Question

空间和幅度分辨率

Answer 1

《计算机视觉教程》笔记
编著：章毓晋（清华大学电子工程系）
出版社：人民邮电出版社
出版时间：2017.3

  如果从所采集的图像来说，空间视场中的精度对应其空间分辨率，而幅度范围中的精度对应其幅度分辨率。
  前者对应数字化的空间采样点数，而后者对应采样点值的量化级数（对灰度图像指灰度级数，对深度图像指深度级数）。
  它们都是重要的图像采集装置的性能指标。

  以 CCD 摄像机为例，图像的空间分辨率主要由摄像机里图像采集矩阵中光电感受单元的尺寸和排列所决定，而灰度图像的幅度分辨率主要由对电信号强度进行量化所使用的级数所决定。
  如图2.2.10所示，辐射到图像采集矩阵中光电感受单元的信号在空间上被采样，而在强度上被量化。

  采样过程可看作将图像平面划分成规则的网格，每个网格的位置由一对笛卡儿坐标（x，y）所决定，其中x和y均为整数。令f（·）为给网格（x，y）赋予灰度值（f是F中的整数）的函数，那么f（x，y）就是一幅数字图像，而这个赋值过程就是量化过程。

  如果一幅图像的尺寸为M×N，表明在成像时采了MN个样本，或者说图像包含MN个像素。如果对每个像素都用G个灰度值中的一个来赋值，表明在成像时量化成了G个灰度级。一般将这些量均取为2的整数次幂，如下（m，n，k均为正整数）：

  现在常用的CCD已可获得512像素×512像素到4096像素×4096像素的图像。利用图像处理和分析的手段，还可以通过对图像的拼接用较小分辨率的CCD获得较大视场的图像。

  存储一幅图像所需的数据量由图像的空间分辨率和幅度分辨率共同决定。根据式（2.2.32）～式（2.2.34），存储一幅图像所需的位数b（单位是比特）为

  如果N = M（以下一般都设N = M），则有