影象進行縮小(shrink an image)時,進行抗混疊操作和不進行抗混疊操作有啥區別?

時間 2021-05-08 13:54:19

1樓:Tux ZZ

視覺上,不抗混疊可能會出奇怪的條紋,一般會有銳度變高的感覺,放大看不自然。

數學上,不抗混疊會使原來高於nyq頻率的分量變成不正確的低頻分量,得到不正確的結果。

opencv裡適合縮小影象的演算法只有area。其他都會有比較明顯的混疊。

想要得到明顯的混疊效果對比圖,你分別用lanczos和area縮小一張以線條為主二次元大圖,縮小到很小就明顯了。

2樓:尤洋

這個應該是anti-aliasing的問題。原影象是離散的,相當於在空間域提供了等間距的sample。降取樣的意思就是要先重構出原影象的連續的空間域,再在空間域乘上Shah函式,其中Shah的週期由降取樣後的解析度決定。

原影象的取樣率(解析度)若是未大於2倍的影象函式的最高頻率,就會發生aliasing。另外,當降取樣時,空間中的取樣間隔增大,會導致頻域中相鄰兩個週期中高頻部分相疊,因此我們在原影象上採用頻域的box filter與原影象頻域函式相乘,來cut掉重疊的頻率部分。

在頻域上相乘相當於在空間域做卷積。然而,box filter在空間域是無限延伸的sinc函式,因此一般都用均值濾波,三角濾波,高斯濾波,Mitchell濾波或者boxed sinc濾波。計算的複雜度由低到高,同時效果也從次到好。

3樓:王贇 Maigo

「混疊」指的是高頻資訊在降取樣的時候,重疊到低頻段上面去的現象。

對於影象來說,只有在原圖高頻資訊豐富(即邊緣多且距離近)的情況下,縮小時才會有明顯的混疊現象發生。Lena圖的高頻資訊並不算豐富,所以觀察不到明顯的混疊。

維基百科上有乙個很好的例子(Spatial anti-aliasing):

原圖(並未給出)是一張黑白格,圖(a)是直接降取樣後的結果。

可以看到,遠處的黑白格產生了謎一般的花紋,這就是混疊現象的表現。

究其原因,是因為遠處的每個格仔的大小小於1個畫素,遠處的影象相當於每隔幾個格仔隨便取了乙個格仔的顏色。

混疊現象產生的原因是原圖資訊的空間頻率太高,縮小後影象的解析度無法表示這麼高頻的資訊。

所謂的「抗混疊」,就是在降取樣之前先對原圖進行低通濾波,把高頻資訊濾掉。

圖(b)和圖(c)是採用了兩種不同的低通濾波器後,再進行降取樣的結果,可以看到遠處的謎之花紋消失了,變成了灰色。

變成灰色是因為低通濾波的效果其實就是模糊。

抗混疊還有另外乙個效果,就是近處的格仔邊緣也變得更加平滑了。

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