Conceito de Amostragem

Conversão de sinal analógico em sinal digital:

A saída da maioria dos sensores de imagem é um sinal analógico, e não podemos aplicar processamento digital a ele porque não podemos armazená-lo. Não podemos armazená-lo porque requer memória infinita para armazenar um sinal que pode ter valores infinitos.

Portanto, temos que converter um sinal analógico em um sinal digital.

Para criar uma imagem digital, precisamos converter dados contínuos em formato digital. Existem duas etapas em que isso é feito.

• Sampling
• Quantization

Discutiremos a amostragem agora, e a quantização será discutida mais tarde, mas por agora iremos discutir um pouco sobre a diferença entre essas duas e a necessidade dessas duas etapas.

Ideia básica:

A ideia básica por trás da conversão de um sinal analógico em seu sinal digital é

para converter ambos os seus eixos (x, y) em um formato digital.

Como uma imagem é contínua não apenas em suas coordenadas (eixo x), mas também em sua amplitude (eixo y), a parte que trata da digitalização das coordenadas é conhecida como amostragem. E a parte que trata da digitalização da amplitude é conhecida como quantização.

Amostragem.

A amostragem já foi introduzida em nosso tutorial de introdução aos sinais e sistema. Mas vamos discutir mais aqui.

Aqui o que discutimos sobre a amostragem.

O termo amostragem refere-se a tomar amostras

Digitalizamos o eixo x na amostragem

É feito em variável independente

No caso da equação y = sin (x), é feito na variável x

É ainda dividido em duas partes, up sampling e down sampling

Se você olhar a figura acima, verá que existem algumas variações aleatórias no sinal. Essas variações são devidas ao ruído. Na amostragem, reduzimos esse ruído tomando amostras. É óbvio que mais amostras tiramos, a qualidade da imagem seria mais melhor, o ruído seria mais removido e o mesmo acontece vice-versa.

No entanto, se você fizer a amostragem no eixo x, o sinal não será convertido para o formato digital, a menos que você faça a amostragem do eixo y também, o que é conhecido como quantização. Quanto mais amostras eventualmente significa que você está coletando mais dados e, no caso de imagem, significa mais pixels.

Relação navio com pixels

Já que um pixel é o menor elemento de uma imagem. O número total de pixels em uma imagem pode ser calculado como

Pixels = número total de linhas * número total de colunas.

Vamos dizer que temos um total de 25 pixels, o que significa que temos uma imagem quadrada de 5 X 5. Então, como discutimos acima na amostragem, mais amostras eventualmente resultam em mais pixels. Isso significa que, do nosso sinal contínuo, coletamos 25 amostras no eixo x. Isso se refere a 25 pixels desta imagem.

Isso leva a outra conclusão que, uma vez que o pixel também é a menor divisão de uma matriz CCD. Isso significa que também tem uma relação com a matriz CCD, o que pode ser explicado assim.

Relacionamento com matriz CCD

O número de sensores em uma matriz CCD é diretamente igual ao número de pixels. E como concluímos que o número de pixels é diretamente igual ao número de amostras, isso significa que o número da amostra é diretamente igual ao número de sensores na matriz CCD.

Sobreamostragem.

No início, definimos que a amostragem é posteriormente categorizada em dois tipos. Que é up sampling e down sampling. A amostragem ascendente também é chamada de amostragem excessiva.

A sobreamostragem tem uma aplicação muito profunda no processamento de imagens, conhecida como Zoom.

Zoom

Apresentaremos formalmente o zoom no próximo tutorial, mas, por enquanto, explicaremos brevemente o zoom.

O zoom refere-se a aumentar a quantidade de pixels, de forma que, ao ampliar uma imagem, você verá mais detalhes.

O aumento da quantidade de pixels é feito por meio de sobreamostragem. A única maneira de fazer zoom, ou aumentar as amostras, é fazer zoom óptico, por meio do movimento do motor da lente e, em seguida, capturar a imagem. Mas temos que fazer isso, uma vez que a imagem foi capturada.

Há uma diferença entre zoom e amostragem

O conceito é o mesmo, ou seja, aumentar as amostras. Mas a principal diferença é que enquanto a amostragem é feita nos sinais, o zoom é feito na imagem digital.