Rozdzielczość subpikselowa

Subpikselowe renderowanie okręgu

Nie mylić z renderowaniem subpikselowym .

W cyfrowym przetwarzaniu obrazu rozdzielczość subpikselową można uzyskać w obrazach zbudowanych ze źródeł zawierających informacje przekraczające nominalną rozdzielczość pikselową tych obrazów.

Aliasowanie

Główny artykuł: Aliasing

Po lewej: aliasowany obraz litery A w Times New Roman. Po prawej: wygładzony obraz. ( Zobacz też : rasteryzacja czcionek )

Gdy obiekt o określonej rozdzielczości jest wyświetlany na ekranie o niższej rozdzielczości, niedoskonałości wynikające z utraty informacji nazywane są aliasingiem . Może się to zdarzyć w przypadku obiektów geometrycznych, grafiki wektorowej , czcionek wektorowych lub grafiki 3D . Najczęstszym rodzajem aliasingu wizualnego jest sytuacja, gdy gładki obiekt, taki jak linia, wydaje się postrzępiony, ponieważ piksele są wystarczająco duże, aby można je było łatwo odróżnić gołym okiem. Efekty te można zredukować przez antyaliasing techniki, np. dostosowywanie koloru lub przezroczystości piksela w zależności od tego, jak dużą jego część pokrywa obiekt ( renderowanie subpikselowe ).

Przykład

Na przykład, jeśli obraz statku o długości 50 metrów (160 stóp), oglądany z boku, ma długość 500 pikseli, nominalna rozdzielczość (rozmiar piksela) po stronie statku zwróconej w stronę kamery wynosi 0,1 metra (3,9 cala). ). Teraz rozdzielczość subpikselowa dobrze rozdzielonych obiektów może mierzyć ruchy statku, które są o rząd wielkości (10×) mniejsze. Wspomniano tutaj o ruchu, ponieważ pomiar pozycji bezwzględnych wymaga dokładnego modelu obiektywu i znanych punktów odniesienia na obrazie, aby osiągnąć dokładność pozycji poniżej piksela. Można jednak mierzyć niewielkie ruchy (do 1 cm) za pomocą prostych procedur kalibracji. Specyficzne funkcje dopasowania często mają określone odchylenia w odniesieniu do granic pikseli obrazu. Dlatego użytkownicy powinni uważać, aby uniknąć efektów „blokowania pikseli” (lub „blokowania szczytów”).

Określenie wykonalności

To, czy cechy obrazu cyfrowego są wystarczająco ostre, aby osiągnąć rozdzielczość subpikselową, można określić ilościowo, mierząc funkcję rozproszenia punktów (PSF) pojedynczego punktu na obrazie. Jeśli obraz nie zawiera pojedynczych punktów, podobne metody można zastosować do krawędzi obrazu. Podczas próby rozdzielczości subpikselowej ważne jest również ograniczenie szumów obrazu do minimum. W przypadku sceny stacjonarnej można to zmierzyć na podstawie serii czasowych obrazów. Do przygotowania obrazu do pomiarów rozdzielczości subpikselowej często stosuje się odpowiednie uśrednianie pikseli, zarówno w czasie (w przypadku obrazów nieruchomych), jak iw przestrzeni (w przypadku jednorodnych obszarów obrazu).

przypisy

1.    Shimizu, M.; Okutomi, M. (2003). „Znaczenie i atrybuty szacowania subpikseli w dopasowaniu obszarowym”. Systemy i komputery w Japonii . 34 (12): 1–111. doi : 10.1002/scj.10506 . ISSN 1520-684X . S2CID 41202105 .
2.     Nehab, D.; Rusinkiewiez S.; Davis, J. (2005). „Ulepszona korespondencja stereo subpikselowa dzięki udoskonaleniu symetrycznemu”. Dziesiąta Międzynarodowa Konferencja IEEE na temat Wizji Komputerowej (ICCV'05) Tom 1 . Wizja komputerowa (Iccv), Międzynarodowa konferencja na temat . s. 557–563. doi : 10.1109/ICCV.2005.119 . ISBN 0-7695-2334-X . ISSN 1550-5499 . S2CID 14172959 .
3.     Psarakis, EZ; Evangelidis, GD (2005). „Ulepszona metoda oparta na korelacji dla korespondencji stereo z dokładnością subpikseli”. Dziesiąta międzynarodowa konferencja IEEE na temat wizji komputerowej (ICCV'05), tom 1 (PDF) . Wizja komputerowa (Iccv), Międzynarodowa konferencja na temat . s. 907–912. doi : 10.1109/ICCV.2005.33 . ISBN 0-7695-2334-X . ISSN 1550-5499 . S2CID 2723727 .