01장 디지털 영상처리의 개요 디지털 영상처리의 개념 디지털 영상처리 기술과 알고리즘의 분류 디지털 영상처리 시스템 디지털 영상처리 응용 분야 한빛미디어(주)

1장. Concept of Digital Image Processing) 디지털 영상처리의 개요 Learning Objectives (학습목표) Learn the basic concepts of digital image processing. (디지털 영상처리의 기본 개념을 학습한다.) Look at the various kinds of digital image processing techniques. (다양한 종류의 디지털 영상처리 기술을 살펴본다.) Examine a kind of algorithm to implement digital image processing technology. (디지털 영상처리 기술을 구현하는 알고리즘 종류를 알아본다.) Learn digital image processing system of acquiring, processing, and storing the digital image. (디지털 영상을 획득, 처리, 저장하는 디지털 영상처리 시스템을 학습한다.) Look at the applications of digital image processing which is widely applied. (광범위하게 응용되는 디지털 영상처리 응용 분야를 살펴본다.)

디지털 영상처리 Section 01 디지털 영상처리의 개념 디지털 영상을 다루는 학문 많은 응용에서 사용되는 넓은 영역의 기술을 총칭

디지털 신호의 장점을 그대로 보임 디지털 영상의 특징 디지털 데이터의 값이 명확해 아날로그 영상보다 화질이 우수 컴퓨터 기술의 발전을 그대로 반영 디지털 데이터 처리 방법을 활용할 수 있으며, 영구적인 디지털 데이터 저장장치를 이용해 데이터를 영구적으로 저장할 수 있음. 데이터 통신 응용 분야에서 전송이 가능

Section 02 디지털 영상처리 기술과 알고리즘 분류

디지털 영상개선 (Digital Image Enhancement) 디지털 영상을 처리하여 응용 목적에 맞게 고치는 것 디지털 영상을 개선하는 기술 평활화(Equalization), 첨예화(Sharpening), 잡음제거 등

디지털 영상 복원 (Digital Image Restoration) 훼손되거나 오류 때문에 왜곡된 디지털 영상을 원래의 디지털 영상과 가장 가까운 형태로 복원하는 과정

디지털 영상 변환 (Digital Image Transformation) 디지털 영상을 다른 형태의 데이터로 변환하는 작업 디지털 영상 처리에 사용하는 변환 종류 푸리에 변환(Fourier Transformation), 이산 코사인 변환(Discrete Cosine Transformation) 웨이브렛 변환(Wavelet Transformation) 등

디지털 영상 분석 (Digital Image Analysis) 디지털 영상이 지닌 속성을 수치화하거나 디지털 영상에서 특정 영역 등을 추출하는 작업

디지털 영상 인식(Digital Image Understanding) 객체나 형상에서 주요 속성을 추출하여 식별할 수 있는 클래스나 카테고리로 분류하는 기술 디지털 영상 입력, 전처리, 영상 분할, 특징 추출, 인식의 처리 단계의 과정을 거침

디지털 영상 압축 (Digital Image Compression) 효율적으로 저장/전송하기 위해 불필요하거나 중복된 부분을 제거하는 작업 무손실 기법과 손실 기법으로 분류 무손실 압축 기법: 압축한 뒤 다시 복원해도 복원 영상이 압축 이전의 원본 영상과 차이가 없음 손실 기법: 원본 영상에 비해 품질이 떨어짐

화소 점 처리 (point processing) 영역 처리 (area processing) 디지털 영상처리 알고리즘의 분류 화소 점 처리 (point processing) 화소 점의 원래 값이나 화소 점의 위치를 기반으로 화소 값 변경 영역 처리 (area processing) 화소의 원래 값과 이웃하는 화소의 값을 기반으로 화소값 변경 기하학 처리(geometric processing) 화소들의 위치나 배열을 변화시킴 프레임 처리(frame processing) 두 개 이상의 서로 다른 디지털 영상들이 연산 등의 조합을 통해서 새로운 화소값을 생성

화소 점 처리 (point processing) 화소 점의 원래 값이나 위치를 기준으로 화소 값을 변경하는 알고리즘 산술연산과 논리연산 등

영역 처리 (area processing) 화소의 원래 값과 이웃하는 화소 값을 기준으로 값 변경 여러 화소가 서로 관계하여 화소 값 하나를 새로 생성 블러링(bluring), 샤프닝(sharpening) 등 블러링: 세세한 부분까지 제거해 디지털 영상을 흐리게 만듦 샤프닝: 상세한 부분을 더욱 강조해 대비 효과를 냄

기하학 처리 (Geometric Processing) 디지털 영상 화소의 위치나 화소의 모임인 배열을 변화시키는 방법 스케일(Scale), 회전(Rotation), 이동(Translation) 등 스케일(Scale) : 디지털 영상의 크기를 줄이거나 확대 회전(Rotation)하거나 다른 곳으로 이동(Translation)

프레임 처리 (Frame Processing) 두 개 이상의 서로 다른 디지털 영상으로 각종 연산 등을 조합하여 새로운 화소 값을 생성하는 것 산술연산, 논리연산 등 산술연산: 덧셈, 뺄셈 등 논리연산: AND, OR 등

디지털 영상처리 시스템 Section 03 디지털 영상처리 시스템 아날로그 영상을 디지털 영상으로 생성, 가공, 저장, 재생하는 일련의 과정을 수행하는 하는 시스템

방송과 영화 분야 의료 산업 분야 산업 현장에서 공장 자동화 분야 보안응용 분야 출판 및 문서 제작 분야 Section 04 디지털 영상처리 응용분야 방송과 영화 분야 의료 산업 분야 산업 현장에서 공장 자동화 분야 보안응용 분야 출판 및 문서 제작 분야

방송과 영화 분야 디지털 영상의 합성 기술 두 개 이상의 다른 디지털 영상을 모아서 새로운 디지털 영상을 만들어 내는 것

디지털 영상의 모핑 방송과 영화 분야 변형(Metamorphosis)이라는 말에서 유래된 기술 하나의 디지털 영상을 다른 디지털 영상으로 변환하는 효과

방송과 영화 분야 디지털 영상의 워핑 특정한 규칙에 따라 입력 영상의 크기, 길이, 두께 등의 형태를 변형하는 기술

환자를 정밀하게 진찰할 때 인체 관련 영상을 많이 사용 의료 산업 분야 환자를 정밀하게 진찰할 때 인체 관련 영상을 많이 사용 X-레이, 초음파 영상, MRI(자기공명영상법, Magnetic Resonance Imaging) 영상, CT(컴퓨터단층촬영, Computer Tomography) 영상 등

산업 현장의 공장 자동화 머신 비전(Machine Vision) 산업용 카메라가 생산된 제품의 품질을 검사하고 모니터링

보안 응용 분야 생체인식 기술 인간의 지문, 혈관, 홍체, 얼굴 등을 검사하여 보안 인증을 수행

보안 응용 분야 디지털 워터마킹 기술 디지털 영상에 보이지 않는 표시를 해두었다가 인증에 사용

문서를 디지털 영상처럼 만들어 디지털 영상처리를 적용하면 효율적 사용이 가능 출판 및 문서 제작 분야 문서를 디지털 영상처럼 만들어 디지털 영상처리를 적용하면 효율적 사용이 가능 문서 영상처리(DIP, Document Image Processing) 기존에 작성한 많은 문서를 디지털로 변환하여 저장한 뒤 내용을 검색하고 인식 PDF(Portable Document Format) 문서를 디지털 영상으로 표현한 것으로, 인쇄 상태 그대로 컴퓨터에 출력하므로 전자 책과 CD 출판 등 디지털 출판에 적합 문서에 암호를 생성할 수 있어 공문서나 중요한 문서를 온라인으로 전달해도 안전함.

Digital Image Transformation (디지털 영상 변환) Expressing the size information brightness and color in terms of the change of brightness and color. (밝기와 색의 크기 정보를 밝기와 색이 변화하는 정도로 표현). Fourier Transformation, Discrete Cosine Transformation, etc Digital Image Analysis (디지털 영상 분석) Representing the properties of digital images numerically or extracting specific areas from the digital images. (디지털 영상이 지닌 속성을 수치화하여 나타내거나 특정 영역을 디지털 영상에서 추출) Digital Image recognition (디지털 영상 인식) Classifying the distinguishable class or category after extracting key attributes from object or shape. (객체나 형상에서 주요 속성을 추출하여 식별할 수 있는 클래스나 카테고리로 분류) Digital Image Compression (디지털 영상 압축) Removing unnecessary and duplicate parts from data. (데이터에서 불필요하고 중복된 부분을 제거)

Pixel Point Processing (화소 점 처리) Algorithm that changes the value of pixel the original value or the location of the pixel point based on the reference. (화소 점의 원래 값이나 화소 점의 위치를 기준으로 화소 값을 변경하는 알고리즘 ) Area Processing (영역 처리) Changing the pixel values based on the original value of the pixel and the value of the neighboring pixels. (화소의 원래 값과 이웃하는 화소의 값을 바탕으로 화소 값을 변경 ) Geometric Processing (기하학적 처리) Changing the location or the array of pixels in digital image the array (디지털 영상 화소의 위치나 화소의 배열을 변화시키는 것.) Scale, Rotation, Translation Frame Processing (프레임 처리) Creating a new combination of pixel value from two or more different digital images using operation. (두 개 이상의 서로 다른 디지털 영상을 연산 등으로 조합하여 새로운 화소 값을 생성하는 것)