圖像信號處理在圖形學中有舉足輕重的作用，這節博客對圖像的采樣、濾波和重構進行簡要總結。
一、離散圖像濾波
圖像中最廣泛的應用是使用簡單的卷積濾波器。通過與一般的低通濾波器（從盒式濾波器到高斯濾波器）進行卷積，實現對圖像的模糊化處理。例如下圖中高斯模糊看起來很平滑，被廣泛使用。
二、反走樣技術
在圖像合成中，對於連續數學公式表示的圖像，常常需要產生一幅對應的采樣圖像（例如：光線追蹤）。
對於連續的二維信號（圖像），需要基於規則的二維點陣進行采樣，否則容易出現各種走樣情況。例如下圖效果：
走樣原因是圖像中包含很多小尺度特征。在采樣之前，需要濾波去掉這些特征。例如：盒式濾波器會改善突變邊緣，但是仍會產生莫爾圖案；高斯濾波抑制莫爾效果較好，但是會使圖像整體偏向模糊。例如下圖：
三、重構與重采樣
當對濾波要求較高時，重采樣是常見的圖像運算之一。重采樣就是改變圖像大小。
高像素調整為低像素顯示的兩種方法：
- 看作是刪除像素。在留下的像素之間去掉一個或者兩個像素。可以實現壓縮圖像的目的，但是圖像質量變低。
- 對圖像重采樣。首先根據輸入樣本重構一個連續函數，然后對函數進行采樣。為了避免走樣，在每一步均要選擇合適的濾波器。
例如下圖示例，原始圖像為\(12 \times 9\)像素，而新圖像是\(8 \times 6\)像素。在每一維，輸出像素數是輸入像素數的 2/3，因此圖像上的像素間隔是原始圖像的 3/2。
’空心黑圈‘ 為輸入樣本點，’實心黑點‘ 為輸出樣本點。
為了給每個輸出樣本賦值，需要計算樣本之間的圖像值。像素刪除方法提供方法：取輸入圖像中與樣本最近的值作為輸出值（等價“用一個像素寬的盒式濾波器重構圖像，再進行點采樣”）。
重采樣包括：重構濾波和采樣濾波。因為序列中的兩卷積濾波可以用單一的濾波器來代替，因此只需要重采樣濾波器（同時起到重構和采樣的作用）。
