为什么说数字图像的一阶微分为f(x+1)-f(x)?

为什么说数字图像的一阶微分为f(x+1)-f(x)?

在冈萨雷斯《数字图像处理》第三章有如下介绍:

为什么说数字图像的一阶微分为f(x+1)-f(x)?
怎么来理解呢?老猿按照自己的理解来解析一下:
  1. 在《人工智能数学基础–导数1:基础概念及运算》中介绍:”导数(Derivative),也叫导函数值。又名微商,是微积分中的重要基础概念。当函数y=f(x)的自变量x在一点x0上产生一个增量Δx时,函数输出值的增量Δy与自变量增量Δx的比值在Δx趋于0时的极限a如果存在,a即为在x0处的导数,记作f'(x0)”,可以理解一个函数f(x)的导数存在的情况下,导数为Δx->0时的Δy/Δx比值;
  2. 在数字图像f(x,y)中,数字图像是以像素坐标为自变量灰度值为因变量的函数,每对相邻像素相隔非常近,且由于数字图像的像素坐标为离散值,考虑某行像素y值不变的情况下,此时的该行数字图像可以看成函数y=f(x)(此y是因变量,不是数字图像坐标中的y,可以换成其他符号),自变量x的坐标的最小增量Δx是1,因此其导数Δy/Δx为f(x+1)-f(x);
  3. 在《一元函数中的导数、微分和不定积分的关系》以及《人工智能数学基础–微分:定义、运算以及应用》介绍时微分是函数自变量有微小改变量时,所对应函数的微小改变量,记作dy,而式3.6-1可以等式左边记作dy/dx,因此实际上是一阶导数而不是一阶微分,但很多时候二者区分得不是那么清楚,因此才有一阶微分为f(x+1)-f(x)的结论。

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