C#彩色图像的伪色空间处理程序设计(9)
加权平均法
根据重要性及其它指标，将R、G、B三个分量以不同的权值进行加权平均。由于人眼对绿色的敏感度最高，对蓝色敏感度最低。因此，我们可以按下式系统函数（公式 2 1），对RGB三分量进行加权平均能得到较合理的灰度图像。
Gray(i,j)=0.2999*R(i,j)+0.587*G(i,j)+0.114*B(i,j) （2 1）
其中，Gray（i，j）为转换后的灰度图像在（i，j）点处的灰度值。
平均值法
将彩色图像中的R、G、B三个分量的亮度求简单的平均值，将得到均值作为灰度值输出而得到灰度图。其表达式见下式（公式 2 2）：
Gray(i,j)=[R(i,j)+G(i,j)+B(i,j)]/3 （2 2）
我们观察上式，发现绿色的所占的比重最大，所以转换时可以直接使用G值作为转换后的灰度，因此又引出了另一种灰度值的算法——
最大值法
将彩色图像中的R、G、B三个分量中亮度的最大值作为灰度图的灰度值。其表达式见下式（公式 2 2）：
Gray(i,j)=G(i,j) （2 3）
伪彩色处理原理
强度分层法
强度分层技术和彩色编码是伪彩色图像处理最简单的例子之一。如果一幅图像被描述为三文函数，分层方法可看成是放置一些平行于平面像坐标面的平面，然后每一个平面在相交的区域中切割图像函数。我们将每一个被平面切割的区域赋予一种色彩，就形成一幅彩色图像。
这种方法的原理图如下：
图 2.1 分层法原理图
通常，该技术可以总结如下：令[0,L-1]表示灰度级，让等级l_0代表黑色[f(x,y)=0]，等级l_(L-1)代表白色f(x,y)=L-1。假设垂直于强度轴的P个平面定义为量级l_1,l_2……l_p，假定0<p<L-1，这p个平面就将灰度级分成了p+1个间隔，V_1,V_2……,V_(P+1)。灰度级到彩色的赋值将依照如下关系：
f(x,y)=C_(k ),f(x,y)∈V_k （2 4）
其中， C_k是与强度间隔V_k第k级强度有关的颜色，V_k 是由l=k-1和l=k分割平面所得。
平面的概念对于强度分层技术的几何解释很有用。图2.2显示了另一种解释，它定义了图2.2相同的映射。根据图2.2所展示的映射，任何输入的灰度级根据其位于l_1值上面还是下面。当更多的灰度级被使用时，映射函数采用阶梯式。
图 2.2
灰度级—彩色变换法处理算法
灰度级——彩色变换是伪彩色技术中较常用的一种映射方法。它将三基色线性组合，对于连续的灰度能产生连续的彩色。由色度学原理可知，自然界中几乎所有彩色均可内红、绿、蓝这三基色按适当地比例混合而成，因此，对原始灰度图f(x,y)的像素点的灰度值进行三个独立的变换：
R(x,y)=T_R [f(x,y)] (2 5)
G(x,y)=T_G [f(x,y)] (2 6)
B(x,y)=T_B [f(x,y)] (2 7)
适当选择变换关系T_R、T_G、T_B，使不同的灰度值映射成不同的红、绿、蓝三基色R、G、B的组合，即不同的灰度对应于不同的彩色，当用这三基色值分别控制月色监视器的红、绿、蓝色电子枪，便可产生相应的彩色显示，也可控制其他设备产生彩色输出，如产生彩色胶片。