컴퓨터 비전 open cv

Open CV 마스터 하기 컴퓨터 비전 - 3장

주녕콩 2024. 3. 27. 09:20

안녕하세요. 

 

오늘은 컴퓨터 비전에서 중요하다 생각한 컨볼루션에 대하여 공부를 하겠습니다.

 

컨볼루션이란? 

 

* 이미지 처리에서 많이 사용되며, 이미지 필터링, 패턴 인식, 신호 압축 등에 널리 사용됩니다.

* 컨볼루션은 두 함수 사이의 일종의 수학적 연산으로, 일반적으로 하나의 함수(일반적으로 입력 함수)와 다른 함수(일반적으로 필터 또는 커널이라고 함)를 결합하여 새로운 함수(일반적으로 출력 함수)를 생성하는 과정입니다.

 

이러한 연산은 일반적으로 이산적인 도메인에서 이루어집니다.

 

1차원 컨볼루션 식 정의

 

2차원 컨볼루션 식 정의

 

 

 

 

컨볼루션은 위의 그림과 같이 필터를 걸쳐 화소의 값을 채웁니다.

 

또한 컨볼루션에는 많은 필터들의 종류가 있습니다.

 

간략하게 이 책의 소개가 되어있는 필터들을 소개를 하겠습니다. 

 

 

스무딩 필터

  • 개요: 스무딩 필터는 이미지의 노이즈를 줄이고, 세부 사항을 흐리게 하여 이미지를 부드럽게 만드는 데 사용됩니다. 
  • 주요 유형: 가우시안 필터, 메디안 필터, 바이레터럴 필터, 평균 필터 등이 있습니다. 

오른쪽 필터는 마치 2차원 가우시안 분포처럼 중앙값이 가장 크고 중앙으로부터 멀어질수록 값이 작아지는 형태를 보이고 있습니다. 따라서 이러한 가중치를 가지는 필터를 가우시안 필터(gaussian filter)라고 부릅니다. 

 

샤프닝 필터

  • 개요: 샤프닝 필터는 이미지의 경계선이나 세부 사항을 더욱 뚜렷하게 만들어 줍니다. 이는 이미지의 대비를 증가시켜 선명도를 향상시키는 효과를 가집니다. 
  • 작동 원리: 이미지 내의 픽셀 강도의 변화를 강조하여, 세부 사항이나 텍스처를 더욱 눈에 띄게 합니다. 

엠보싱 필터

  • 개요: 엠보싱 필터는 이미지에 입체감을 주거나 특정 방향의 조명 효과를 추가하여, 이미지에 입체적인 느낌을 부여합니다. 
  • 적용 방법: 마스크를 이용한 필터링을 통해, 입력 이미지의 모든 픽셀 위로 마스크 연산을 수행하여 엠보싱 효과를 낼 수 있습니다. 

1,2,차원 가우시안