什麼是亞像素？

2021/05/04

編寫:POMEAS

什麼是亞像素？

面陣攝像機的成像面以像素為最小單位。例如某CMOS攝像芯片，其像素間距為5.2微米。攝像機拍攝時，將物理世界中連續的圖像進行了離散化處理。到成像面上每一個像素點只代表其附近的顏色。至於“附近”到什麼程度？就很困難解釋。兩個像素之間有5.2微米的距離，在宏觀上可以看作是連在一起的。但是在微觀上，它們之間還有無限的更小的東西存在。這個更小的東西我們稱它為“亞像素”。實際上“亞像素”應該是存在的，只是硬件上沒有個細微的傳感器把它檢測出來。於是軟件上把它近似地計算出來。

亞像素的精度 　　

亞像素精度是指相鄰兩像素之間細分情況。輸入值通常為二分之一，三分之一或四分之一。這意味著每個像素將被分為更小的單元從而對這些更小的單元實施插值算法。例如，如果選擇四分之一，就相當於每個像素在橫向和縱向上都被當作四個像素來計算。因此，如果一張5x5像素的圖像選擇了四分之一的亞像素精度之後，就等於創建了一張16x16的離散點陣，進而對該點陣進行插值。請參考下圖，紅色的點代表本來的像素點，黑色點代表新產生的亞像素點。

亞像素在機器視覺中的應用

在機器視覺中，亞像素是一個比較常見的概念，在許多函數中，都可以選擇是否使用亞像素，而在測量中，如位置、直線、圓等，都會出現亞像素。如測量某個圓的直徑為100.12像素。這個後面的0.12就是亞像素。因為從像素中可以理解到，工業相機最小物理單元其實就是像素，但是我們在機器視覺測量中還是會得到小數點後的值，這個就是通過軟件計算得到的，其實在真實情況下，並不一定是十分準確的。這個值通常在灰度圖中會更容易反應出來，而在二值圖像中，因為值只有0，1。因此很多函數並不一定會計算亞像素。

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