基于感知颜色空间的灰度图像伪彩色编码

提出了一种基于感知颜色空间的灰度图像伪彩色编码的新方法。首先建立了灰度级和色调、饱和度和亮度等与人的感知颜色特征之间的函数关系。然后通过感知颜色空间到RGB空间的矩阵变换 ,得到相应的RGB值。最后将其分别送入彩色显示器的红、绿、蓝枪即可得到伪彩色图像。建立了相应的数学模型 ,给出了分析和实验结果 ,并对如何获得符合人们视觉习惯的伪彩色图像等问题进行了讨论。根据不同的实际需要 ,可以方便地建立灰度级与颜色的色调、饱和度与亮度的不同对应关系 ,使产生的伪彩色图像符合人们的感知习惯。用该方法得到的伪彩色是近似均匀的 ,即在不同的灰度级上 ,相邻两灰度级对应的色差近似相等     

红外图像伪彩色编码和处理

利用红外热成像系统可将物体的热分布转化为可视图像，并在监视器上以灰度级或伪彩色显示出来，从而得到被测目标的温度分布场。根据热成像测温原理以及红外图像的特点，在对室温热成像系统研究的基础上，对红外图像伪彩色编码进行了研究，提出一种新的伪彩色编码方法，即自动阈值法。利用自动阈值法可以在室温环境下，对目标的温度及其分布进行测量。在TMS320C6202和FPGA室温热成像系统中对提出的方法进行了验证。实验结果表明，该方法可使红外图像层次分明，容易分辨出不同的温度区域。     

基于DSP的长波红外偏振图像伪彩色系统研究

针对现有的红外偏振图像伪彩色技术只能对采集到的偏振图像进行标量的、非动态的显示,研究了基于P、S偏振态图像的红外伪彩色信号处理。将P、S偏振态图像信息经过处理后映射到RGB颜色空间,设计了以TMS320DM642芯片作为核心处理器的伪彩色处理系统硬件电路,完成了伪彩色信号处理系统的软件设计与调试分析。该红外偏振图像处理系统通过采集被测物体表面反射的红外偏振特性,获得更多有用信息的同时保证了对红外偏振图像的处理速度,对于红外目标识别及检测有参考意义。     

基于梯度的医学图像伪彩色编码

根据医学图像的特点和人的视觉特性,提出了一种基于梯度的非线性伪彩色编码新方法。利用梯度算子得到图像的梯度场,并确定阈值。根据梯度值与阈值的比较,大于阈值的是基于梯度值的编码方法,用红色编码;否则是基于灰度值的编码方法。通过定义的两个阈值界定范围,设计非线性的正弦函数来进行伪彩色编码。由于映射函数中的三个参数k_1,k_2和k_3,所以增加了算法的灵活性。通过实验比较,处理后的医学图像轮廓更清晰,层次感更强,能有效地突出病灶区,有利于医生的诊断。     

高灰度分辨率图像的伪彩色编码

提出了一种基于RGB三基色系统的对高灰度分辨率图像进行伪彩色编码的非线性方法。在该方法中 ,对小于 2 4位灰度分辨率的图像来说 ,任一空间 (x ,y)处的灰度值 f(x ,y)均可用 2 4位二进制数 fi(i=0 ,1,… ,2 3)来表示。通过Ri=f3i,Gi=f3i+1,Bi=f3i+2 (i =0 ,1,… ,7)进行非线性编码 ,得到 3个 8位二进制数R ,G和B ,将其分别乘以KR,KG和KB 规模因子后 ,作为RGB三基色系统的三色系数 ,实现了灰度图像的等密度伪彩色编码。该方法通用性强 ,可实现 1位到 2 4位灰度图像的伪彩色编码 ,并且处理高分辨率灰度图像与处理低分辨率灰度图像的方法是一致的 ,速度也是相同的     

基于伪彩色融合图像聚类的夜视图像上色算法

提出一种将小波融合和基于伪彩色融合图像的C均值聚类用于图像色彩传递算法中的彩色夜视方法.在色彩传递前将可见光和红外图像进行小波融合得到灰度融合图像作为目标图像,保持了较好的纹理信息和目标信息;再对彩色源网像进行基于连接相对熵的彩色阈值分割;然后针对灰度融合图像的特点,根据一种基于伪彩色融合图像的C均值聚类方法,将伪彩色融合图像的彩色信息作为特征向量应用在夜视图像的分类当中,得到较好的分类效果,并基于此分类结果再进行色彩传递,得到更为自然的彩色夜视图像.实现了对夜视图像的自动色彩传递,得到的罔像色彩较真实.纹理清晰,将有利于人眼的目标识别.     

红外热不对称分析用于面神经功能损伤的客观评估

健康人体的温度分布存在一种双侧对称性,当面神经功能受损时,将改变这种热分布的对称性。人体热量大多通过红外辐射的形式散发,因此利用红外热成像技术可以有效捕捉这种红外热辐射分布的改变。本文提出一种新的热不对称分析的方法——有效热面积比,即计算面部特定区域与对侧区域的温差乘以温度异常区面积与总面积之比。利用这种方法对面神经功能损伤的患者和健康人群作对照性试验,结果显示:此方法的特异性和敏感性平均为0.90和0.87,比常规方法提高了7%和26%,有效热面积比与面神经功能的损伤程度正相关,平均为0.664。因此,关于诊断和评估面神经功能,红外热成像是一种有力的工具,有效热面积比是一项高效的临床指标。     

肺癌荧光图象的伪彩色增强处理

近年来,作者开发了肿瘤荧光成象法用于诊断和定位早期支气管癌.由于所获得的荧光图象使用了象增强器进行增益放大,因此还消除了肺癌荧光图象的彩色信息.本文给出了一种荧光图象伪彩色增强处理的方法,并证实了伪彩色增强技术用于早期肺癌荧光诊断的可行性.经增强处理后,内镜医生只要根据彩色视频图象中与黑白荧光图象强度相对应的颜色就可以鉴别肺癌存在与否.同增强处理前的黑白图象相比,医生从伪彩色图象中获得了病灶内部结构、边缘效果和立体感方面的更多信息.临床结果表明可疑组织与正常组织之间获得了足够高的颜色衬比,有助于诊断早期肺癌病灶.     

基于Land实验的可见红外伪彩色图像融合方法

由Land在研究人类视觉颜色恒定性现象时从所做的某个实验出发,通过对该实验中所用红、绿色滤波片的理想化假设以及光源的等能分布假设,并建立红外图像与红色透明片、可见光图像与绿色透明片的对应关系,得到Land实验启发下的新的伪彩色融合算法。通过与Toet伪彩色融合算法的结果比较,说明了该方法的有效性。进而借鉴Toet算法中强调图像特有成分的思想,使本算法输出更丰富、更逼近真实景物的色彩。     

一种红外热像文件及其图像的处理方法

把一种特殊的红外热图文件转换成了温度文件(纯文本格式),获取了温度场温度值数据的分布,进而用阈值设定伪彩色处理的方法实现了灵活的图像分割,用图像相减的方法获得了红外辐射温度场分布的变化,同时抑制了静态噪声的影响。用这些方法处理有利于对红外热图进行量化分析,并可以推广到各种红外热像仪的输出图像或数据流通和处理。     

Color Conversion Method for Multiprimary Display Using Matrix Switching

The range of reproducible color, i.e., color gamut, of conventional three-primary display devices is sometimes insufficient for reproducing the natural color of an object through color imaging systems. A multiprimary display is being developed for the purpose of reproducing an expanded color gamut using more than three primary colors. In this paper, a color conversion method is proposed to reproduce the natural color by additive mixture of multiprimary colors. The multiprimary color signal in this conversion method is calculated from the three-dimensional color coordinates CIE-XYZ, considering the dynamic range of each primary color. Divided into some linear elements from the polyhedral color solid of the multiprimary display, the conversion considering the constraint of the dynamic range can be performed by simple calculation without iterative calculation or a huge three-dimensional look up table. A fast computation method with a two-dimensional look-up-table is also presented. Using the proposed method, the result of the color reproduction is experimentally demonstrated by a six-primary projection display.     

一种在显微镜照明光路上实现假彩色编码的方法

提出一种在显微镜照明光路上实现假彩色编码的方法，即在照明光路上对光源进行分区彩色编码，以得到彩色化的显微图像。     

基于红外热成像与形式概念分析的面瘫病情客观评估方法

面部神经功能障碍导致面瘫患者患侧面部肌肉运动功能失控,给患者的外貌、生理和情感带来巨大的打击。一种客观量化的面瘫病情严重度评估方法对于面瘫的治疗是至关重要的。提出了一种基于红外热像图和形式概念分析的面瘫严重度评估新方法,共收录了单侧患病的面瘫患者65例。应用红外热成像法,在1月内每隔5天采集一次面瘫患者的面部温度分布图像,将面部红外热像进行预处理,划分为左右对称的六个区域,提取并分析面部左右两侧对称区域的温差,利用形式概念分析挖掘温差与面瘫严重度的关系。结果显示：面瘫患者面部温度分布呈现双侧不对称性,面部区域的双侧温差大于0.2 ℃,而正常人体面部区域的两侧温差均小于0.2 ℃。面部区域的双测温差与面瘫严重度的相关系数平均为0.508。此外,如其中一个区域的左右两侧温差大于0.2 ℃,并且全部小于0.5 ℃,则可以判定面瘫为轻中度;面部任一区域的左右两侧温差大于0.5 ℃,则可以判定面瘫为重度。这种基于形式概念分析的红外热像计算机分析方法可用于评估面瘫导致的面部热失调,有助于面瘫的临床诊断与治理。     

光谱反射率重建中代表颜色分步选取方法

光谱反射率重建一般指采用标准色卡上的颜色样本,对成像系统进行光谱表征(Spectral character-ization),进而从系统响应中精确地求出物体表面的光谱反射率.由于标准色卡的颜色样本数量较大,在实际成像系统中使用时有诸多不便.考虑到颜色样本之间存在较大冗余,可从中选出具代表性的少数样本用于光谱表征.针对已有方法未考虑实际成像系统特性的不足,文章提出了一种代表颜色的分步选取算法,即首先通过假设一个虚拟成像系统,根据全局误差最小的原则,挑选出部分最具代表性的颜色,估计出实际成像系统的光谱响应函数,然后在此基础上继续选择其余的代表颜色.实验表明,对于窄带多光谱成像系统及宽带彩色扫描仪而言,文章提出的方法在光谱精度及色度方面均明显优于先前方法.     

油墨红外光谱相似度与计算机配色精度的关系研究

为了获得高精度的配色样品,提出了一种配色方法-成分分析配色法。该方法将化学分析法与计算机配色相结合,其核心是选取与目标色成分最接近的油墨进行配色,从而实现高精度的色彩匹配,为计算机配色发展提供新的思路。与目标色成分相近的油墨配色效果验证：使用某种油墨印制目标色,并用相同的油墨进行配色,以实现目标色成分与配色色样成分的一致性。使用三个不同品牌的油墨对目标色进行配色,比较配色精度及效率。使用泗联牌三种颜色油墨以任意比例通过印刷适性仪IGT-CI(荷兰)印制目标色,这些目标色包括间色和复色,各3个色样;使用配色软件X-Rite color master(美国)建立泗联、东洋、牡丹三个品牌油墨的配色基础数据库,并对不同目标色进行配色。结果表明使用与目标色相同的泗联油墨的配色精度远高于东洋、牡丹两个品牌的油墨,配色色差整体都很小,校正1～2次就能得到小于1.0的色差,最小达到0.36,几乎实现了目标色的同色同谱匹配。实验验证了成分分析配色法的核心“选取与目标色成分最接近的油墨进行配色,可以实现高精度色彩匹配”的可行性。判别目标色与配色油墨在成分上区别的化学分析工具探讨：为了判别目标色色料与配色油墨在成分上有区别,尝试使用“红外光谱相似度”作为判别的分析工具。使用红外光谱仪Thermo Nicolet 6700(美国)测出泗联、东洋、牡丹三个品牌的三种颜色油墨的红外光谱图,使用OMNIC软件中的相关性算法得到它们与目标色油墨的红外光谱相似度,并计算出平均相似度;将各品牌油墨的红外光谱相似度与其配色实验的精度进行对比分析,评价红外光谱相似度作为化学分析判别工具的有效性。结果表明泗联牌油墨与目标色的平均红外光谱相似度为100%,东洋的为86.53%,牡丹的为64.63%。当校正次数相同时,泗联油墨配色色差最小,配色精度最高;东洋次之,是泗联油墨配色色差的2倍左右;牡丹最差,是泗联油墨配色色差的3倍以上。配色结果与其红外光谱相似度的规律是一致的,目标色油墨与配色油墨之间的红外光谱相似度越高,越容易得到高精度的配色样品。实验证明了用成分分析配色法获得高精度的色彩匹配是可行的,使用红外光谱相似度作为目标色与配色油墨在成分上的分析工具对判别配色精度是有效的。今后的工作将探讨红外光谱相似度与配色精度间的相关性数值关系,以及进一步寻求更为有效的化学分析方法来判断目标色色料与配色油墨之间的成分关系。     

乳腺组织中核酸的FTIR光谱分析

在物理因素和化学因素的影响下 ,乳腺组织中DNA分子结构发生改变而出现损伤 ,导致碱基结构的诱发变异。研究表明 ,FTIR光谱能够灵敏地反应这种结构变化。通过比较不同类型乳腺疾病组织的FTIR光谱、去卷积光谱和数据分析 ,可以看出正常组织、良性组织以及癌组织在蛋白质、核酸和糖含量方面的差异。通过对不同类型乳腺组织中核酸的提取 ,经FTIR光谱和去卷积光谱分析 ,进一步研究了核酸中碱基结构和含量 ,磷酸盐结构和含量之间的差异。结果表明 :癌变组织中胶原蛋白和核酸含量有明显增加 ,糖蛋白含量逐渐减少 (除粘液癌外 )。提取核酸后的光谱和光谱数据显示 :癌变组织中碱基环鸟嘌呤的氢键化程度增强 ;在自由基·OH攻击下 ,癌组织中碱基环腺嘌呤大多数是以氧化的 8 OH Ade形式而存在 ,由于CN振动增强 ,峰位移向高波数 ,磷酸盐含量增加 ,去卷积后 ,A1 0 80 A1 0 50 数据显示 ,从正常、良性到癌组织 ,PO-2 相对于C—O含量增大。从分子生物学、分子医学角度 ,为研究癌变机理提供重要依据     

窄带快照式多光谱成像色彩还原方法

由于兼具光谱分辨和空间分辨能力, 快照式窄带多光谱成像在资源遥感、精准农业、医疗检测等领域将有广泛应用。由于该方法使用窄带成像来提高光谱分辨率及图像对比度,所获得的图像是灰度信息,失去了场景的色彩信息,不便专家对图像鉴别、评价与赏析。已有的色彩还原算法主要针对光谱波段带宽较宽或者多个波段叠加基本覆盖整个可见光谱范围等两种光谱成像仪,不适合窄带多光谱成像方法的色彩还原。该研究适合于快照式窄带多光谱成像的色彩还原方法,提出建立窄带多光谱彩色相机的概念。首先,提出两种窄带多光谱色彩还原方法：(1)基于CIE色度系统三刺激值色的,(2)基于贝尔阵列插值算法的;其次,分别应用两种算法还原快照式窄带多光谱相机所获得的植物、手臂及宫颈组织等三种代表性场景窄带多光谱灰度图像;之后,计算并比较表征两种算法所得的代表性场景彩色图像的均值、方差、熵及梯度等表征图像质量的参数数值,确定出适合快照式窄带多光谱成像的色彩还原方法;最后,对所确定的色彩还原算法进行色偏校正。实验结果表明,基于CIE三刺激值色彩还原方法比贝尔阵列插值法更适用于窄带多光谱成像颜色复原。配合使用CIE三刺激值色彩还原方法及灰度图象校正算法,从窄带光谱成像所获得的植物、手臂皮肤及宫颈组织的灰度图像所还原出的近彩色图像逼近物体真实色彩,满足人眼观察习惯。介绍了仅覆盖可见光光谱范围30%的窄带多光谱图像进行色彩还原的方法,该方法证明快照式窄带多光谱成像可以兼具光谱分辨能力,同时保持可供人主观辨识的色彩信息。所提出实现快照式窄带多光谱彩色成像的方法,有望设计不同于传统RGB相机的彩色相机实施方案。     

比较法测试不同颜色匹配函数的性能

为了测试不同颜色匹配函数的预测性能,基于灰色、棕色、紫色和蓝色4个目标色,共制作了16对近同色异谱色样对(围绕每个目标色分别制作了4个待比较色),组织14名年龄不同的色觉正常观察者基于心理物理实验方法中的比较法,开展了色差大小比较实验。结果表明,实验组织的老年观察者的锥细胞响应较年轻观察者有所下降,CIE1931的预测性能优于CIE1964。不同颜色区域,各颜色匹配函数的表现各异,在进行某些颜色(如灰色,紫色和蓝色)区域的色度值表征和色差评估时,即便观察视场角大于4°,CIE1931的计算性能仍然优于CIE1964。现有CIE2006匹配函数考虑到晶状体光谱透光率和中央凹的锥细胞光谱响应,下一步可继续强化中央凹锥细胞光谱响应,优化其计算性能。     

局部直线筛选法检测中药非法添加化学药物的研究

建立了一种基于红外光谱用于检测中药掺杂的违禁化学药物的方法——局部直线筛选法(local straight-line screening,LSLS)。该法区别于传统的光谱计量学方法,无需模式识别或模型校正,仅利用待测中药与化学药物的各一张红外光谱,通过提取差谱过程中特征吸收峰信息的变化规律而进行掺杂物的判定。以盐酸芬氟拉明、 盐酸西布曲名、 枸橼酸西地那非及洛伐他汀四种化学药物做为对照品,对16个不同中药样品分别进行了检测判定。结果表明,尽管中药光谱信息包埋严重,LSLS算法仍能以较好的准确性对掺杂成分做出判别。由于具备简便、 快速、 经济的优势,使得方法非常适用于大量中药样品的初筛及检测,可为基层打假一线提供有力的技术支持。     

LED显示屏色域边界的快速计算

为了快速计算出LED显示屏的色域边界,提出一种迭代求解映射线与色域边界交点进而拟合每个色相面内色域边界的算法。首先根据LED显示的色度学原理给出了颜色是否在LED显示屏色域内的判断方法。然后在CIELAB均匀颜色空间中,分析了迭代算法的原理,确定了迭代计算初始值,并进行了计算精度和速度分析。最后以D65为参照,在等色相面内进行了LED显示屏色域边界的拟合实验及色差分析。实验结果表明:11次迭代运算后,拟合色域边界已非常光滑,每条映射线上的色域边界点真实值和计算值最大色差仅为0.23。与插值类计算方法相比,最大色差值和计算速度分别降低和提高了一个数量级。本文算法在计算精度和速度上能够满足对LED显示屏进行色域分析和与其他显示设备进行色域映射的要求。