박두현의 컴퓨터 이론들 - 영상처리 : 영상획득

안녕하세요. 박두현 입니다.

오늘부터는 영상처리 관련된 글을 좀 올려볼까 합니다. 소재를 뭘로 할까 하던 찰나에 간단한 영상처리 관련된 글을 쓰는 것도 좋을 것 같아 이렇게 올립니다.

물론 엄청나게 복잡하거나 어렵지는 않습니다. 저도 잘 모르거든요. 하지만 배운거 위주로 차근차근 설명해 보겠습니다.

1. 영상 획득

우리가 처음으로 할 것은 바로 영상 획득 입니다. 영어로 하면 Image Capture 가 되겠죠?

영상 처리를 하려면 당연히 영상을 어디선가는 가져와야 하겠죠? 바로 그 가져오는 과정이 영상 획득 과정이라고 보시면 됩니다.

처리하는 것은 그 다음 문제죠.

[그림1-1. 리얼월드로부터 이미지를 획득하는 과정]

우리가 사는 세상을 World 라고 표현하겠습니다.

우리는 이 모든 것들을 눈으로 보고 감각적으로 처리합니다. 그러나 컴퓨터는 그렇지 못합니다. 눈을 대신하는 카메라가 있죠.

입력 받는 정보는 카메라로 획들을 하게 됩니다.

문제는 이 입력받은 영상을 필름 카메라 처럼 아날로그 정보로 가지고 있지 못합니다. 즉 0/1 로 바꿔야 한다는 것이죠.

이 과정을 디지털화(Digitization) 과정이라고 하고 그 과정이 끝나게 되면 디지탈 영상을 획득하게 되는 것 입니다.

2. Digitizer 과정

그렇다면 디지타이저 과정은 어떻게 진행되는 것 일까요?

[그림2-1. 이미지 디지털화하는 과정]

위 그림에서 볼 수 있듯이 입력받은 영상에 대해서 샘플링(Sampling) 한 다음 양자화(Quantization)을 거치게 됩니다.

Samping: 하나의 영상을 화소들의 이차원 배열로 표현하는 과정.

Quantization: 각 화소의 컬러 범위를 결정하는 과정.

3. 샘플링과 양자화의 예

 [그림3-1. 샘플링의 예]

그림3-1 이 바로 샘플링의 예가 되겠습니다.

흔히 해상도가 낮다, 픽셀 수가 적다 이런 표현들 많이 하시죠? 네, 맞습니다. 그런 것을 결정하는 것이 샘플링 과정 입니다.

쉽게 생각해 우리가 범죄 현장에서 범인을 잘 잡으려면 많은 샘플을 얻어야 하지요? 영상도 마찬가지로 보면 됩니다.

[그림3-2. 양자화의 예]

그림 3-2 는 양자화의 예가 되겠습니다.

바로 영상의 색상 깊이, 비트를 결정하는 것은 바로 이 양자화 과정에서 결정 됩니다.

4. 마치면서...

제가 동아리를 하면서 꼭 필요한 것이 바로 이 영상처리 더라구요.

재미난 것들을 만드는데 영상처리를 알고 있다면 유용할 것이라던 효원형 말대로 간단한거라도 알고 있음 쓸데가 많습니다.

오늘은 영상을 획득하는 아주 기초적인 과정만 설명 드렸습니다.

다음에는 이 획득한 영상을 저장하는 과정을 설명 드리도록 하겠습니다.

그럼 다음에 뵙겠습니다!