Concept d'échantillonnage
Conversion du signal analogique en signal numérique:
La sortie de la plupart des capteurs d'image est un signal analogique, et nous ne pouvons pas y appliquer de traitement numérique car nous ne pouvons pas le stocker. On ne peut pas le stocker car il nécessite une mémoire infinie pour stocker un signal qui peut avoir des valeurs infinies.
Nous devons donc convertir un signal analogique en un signal numérique.
Pour créer une image qui est numérique, nous devons convertir des données continues sous forme numérique. Cela se fait en deux étapes.
- Sampling
- Quantization
Nous allons discuter de l'échantillonnage maintenant, et la quantification sera discutée plus tard, mais pour l'instant, nous discuterons un peu de la différence entre ces deux et de la nécessité de ces deux étapes.
Idée basique:
L'idée de base derrière la conversion d'un signal analogique en son signal numérique est
pour convertir ses deux axes (x, y) en un format numérique.
Puisqu'une image est continue non seulement dans ses coordonnées (axe x), mais aussi dans son amplitude (axe y), la partie qui traite de la numérisation des coordonnées est appelée échantillonnage. Et la partie qui traite de la numérisation de l'amplitude est connue sous le nom de quantification.
Échantillonnage.
L'échantillonnage a déjà été introduit dans notre tutoriel d'introduction aux signaux et au système. Mais nous allons discuter ici plus.
Voici ce que nous avons discuté de l'échantillonnage.
Le terme échantillonnage fait référence à prélever des échantillons
Nous numérisons l'axe des x dans l'échantillonnage
Cela se fait sur une variable indépendante
Dans le cas de l'équation y = sin (x), cela se fait sur la variable x
Il est divisé en deux parties, échantillonnage ascendant et échantillonnage descendant
Si vous regardez la figure ci-dessus, vous verrez qu'il existe des variations aléatoires dans le signal. Ces variations sont dues au bruit. Lors de l'échantillonnage, nous réduisons ce bruit en prélevant des échantillons. Il est évident que plus d'échantillons que nous prenons, la qualité de l'image serait meilleure, le bruit serait plus supprimé et il en va de même vice versa.
Cependant, si vous effectuez un échantillonnage sur l'axe x, le signal n'est pas converti au format numérique, à moins que vous ne preniez également l'échantillonnage de l'axe y, ce que l'on appelle la quantification. Plus il y a d'échantillons signifie finalement que vous collectez plus de données, et en cas d'image, cela signifie plus de pixels.
Navire de relation avec des pixels
Puisqu'un pixel est le plus petit élément d'une image. Le nombre total de pixels dans une image peut être calculé comme suit
Pixels = nombre total de lignes * nombre total de colonnes.
Disons que nous avons un total de 25 pixels, cela signifie que nous avons une image carrée de 5 X 5. Ensuite, comme nous l'avons discuté ci-dessus dans l'échantillonnage, plus d'échantillons aboutissent finalement à plus de pixels. Cela signifie donc que de notre signal continu, nous avons prélevé 25 échantillons sur l'axe des x. Cela fait référence à 25 pixels de cette image.
Cela conduit à une autre conclusion que puisque le pixel est également la plus petite division d'un tableau CCD. Cela signifie donc qu'il a également une relation avec le tableau CCD, ce qui peut être expliqué comme suit.
Relation avec la matrice CCD
Le nombre de capteurs sur un réseau CCD est directement égal au nombre de pixels. Et puisque nous avons conclu que le nombre de pixels est directement égal au nombre d'échantillons, cela signifie que le nombre d'échantillons est directement égal au nombre de capteurs sur la matrice CCD.
Suréchantillonnage.
Au début, nous avons défini que l'échantillonnage est en outre catégorisé en deux types. Ce qui est un échantillonnage à la hausse et un échantillonnage à la baisse. L'échantillonnage ascendant est également appelé suréchantillonnage.
Le suréchantillonnage a une application très profonde dans le traitement d'image qui est connue sous le nom de zoom.
Zoomer
Nous présenterons officiellement le zoom dans le prochain didacticiel, mais pour l'instant, nous expliquerons brièvement le zoom.
Le zoom fait référence à l'augmentation de la quantité de pixels, de sorte que lorsque vous zoomez sur une image, vous verrez plus de détails.
L'augmentation de la quantité de pixels se fait par suréchantillonnage. La seule façon de zoomer, ou d'augmenter les échantillons, est de zoomer optiquement, à travers le mouvement moteur de l'objectif, puis de capturer l'image. Mais nous devons le faire, une fois l'image capturée.
Il y a une différence entre le zoom et l'échantillonnage
Le concept est le même, à savoir augmenter les échantillons. Mais la principale différence est que pendant que l'échantillonnage est effectué sur les signaux, le zoom est effectué sur l'image numérique.