EP02_02 — 🔬 Submuestreo Espacial

2.12.2 EP02_02 🔬 Submuestreo Espacial

En esta actividad, debes implementar la reducción de la resolución espacial de una imagen mediante el proceso de submuestreo.

Lee dos enteros L y C, que representan las dimensiones de la matriz original.
Lee un valor entero \(f\) (\(f \ge 1\)), que representa el factor de muestreo.
Lee los valores enteros de la matriz original.
La nueva imagen debe construirse seleccionando el píxel de la posición \((f \cdot i, f \cdot j)\) de la imagen original.
Imprime la matriz resultante con las nuevas dimensiones.
Ver en la Figura 2.13 una simulación de este EP.

📌 Importante:

Dimensiones Finales: La imagen muestreada tendrá dimensiones \(\lceil L/f \rceil \times \lceil C/f \rceil\). En el contexto de programación, esto equivale al tamaño resultante de un segmentado (slicing) con paso \(f\).
Implementación: No utilices funciones predefinidas de bibliotecas de procesamiento de imágenes (como OpenCV o PIL) para el redimensionamiento. Implementa la lógica de selección de píxeles manualmente o mediante segmentado de matrices.
Aliasing: Ten en cuenta que este proceso puede causar el efecto de aliasing (dientes de sierra), donde se pierden detalles finos o aparecen patrones no deseados.

2.12.2.1 🧠 Discretización del Espacio

El submuestreo reduce la resolución espacial de una imagen, seleccionando solo un píxel de cada \(f\) píxeles en cada dirección. Es el proceso inverso de la interpolación:

Parámetro	Función	Efecto
Factor \(f\)	Salto de muestreo	Define el intervalo de selección. Un factor \(2\) reduce el ancho y la altura a la mitad.
Resolución	Densidad de píxeles	Disminuye la cantidad total de información espacial de la imagen.
Aliasing	Efecto secundario	Aparición de patrones en escalera o bloques debido a la pérdida de detalles finos.

2.12.2.2 📋 Tarea (especificación para VPL)

Entrada:

La primera línea contiene L.

La segunda línea contiene C.

La tercera línea contiene el factor f.

Las líneas siguientes contienen los elementos de la matriz \(L \times C\).

Salida:

La matriz reducida con las dimensiones correspondientes al segmentado por f.

2.12.2.3 📌 Ejemplos

Entrada	Salida	Observación
2 4 2 10 20 30 40 50 60 70 80	10 30	El factor 2 selecciona los píxeles (0,0) y (0,2) de la primera fila. La segunda fila se ignora.

🔽 Simulador EP02_02: Submuestreo Espacial de Imagen p'(i, j) = p(i·f, j·f)

Ajuste el factor de submuestreo (f) para observar la reducción en la dimensión espacial de la matriz y el muestreo por salto de los píxeles superiores izquierdos de cada bloque f × f.

Factor de Submuestreo (f) 1

        f = 1 → Resolución Original (4×4)  |  f = 2 → Mitad (2×2)  |  f = 3 o 4 → Muestra Única (1×1)
      

Original (4×4)

Submuestreada (Tamaño Variable)

      Factor f = 1 → mantiene todos los píxeles originales (4×4)
    

Figura 2.13: Simulador EP02_02: Submuestreo Espacial (Reducción de Resolución por Salto f)

%%writefile EP02_02.cpp
// your solution

Overwriting EP02_02.cpp

TestSuite("EP02_02.cpp").run()

✔️ EP02_02.cases ya existe en casos/
📋 5 caso(s) cargado(s) de casos/EP02_02.cases

🔍 Probando C++: EP02_02.cpp
⚠️ EP02_02.cpp: archivo vacío (menos de 3 líneas). Pruebas omitidas.