영상 처리의 개념과 분류

영상 처리의 개념과 분류

2001.06.11

※ 디지털 영상처리(Digital Image Processing)란?

  우리는 현재 멀티미디어 시대에 살고 있다. 멀티미디어란 말이 생소하게 느껴지 는 분들은 아마 없을 것이다. 하지만 99년대 초반과 21 세기를 앞둔 지금 멀티미 디어라는 개념은 점점 더 확장되어 가고 있다. 예전의 미디어는 TV나 오디오 등 이었으나 현재는 인터넷의 보급이 크게 확장되고 있어 그 이용도가 멀티미디어의 개념을 넓혀가고 있는데 어떻게 변화되고 있는지 궁금한 네티즌에게 잠깐 이나마 예를 들어 보기로 하자. 먼저 TV 방송에도 많은 변화가 생기고 있는데 단순히 TV 만 이용하는 것이 아니라 인터넷에서 동시에 문자 방송 및 실시간(Real Time)기술 을 도입하여 영상도 지원하고 있다. 물론 아직은 과도기적인 면이 없지 않지만 세 계 어느 곳 에서든 동시에 정보를 얻을 수 있다는 면에서 큰 변화라고 하지 않을 수 없다. 물론 이 정보라는 것은 단일 문자나 영상이 아니라 그 모든 것이 한꺼번 에 이용되고 있는 것이다.

  인터넷을 접해본 독자라면 많이 느꼈겠지만 그림 파일 하나 얻는데도 많은 시간 을 소비한 경험이 있을 것이다. 여기서 영상처리의 필요성이 대두되어 많은 연구 가 진행 되고 있다. 디지털 영상처리는 멀티미디어 시대에 있어 중요한 역할을 하 는 영상을 컴퓨터를 이용하여 처리하는 분야이다. 인간은 기본적으로 시각적인 생 물이다. 사람은 직관적으로 얻는 정보 중 99% 이상을 눈에의존한다. 영상처리란 이처럼 우리에게 친숙한 영상을 카메라나 스캐너를 통하여 전자적으로 얻은 후, 여러가지 목적에 따라 컴퓨터와 여러 가지 알고리즘을 적용하여 처리하는 것이다. 

  ※ 디지털 영상처리의 개념과 분류

  디지털 영상처리는 컴퓨터를 이용하여 영상을 처리하는 것이다. 이때 영상의 획 득은 CCD카메라일 수도 있고 사진기일 수 도 있으며 인터넷에서 얻은 그림파일일 수도 있다. 1960년대부터 시작된 영상처리는 앞에서도 언급한 바와 같이 멀티미디 어 시대에 들어옴으로써 더욱 중요한 연구 분야로 부각되고 있다. 예전에는 하드 웨어의 값이 비싸고 컴퓨터의 높은 성능을 요구한 만큼 극 소수 전문가만의 영역 이었으나, 컴퓨터 성능의 향상과 하드웨어의 가격하락으로 누구나 접할 수 있는 연구 분야가 되어가고 있다. 영상처리 분야간에 정확한 구분 선은 없어져 가고 있 지만 다음과 같이 나눌 수 있다. 

  1) 영상조작(Image Manipulation) 

   영상에 원하지 않는 잡음이 있거나 오래된 사진을 스캐너로 읽었을 때 흐려진 영 상과 사진의 초점이 흐려진 경우 원하는 영상을 얻기위한 조작, 기하학적인 교정 (인공위성 영상 등), 영상 콘트라스트의 향상 작업 등을 영상조작이라고 한다. 영상처리에 있어서 매우 기본적이면서도 중요한 부분이며 앞으로 이 부분이 가장 많이 언급될 것이다. 

  2) 영상 분석(Image Analysis) 

  인쇄된 글자의 식별, PCB기판의 정밀도 체크, 의료 분야에서의 세포 분석 등 영 상을 분석하는 영역을 말한다.

  3) 영상 인식(Scene Analysis) 

  사람의 눈으로 영상의 특징을 발견하기란 쉽지가 않다. 미세한 영상물의 차이점 을 발견하고 영상물을 비교하여 영상을 인식할 수 있도록 하는 영역을 말한다. 그 예로 지문 인식 시스템이나 로봇시각시스템 등이 있으며 본질적으로 구현하기 어 려우며, 유용한 시스템을 위해서 많은 연구가 필요하다.

  4) 영상 통신(Image Transmission)

  영상을 케이블이나 위성 등으로 전송함에 있어 어떻게 효율적으로 전송할 것인가 를 연구하는 분야로서 영상 압축을 이용하여 영상을 처리, 전송하는 영역이다. 영 상 통신의 중요한 과제 중의 하나는 영상 압축 알고리즘이다.

  영상 처리는 컴퓨터 그래픽(computer graphics), 컴퓨터 비젼(Computer Vision) 과 밀접한 관계가 있다. 컴퓨터 그래픽은 컴퓨터를 이용하여 영상을 생성시키는 쪽에 주력하는 분야이고 컴퓨터 비젼은 비젼은 영상 처리 중에서도 특히 영상의 인식, 이해 등을 중점적으로 주로 연구하는 분야이다. 반면에 영상 처리는 보통 여러 장치들을 통하여 이미 생성된 영상을 입력으로 하여 영상을 변화시키는 것이며 영상을 재가공하거나 영상에서 정보를 추출하는 과정이라 할 수 있다.