图像信号处理中的分箱和子采样有什么区别？

Question

据我所知，CMOS图像传感器ISP（图像信号处理器）中有一些功能。具体来说，我想知道分箱和子采样之间的区别。我认为这些目的都是为了减小图像尺寸。但是，我不确定为什么这些功能存在？他们的目的是什么？

Answer 1

正如您所怀疑的那样，分箱和子采样会减小图像尺寸，但它们关注的是不同的事情。让我们分别解决每个问题

分档

图像处理中的合并主要涉及量化。我能想到的最接近的事情与所谓的数据分箱有关。基本上，考虑将图像分解为不同的（不重叠的）M x N图块，其中M和N是图块的行和列，并且M和N应该比图像的行和列小得多。

如果考虑任何M x N像素网格，所有这些像素都会被替换为代表性颜色。这种代表颜色的计算方式有很多种……平均值是一种流行的方法。进行分箱的原因主要是作为一种数据预处理技术，用于减少微小观测误差的影响。这有效地减少了代表图像的信息量，因此它肯定会通过减少代表图像的独特颜色的数量来减小图像大小。

此外，对数据进行分箱还可以减少影响 CMOS 传感器的噪声对最终处理图像的影响，但代价是颜色的动态范围较低。

二次抽样

图像处理中的子采样主要涉及图像大小调整。也称为图像缩放。目标是拍摄图像并减小其尺寸，以便获得更小的图像。合并处理保持图像相同的大小（即与原始图像相同的尺寸），同时减少颜色数量，最终减少图像占用的空间量。二次采样通过删除所有信息来减小图像大小。通常，当您进行二次采样时，您还会对图像进行插值或平滑处理，以减少锯齿。

子采样在视频处理中还有另一个应用 - 特别是在MPEG中，其中视频以YCbCr进行编码。 Y是亮度，Cb和Cr是色度对。我们倾向于注意到亮度的变化而不是色度的变化，因此对色度进行二次采样以减少视频占用的空间量。具体来说，人类视觉系统在处理颜色信息时的敏锐度比处理亮度/强度时的敏锐度要差。通常，对色度值进行滤波，然后按强度值的 1/2 甚至 1/4 进行子采样。即使具有相当高的子采样率，我们也没有注意到感知图像质量方面有任何差异。

这显然是对它们之间差异的相当粗略的介绍，但我希望这能为您提供足够的信息以实现您的目的。

祝你好运！