[영상처리] Image Resizing

 

 

Bilinear Interpolation (이중 선형 보간법)

• 주변 4개의 픽셀값을 이용하여 새로운 픽셀값을 계산한다.
• 과정:
  1. x축 방향으로 1차 함수 연산 2번 수행
  2. y축 방향으로 1차 함수 연산 1번 수행
  3. 총 3번의 선형 연산으로 새로운 픽셀값 도출
• 장점: 계산이 비교적 단순하고 빠름
• 단점: 이미지가 다소 부드럽게(blurry) 표현될 수 있음

 

 

 

 

Bicubic Interpolation (이중 3차 보간법)

• 주변 16개의 픽셀값을 이용하여 새로운 픽셀값을 계산
• 과정:
  1. x축 방향으로 3차 함수 연산 4번 수행
  2. y축 방향으로 3차 함수 연산 1번 수행
  3. 총 5번의 3차 함수 연산으로 새로운 픽셀값 도출
• 장점: Bilinear보다 더 선명한 이미지 품질
• 단점: 계산량이 더 많아 처리 시간이 더 걸림

 

 

 

 

샘플링과 Aliasing

• 나이퀴스트-샤논 샘플링 이론:
  • 원본 신호의 최대 주파수(f_max)의 2배보다 더 높은 주파수로 샘플링해야 함
  • 샘플링 주파수 > 2 × f_max
  • 이를 만족하지 못하면 aliasing 발생

 

 

 

 

Aliasing 현상과 해결책

• Aliasing이란?
  • 불충분한 샘플링으로 인해 고주파 신호가 저주파로 잘못 해석되는 현상
  • 이미지에서는 계단 현상(jagged edges)이나 모아레(moiré) 패턴으로 나타남
• Low-pass Filter를 통한 해결:
  1. 원본 신호에서 샘플링 주파수의 1/2보다 높은 주파수 성분을 제거
  2. 이를 통해 aliasing으로 인한 왜곡을 방지
  3. 대신 이미지가 다소 부드러워질 수 있음