샘플링 개념

아날로그 신호를 디지털 신호로 변환 :

대부분의 이미지 센서의 출력은 아날로그 신호이며 저장할 수 없기 때문에 디지털 처리를 적용 할 수 없습니다. 무한한 값을 가질 수있는 신호를 저장하려면 무한한 메모리가 필요하기 때문에 저장할 수 없습니다.

그래서 우리는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환해야합니다.

디지털 이미지를 만들려면 연속 데이터를 디지털 형식으로 변환해야합니다. 완료되는 두 단계가 있습니다.

  • Sampling
  • Quantization

지금 샘플링에 대해 논의하고 양자화에 대해서는 나중에 논의 할 것이지만 지금은이 두 단계의 차이점과이 두 단계의 필요성에 대해 조금만 논의 할 것입니다.

기본 아이디어 :

아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 기본 아이디어는

두 축 (x, y)을 디지털 형식으로 변환합니다.

이미지는 좌표 (x 축)뿐만 아니라 진폭 (y 축)에서도 연속적이기 때문에 좌표의 디지털화를 처리하는 부분을 샘플링이라고합니다. 진폭을 디지털화하는 부분을 양자화라고합니다.

견본 추출.

샘플링은 신호 및 시스템 소개 튜토리얼에서 이미 소개되었습니다. 그러나 우리는 여기서 더 논의 할 것입니다.

여기서 우리는 샘플링에 대해 논의했습니다.

샘플링이라는 용어는 샘플을 채취하는 것을 말합니다.

샘플링에서 x 축을 디지털화합니다.

독립 변수에서 수행됩니다.

방정식 y = sin (x)의 경우 x 변수에 대해 수행됩니다.

업 샘플링과 다운 샘플링의 두 부분으로 더 나뉩니다.

위의 그림을 보면 신호에 임의의 변동이 있음을 알 수 있습니다. 이러한 변화는 소음 때문입니다. 샘플링에서 우리는 샘플을 취하여이 노이즈를 줄입니다. 더 많은 샘플을 수집하면 이미지의 품질이 더 좋아지고 노이즈가 더 많이 제거되고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.

그러나 x 축에서 샘플링을 수행하면 양자화라고하는 y 축도 샘플링하지 않는 한 신호가 디지털 형식으로 변환되지 않습니다. 더 많은 샘플은 결국 더 많은 데이터를 수집하고 있음을 의미하며 이미지의 경우 더 많은 픽셀을 의미합니다.

픽셀과의 관계 배

픽셀은 이미지에서 가장 작은 요소이기 때문입니다. 이미지의 총 픽셀 수는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

픽셀 = 총 행 수 * 총 열 수.

총 25 개의 픽셀이 있다고 가정 해 봅시다. 즉, 5 X 5의 정사각형 이미지가 있다는 것을 의미합니다. 그런 다음 위에서 샘플링에서 논의했듯이 더 많은 샘플이 결국 더 많은 픽셀을 생성합니다. 즉, 연속 신호의 x 축에서 25 개의 샘플을 가져 왔습니다. 이것은이 이미지의 25 픽셀을 나타냅니다.

이것은 픽셀이 CCD 어레이의 가장 작은 분할이기 때문에 또 다른 결론으로 ​​이어집니다. 그래서 그것은 CCD 배열과도 관계가 있다는 것을 의미합니다. 이것은 이렇게 설명 될 수 있습니다.

CCD 어레이와의 관계

CCD 어레이의 센서 수는 픽셀 수와 직접적으로 동일합니다. 그리고 픽셀 수가 샘플 수와 직접적으로 동일하다는 결론을 내렸으므로 샘플 수는 CCD 어레이의 센서 수와 직접적으로 동일합니다.

오버 샘플링.

처음에는 샘플링이 두 가지 유형으로 더 분류된다는 것을 정의했습니다. 업 샘플링과 다운 샘플링입니다. 업 샘플링은 오버 샘플링이라고도합니다.

오버 샘플링은 Zooming으로 알려진 이미지 처리에 매우 깊은 응용 프로그램을 가지고 있습니다.

확대

다음 튜토리얼에서 공식적으로 확대 / 축소를 소개 할 것이지만 지금은 확대 / 축소에 대해 간단히 설명하겠습니다.

확대 / 축소는 픽셀 수를 늘리는 것을 의미하므로 이미지를 확대하면 더 자세한 내용을 볼 수 있습니다.

픽셀 수의 증가는 오버 샘플링을 통해 이루어집니다. 확대 / 축소하거나 샘플을 늘리는 한 가지 방법은 렌즈의 모터 움직임을 통해 광학적으로 확대 한 다음 이미지를 캡처하는 것입니다. 하지만 일단 이미지가 캡처되면해야합니다.

확대 / 축소와 샘플링에는 차이가 있습니다.

개념은 동일합니다. 즉, 샘플을 늘리는 것입니다. 그러나 주요 차이점은 신호에서 샘플링이 수행되는 동안 디지털 이미지에서 확대 / 축소가 수행된다는 것입니다.