完美重建要求使用无限求和来内插,实践中,不得不寻求某种近似。在图像处理中,二维内插最普通的应用就是调整图像的大小。放大可看成是过取样,缩小是欠取样。无论是过取样还是欠取样,都需要内插,内插有最近邻、双线性、双三次。在图像配准构建图像金字塔的过程中,和图像配准的最后一步图像透视变换,都需要内插,内插的好坏直接影响最终的效果。
当我们想要整数倍得地增加一幅图像的尺寸时,与过取样相联系的最近邻内插的一个特殊情况是采用像素复制的放大操作,例如,将一幅图像放大两倍,我们可以先复制每一列,这时水平尺寸放大一倍,再复制每一行,垂直尺寸也放大了一倍。欠取样可以通过行-列删除来实现,如缩小为一半时,每隔一行和一列来删除,当收缩为非整数时,用网格模拟的方法,因为内插的本质是用已知的数据来估计未知位置的数值的处理。在缩小图像前频率域模糊,可以减小混淆。在图像的边缘内容很强时,混淆的影响看起来就是块状图像分量,称为锯齿。
另外一种人为缺陷是莫尔波纹模式,是使用周期或者近似周期分量对场景取样产生的。在光学中,莫尔模式指的是在两个近似等间隔的光栅之间产生的差拍模式。在数字图像处理中,当扫描介质印刷物如报纸和杂志时,或者在具有周期分量的图像中,如果它的间隔与取样间隔可比的时候,通常会出现这个问题。与取样造成的人为缺陷相比,莫尔模式更加常见。将一个模式叠加在另外一个模式在数学上等价于两个模式相乘。
刚才提到的报纸等印刷物使用的是半色调diao点。
知乎作者:Monster Matt:连续调(continuous-tone)指的是图像的基本元素(像素)自身含有颜色的深浅、明亮的连续变化,而半色调(half-tone)的图像自身的基本元素(这里指的是比网点还小的曝光点)只有有色、无色两种状态,印刷物的由浅变深,由淡到浓是由曝光点的大小来实现的。“利用曝光点的均匀排列组成网点(调幅加网)”、“利用曝光点不均匀排列形成图像(调频加网)”或者以上两种方式的混合体(二阶调频加网)实现图像的复制。网点面积大,颜色就深,称为深调;网点面积小,颜色就浅,称为亮调。由于网点在空间上是有一定距离的,呈离散发布,并且由于加网的级数总有一定的限制,在图像的层次上不能像连续图像一样实现无极变化,故称加网图像为半色调图像。