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彩色夜视的最早研究可以追溯到70年代左右，但最后还是没成功。由于当时各国之间的战争逐渐增加，夜间作战必不可少，为此夜视技术被军方重视起来，至此夜视技术的应用范围逐渐扩大，它在作战以及夜间行驶等占据着极其关键的位置，彩色化夜视技术更加促进夜视技术的发展，使人眼在夜间更精准地识别目标。彩色化方法一般有三种：a.基于灰度的伪彩色处理；b.以多个光谱波段图像融合彩色化；c.追求自然彩色化。19128
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1970年，Markle首先使用辅助系统进行灰度图像彩色化，只是彩色化黑白图像，至此彩色化技术开始被人们认识到。由于其应用广泛和所产生的图像效果很好，渐渐地成为科研领域的研究话题。为了实现图像彩色化，且使彩色化后的图像具有自然彩色，出现了参考自然彩色图像的灰度图像彩色化。但是在RGB色彩空间进行时，由于三个色彩信息互相干扰，而实现彩色化的灰度图像只有亮度信息，无法正确的联系起来，为此，Ruderman等提出了一种 彩色空间，极大地降低了亮度信息和色彩信息之间的相关性，所以每个颜色通道可以独立工作。采用 彩色空间，Welsh提出两幅图像的亮度和色彩之间有一定的联系性的思想，通过比较参考图和目标灰度图像的 值，实现了参考图像的色彩迁移到目标图像进行彩色化。由于伪彩色图像的颜色看起来不真实，2003年，Toet利用颜色迁移的思想，将自然色彩迁移到目标图像，使图像的颜色具有了自然感。2004年，胡国飞等利用局部和全局相结合的自适应图像颜色迁移方法，实现了形状信息和颜色信息相结合生成一个彩色化图像。由于Welsh方法的所耗时间比较多，李利用邻域像素信息具有一定的联系的思想，研究出在进行下个像素的着色时，先在上一个像素的周围搜索一下有没有和该像素匹配的，如果有就直接进行色彩迁移，如果没有就在整个图像的像素中进行匹配，该方法有效地降低了所耗时间。
外国，已经出现了各种彩色夜视系统。1991年，飞利浦公司发明了对比度增强的彩色夜视系统，该系统将两个波段的图像信息融合成彩色图像。具有彩色夜视功能的摄像机被美国一家公司研制出来，它具有图像增强处理的CDD芯片。
国内，很多研究所和高校也研究和论证一些彩色夜视的算法。90年代，北理工开始研究彩色夜视技术，研究方面主要有基于颜色查找表的夜视彩色系统和基于YUV彩色空间的色彩迁移系统。南理工在夜视彩色化范畴进行了大量的研究，主要有微光双谱彩色成像以及基于多波段的夜视成像体系。