抽样的概念

模拟信号到数字信号的转换：

大多数图像传感器的输出是模拟信号，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。

为了创建数字图像，我们需要将连续数据转换为数字形式。完成此操作有两个步骤。

我们现在将讨论采样，稍后将讨论量化，但现在我们将仅讨论这两者之间的区别以及这两个步骤的必要性。

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) 转换为数字格式。

由于图像不仅在其坐标（x 轴）上连续，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。

采样已经在我们的信号与系统入门教程中介绍过。但我们将在这里进行更多讨论。

这里我们已经讨论了采样。

抽样一词是指取样

我们在采样时将x轴数字化

它是在自变量上完成的

在方程 y = sin(x) 的情况下，它是在 x 变量上完成的

又分为上采样和下采样两部分。

如果您查看上图，您会发现信号存在一些随机变化。这些变化是由噪声引起的。在采样中，我们通过采样来减少这种噪音。很明显，我们采集的样本越多，图像的质量就会越好，噪声就会被去除得越多，反之亦然。

但是，如果您在 x 轴上进行采样，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正在收集更多数据，对于图像来说，这意味着更多像素。

因为像素是图像中最小的元素。图像中的像素总数可以计算为

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。然后正如我们上面在采样中讨论的那样，更多的样本最终会产生更多的像素。因此，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。这是指该图像的 25 像素。

由此得出另一个结论，因为像素也是 CCD 阵列的最小划分。那么这说明它也和CCD阵列有关系，可以这样解释。

CCD 阵列上的传感器数量直接等于像素数量。由于我们得出结论，像素数直接等于样本数，这意味着样本数直接等于 CCD 阵列上传感器的数量。

一开始我们定义采样进一步分为两种类型。这是上采样和下采样。上采样也称为过采样。

过采样在图像处理中有非常深入的应用，称为缩放。

我们将在接下来的教程中正式介绍缩放，但现在我们将仅简要解释缩放。

缩放是指增加像素数量，这样当您缩放图像时，您将看到更多细节。

像素数量的增加是通过过采样来完成的。变焦或增加样本的一种方法是通过镜头的电机运动进行光学变焦，然后捕获图像。但一旦图像被捕获，我们就必须这样做。

概念是一样的，就是增加样本。但关键的区别在于，采样是对信号进行的，而缩放是对数字图像进行的。