采样的概念

将模拟信号转换为数字信号：

大多数图像传感器的输出都是模拟信号，我们无法对其进行数字处理，因为我们无法存储它。我们无法存储它，因为它需要无限的内存来存储可以具有无限值的信号。

所以我们必须将模拟信号转换为数字信号。

要创建数字图像，我们需要将连续数据转换为数字形式。它分为两个步骤。

• 采样
• 量化

我们现在将讨论采样，量化将在稍后讨论，但现在我们将只讨论这两者之间的区别以及这两个步骤的必要性。

基本思想：

将模拟信号转换为数字信号的基本思想是

将其两个轴 (x,y) 都转换为数字格式。

由于图像不仅在其坐标 (x 轴) 上是连续的，而且在其幅度 (y 轴) 上也是连续的，因此处理坐标数字化的部分称为采样。处理幅度数字化的部分称为量化。

采样。

采样已在我们的信号与系统入门教程中介绍过。但我们将在这里进一步讨论。

这里我们讨论了采样。

术语采样是指取样

我们在采样中数字化 x 轴

它是在独立变量上完成的

在方程 y = sin(x) 的情况下，它是在 x 变量上完成的

它进一步分为两部分，上采样和下采样

如果您查看上图，您会发现信号中存在一些随机变化。这些变化是由于噪声引起的。在采样中，我们通过采样来减少这种噪声。显然，我们采集的样本越多，图像质量就越好，噪声就越少，反之亦然。

但是，如果您在 x 轴上采样，则信号不会转换为数字格式，除非您也对 y 轴进行采样，这称为量化。样本越多最终意味着您收集的数据越多，对于图像而言，这意味着更多的像素。

与像素的关系

因为像素是图像中最小的元素。图像中的像素总数可以这样计算：

像素 = 总行数 * 总列数。

假设我们总共有 25 个像素，这意味着我们有一个 5 X 5 的方形图像。然后，正如我们在采样中讨论的那样，更多的样本最终会产生更多的像素。所以这意味着对于我们的连续信号，我们在 x 轴上采集了 25 个样本。这指的是该图像的 25 个像素。

这导致了另一个结论，因为像素也是 CCD 阵列的最小划分。所以这意味着它也与 CCD 阵列有关系，可以这样解释。

与 CCD 阵列的关系

CCD 阵列上的传感器数量直接等于像素数量。而且，既然我们已经得出结论，像素数量直接等于样本数量，那就意味着样本数量直接等于 CCD 阵列上的传感器数量。

过采样。

一开始，我们已经定义采样进一步分为两种类型。即上采样和下采样。上采样也称为过采样。

过采样在图像处理中有一个非常深入的应用，称为缩放。

缩放

我们将在即将到来的教程中正式介绍缩放，但现在我们只简要解释缩放。

缩放是指增加像素数量，这样当你放大图像时，你会看到更多的细节。

像素数量的增加是通过过采样实现的。缩放或增加样本的一种方法是光学缩放，通过镜头的电机运动然后捕捉图像。但是，一旦图像被捕获，我们就必须这样做。

缩放和采样之间存在差异

概念相同，即增加样本。但关键区别在于，采样是在信号上进行的，而缩放是在数字图像上进行的。