Hình học cảm biến và phương pháp lấy mẫu cho xử lý hình ảnh biến thiên theo không gian

Cảm biến hình ảnh biến thiên theo không gian có nhiều ưu điểm so với cảm biến hình ảnh raster thông thường. Chúng cung cấp một trường nhìn lớn cho một số lượng pixel nhất định trong khi vẫn duy trì độ phân giải cao ở trung tâm của trường nhìn và, ngoài ra, tạo ra một bản đồ có invariant đối với tỉ lệ và xoay. Hiệu quả của cảm biến phụ thuộc rất nhiều vào hình học được sử dụng và các phương pháp lấy mẫu được áp dụng. Trong bài báo này, chúng tôi định nghĩa một hình học cảm biến và giới thiệu một phương pháp lấy mẫu có trọng số lý tưởng, trong đó các pixel trong hình ảnh nằm ở giao điểm của các ô cảm biến, được chia nhỏ thành các sub-pixel nhỏ hơn, và một phương pháp nội suy sử dụng mặt nạ nội suy với chiều rộng thay đổi, mà kích thước của nó thay đổi theo cấp số nhân với kích thước và hình dạng của các ô trong mảng cảm biến. Chúng tôi so sánh các yêu cầu tính toán của các phương pháp này, và chỉ ra rằng chúng có invariant với tỉ lệ và xoay, khi hình ảnh được thay đổi tỉ lệ hoặc xoay quanh trung tâm của nó, mang lại cho cảm biến một chức năng tương tự như chức năng của bản đồ võng mạc xuất hiện trong võng mạc của động vật có vú. Những kết quả này minh họa những lợi thế có thể đạt được trong các ứng dụng theo dõi thời gian thực trong thị giác máy tính, nơi mà các yêu cầu về tính toán và bộ nhớ cần phải được giữ ở mức tối thiểu.