6 Unterschied zwischen Abtastung und Quantisierung in der digitalen Bildverarbeitung

Eine Bildfunktion f(x,y) muss sowohl räumlich als auch amplitudenmäßig digitalisiert werden, um für die digitale Verarbeitung geeignet zu werden. Typischerweise wird ein Framegrabber oder Digitalisierer verwendet, um das analoge Videosignal abzutasten und zu quantisieren. Um ein digitales Bild zu erstellen, müssen wir daher kontinuierliche Daten in digitale Form umwandeln. Diese Umwandlung von analog zu digital umfasst zwei Prozesse:

  • Abtastung (Digitalisierung von Koordinatenwerten).
  • Quantisierung (Digitalisierung von Amplitudenwerten).

Probenahme

In der digitalen Bildverarbeitung ist Abtasten die Reduktion eines zeitkontinuierlichen Signals auf ein zeitdiskretes Signal. Die Abtastung kann für Funktionen durchgeführt werden, die sich in Raum, Zeit oder jeder anderen Dimension ändern, und ähnliche Ergebnisse werden in zwei oder mehr Dimensionen erhalten. Die Abtastung erfolgt in zwei Formen: räumlich und zeitlich. Die räumliche Abtastung ist im Wesentlichen die Wahl der 2D-Auflösung eines Bildes, während die zeitliche Abtastung die Anpassung der Belichtungszeit des CCD ist. Die Abtastung erfolgt auf der x-Achse, wobei unendliche Werte in digitale Werte umgewandelt werden.

Was Sie über die Probenahme wissen müssen

  1. Abtasten ist die Reduktion eines zeitkontinuierlichen Signals auf ein zeitdiskretes Signal.
  2. Bei der Abtastung sind die Werte auf der y-Achse , normalerweise die Amplitude, kontinuierlich, aber die Zeit- oder x-Achse ist diskret.
  3. Die Abtastung erfolgt vor dem Quantisierungsprozess.
  4. Die Abtastrate bestimmt die räumliche Auflösung des digitalisierten Bildes.
  5. Die Abtastung reduziert eine kontinuierliche Kurve (Zeit-Amplituden-Diagramm) im Laufe der Zeit auf eine Reihe von „Zeltstangen“ .
  6. Beim Abtastvorgang wird ein einzelner Amplitudenwert aus verschiedenen Werten des Zeitintervalls ausgewählt, um ihn darzustellen.

Quantisierung

Quantisierung ist der Vorgang, bei dem Eingabewerte aus einer großen Menge auf Ausgabewerte in einer kleineren Menge abgebildet werden, oft mit einer endlichen Anzahl von Elementen. Quantisierung ist das Gegenteil von Sampling. Es erfolgt auf der y-Achse. Wenn Sie ein Bild quantisieren, teilen Sie ein Signal in Quanten (Partitionen) auf. Auf der x-Achse des Signals sind die Koordinatenwerte und auf der y-Achse die Amplituden. Daher wird die Digitalisierung der Amplituden als Quantisierung bezeichnet.

Was Sie über Quantisierung wissen müssen

  1. Der Übergang zwischen kontinuierlichen Werten der Bildfunktion und ihrem digitalen Äquivalent wird als Quantisierung bezeichnet .
  2. Die Quantisierung macht ein gesampeltes Signal wirklich digital und bereit für die Verarbeitung durch einen Computer.
  3. Bei der Quantisierung ist die Zeit oder x-Achse kontinuierlich und die y-Achse oder Amplitude wird diskretisiert.
  4.  Die Quantisierung erfolgt nach dem Sampling-Prozess.
  5.   Die Quantisierungsstufe bestimmt die Anzahl der Graustufen im digitalisierten Bild.
  6. Die Quantisierung reduziert eine kontinuierliche Kurve auf eine kontinuierliche Reihe von ”Treppenstufen” , die in regelmäßigen Zeitintervallen existieren.
  7. Beim Quantisierungsprozess werden die die Zeitintervalle repräsentierenden Werte gerundet, um einen definierten Satz möglicher Amplitudenwerte zu erzeugen.

Unterschied zwischen Abtastung und Quantisierung in Tabellenform

VERGLEICHSGRUNDLAGEPROBENAHMEQUANTISIERUNG
X- und Y-AchseBei der Abtastung sind die Werte auf der y-Achse , normalerweise die Amplitude, kontinuierlich, aber die Zeit- oder x-Achse ist diskret.  Bei der Quantisierung ist die Zeit oder x-Achse kontinuierlich und die y-Achse oder Amplitude wird diskretisiert.  
Wenn es fertig istDie Abtastung erfolgt vor dem Quantisierungsprozess.  Die Quantisierung erfolgt nach dem Sampling-Prozess.  
AuflösungDie Abtastrate bestimmt die räumliche Auflösung des digitalisierten Bildes.  Die Quantisierungsstufe bestimmt die Anzahl der Graustufen im digitalisierten Bild.  
Effekt auf eine kontinuierliche KurveDie Abtastung reduziert eine kontinuierliche Kurve (Zeit-Amplituden-Diagramm) im Laufe der Zeit auf eine Reihe von „Zeltstangen“ .  Die Quantisierung reduziert eine kontinuierliche Kurve auf eine kontinuierliche Reihe von ”Treppenstufen” , die in regelmäßigen Zeitintervallen existieren.  
Werte, die die Zeitintervalle darstellenBeim Abtastvorgang wird ein einzelner Amplitudenwert aus verschiedenen Werten des Zeitintervalls ausgewählt, um ihn darzustellen.  Beim Quantisierungsprozess werden die die Zeitintervalle repräsentierenden Werte gerundet, um einen definierten Satz möglicher Amplitudenwerte zu erzeugen.