维度的概念

为了理解维度的概念，我们将查看此示例。

假设你有一位住在月球上的朋友，他想在你的生日礼物上送你一件礼物。他问你关于你在地球上的住所。唯一的问题是，月球上的快递服务不懂字母地址，而只懂数字坐标。那么你怎么把你在地球上的位置告诉他呢？

这就是维度概念的由来。尺寸定义了指向空间中任何特定对象的位置所需的最小点数。

因此，让我们再次回到我们的例子，在这个例子中，你必须将你在地球上的位置发送给你在月球上的朋友。你给他送去三对坐标。第一个叫经度，第二个叫纬度，第三个叫海拔。

这三个坐标定义了你在地球上的位置。前两个定义您的位置，第三个定义您在海平面以上的高度。

因此，这意味着只需要三个坐标来定义你在地球上的位置。这意味着你生活在三维的世界里。因此，这不仅回答了关于维度的问题，也回答了为什么我们生活在3D世界的原因。

由于我们是在参考数字图像处理来研究这个概念，所以现在我们将把这个维度的概念与图像联系起来。

图像的尺寸

因此，如果我们生活在3D世界中，意味着一个三维世界，那么我们捕捉到的图像的维度是多少。图像是二维的，这就是为什么我们也将图像定义为二维信号。图像只有高度和宽度。图像没有深度。看看下面这张图片。

如果你看上图，它显示它只有两个轴，即高轴和宽轴。你不能从这张图片中感受到深度。这就是为什么我们说图像是二维信号。但我们的眼睛能够感知三维物体，但这将在下一个教程中更多地解释，相机是如何工作的，图像是如何感知的。

这一讨论引出了其他一些问题，即三维系统是如何由二维组成的。

如果我们看上面的图像，我们会看到它是一个二维图像。为了将它转换成三维，我们需要另一个维度。让我们把时间作为第三维，在这种情况下，我们将在第三维时间上移动这个二维图像。同样的概念发生在电视上，帮助我们感知屏幕上不同对象的深度。这是否意味着电视上或我们在电视屏幕上看到的是3D的？嗯，我们可以是的。

原因是，在电视的情况下，我们如果我们正在播放视频。那么视频就不是别的了，而是二维图片在时间维度上移动。当二维物体在三维上移动时，这是一个时间，所以我们可以说它是三维的。

一维信号的常见例子是波形。它可以在数学上表示为

F(X)=波形

其中x是自变量。因为它是一维信号，所以这就是为什么只使用一个变量x的原因。

一维信号的图形表示如下：

上图显示了一维信号。

现在这就引出了另一个问题，那就是，即使它是一维信号，为什么它有两个轴？这个问题的答案是，尽管它是一维信号，但我们是在二维空间中绘制它。或者我们可以说，我们表示这个信号的空间是二维的。这就是为什么它看起来像一个二维信号。

也许你可以通过看下图更好地理解一个维度的概念。

现在回到我们最初关于维度的讨论，将上图视为一条从一点到另一点具有正数的实线。现在，如果我们必须解释这条线上任何一点的位置，我们只需要一个数字，这意味着只有一个维度。

二维信号的常见例子是图像，上面已经讨论过了。

正如我们已经看到的，图像是二维信号，即i-e：它有两个维度。它可以在数学上表示为：

F(x，y)=图像

其中x和y是两个变量。二维的概念也可以用数学的方式解释为：

现在在上图中，将正方形的四个角分别标记为A、B、C和D。如果我们调用AB图中的一条直线段和另一条CD线段，那么我们可以看到这两条平行的线段连接在一起，形成了一个正方形。每条线段对应一个尺寸，因此这两个线段对应2个尺寸。

三维信号，顾名思义，是指具有三维特性的信号。最常见的例子在一开始就被讨论过了，那就是我们的世界。我们生活在一个三维世界里。这个例子已经被详细地讨论过了。三维信号的另一个例子是立方体或体积数据，或者最常见的例子是动画或3D卡通角色。

三维信号的数学表示为：

F(x，y，z)=动画角色。

另一个轴或维度Z涉及三维，这给人一种深度的错觉。在笛卡尔坐标系中，它可以被视为：

在四维信号中，涉及四个维度。前三个与三维信号相同：(X，Y，Z)，与之相加的第四个是T(时间)。时间通常被称为时间维度，这是衡量变化的一种方式。从数学上讲，四维信号可以表示为：

F(x，y，z，t)=动画电影。

4维信号的常见示例可以是动画3D电影。因为每个角色都是一个3D角色，然后他们会随着时间移动，因此我们看到了一种更像真实世界的三维电影的错觉。

这意味着，在现实中，动画电影是4维的i-e：3D角色在4维时间内的移动。