴趣目标呈现出与原图像中不同的、奇异的彩色
目的：一是使感兴趣的目标呈现奇异的彩色或置于奇特的彩色环境中，从而更引人注目；二则使景物呈现出与人眼色觉相匹配的颜色，以提高对目标的分辨力.
# 线性假彩色： $$ \left[ \begin{matrix} R_F\G_F\B_F \end{matrix} \right]

\left[ \begin{matrix} a_1 & b_1 & c_1\ a_2 & b_2 & c_2\ a_3 & b_3 & c_3\ \end{matrix} \right] \left[ \begin{matrix} R_f\G_f\B_f \end{matrix} \right] $$
应用：把多个波段的图像分别赋予一种原色而进行彩色合成的处理方法。在遥感中，因多波段图像在获取时会受到大气吸收、散射等影响，一般__(短波)蓝波段损失严重，在彩色合成时要用其他波段（包括非可见光波段）代替__，边得到与自然景色相同的真彩色图像，故称其为假彩色合成.

原理：将RGB彩色图像经过HIS变换，获得 $H$ 、 $I$ 和 $S$ 三分量,根据需要对三分量进行增强,在经过反变换可得到增强的 $RGB$ 彩色图像.
- $H$ -色调
- $I$ -亮度
- $S$ -饱和度
应用
- 多遥感影像融合:将覆盖同一地区(或对象)的两幅或多幅空间配准的影像生成满足某种要求的影像的技术(高分辨率替代I分量，多光谱高分辨率).
- 不同传感器数据融合影像
  - 绿色波段、红色波段、近红外波段、SAR(合成孔径雷达)影像
  - 绿+红+近红外假彩色合成一张图片
  - 利用提取SAR影像的整个替换假彩色图片的 $I$ 分量.

MOOC《数字图像处理》——武汉大学——4. 图像增强