728x90 Quality control (Univ. Study)/Digital Image Processing27 Digital Image Processing - Subsampling Sub-Sampling 이미지 Sub-sampling은 downsampling이라고도 불리는데 아래와 같이 원본의 사진의 픽셀의 일부를 제거하여 이미지의 크기를 줄이는 것이다. 이를 확대하면 일상에 자주 볼 수 있는 이미지가 깨지는 현상을 볼 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 미리 가우시안 필터링을 하고 downsampling을 하면 아래와 같이 개선된 결과를 얻을 수 있다. 이를 확대해보면 아래와 같이 나타난다. Sub-sampling과정에서 문제가 발생하는 원인이 Nyquist Sampling theorem을 지키지 못하게 되어 고주파 부분의 값을 잃었기 때문이므로 고주파 부분을 Gaussian filter를 이용하여 평탄화를 시켜서 왜곡을 방지하는 방식을 이용하는 것이다. Gaussian an.. 2024. 4. 10. Digital Image Processing - Smoothing / Edging Noise Signal에서 변화를 감지하려면 미분을 해서 찾아내야 하는데 미분은 noise에 굉장히 취약하다. 미분을 하면 기울기가 나오는데 아무리 작은 noise라도 위아래로 피크가 생기면 그 기울기값은 매우 커지기 때문이다. 따라서 미분을 하기 전에 gaussian filter를 통과시켜서 noise를 제거한다. gaussian filtering으로 denoise를 해주고 미분을 하니 원하는대로 signal이 변하는 부분을 쉽게 캐치할 수 있는 것을 볼 수 있다. 이때 convolution 미분 연산을 아래와 같이 바꿀 수 있는 성질이 있는데 이를 이용하면 DoG(Derivative of Gaussian)을 만들어서 사용할 수 있다. x방향이느냐 y방향이느냐에 따라 DoG는 아래와 같이 나타난다. S.. 2024. 4. 5. DIP 실습 - SpreadSalt Noise / Gradation / Editing Spread Color Salt 주어진 영상(img1.jpg)에 빨강, 파랑, 초록 색의 점을 각각 설정한 개수만큼 무작위로 생성하는 프로그램을 작성하고 생성한 영상에서 빨강,파랑, 초록색의 점을 각각 카운트하는 프로그램을 작성하고 카운트 결과가 실제와 일치하는지 검증하라. 처음에는 SpreadSalt함수를 그대로 변형하여 SpreadRed, SpreadBlue, SpreadGreen함수를 만들어서 이미 색이 있는 점을 찍은 곳에 또다시 점을 찍어서 count를 했을때 원하는 숫자만큼 세지지 않는 문제가 있었다. 이를 해결하기 위해 조건문 하나를 더 넣어줘서 빨간점, 파란점, 초록점이 이미 있는 곳에는 다시 찍지 않고 그냥 넘어가되 for문을 돌리는 횟수의 기준이 되는 n을 1감소 시켜서 찍지 않은 횟수.. 2024. 4. 3. Digital Image Processing - Denoising / Filter / Edge Detection Denoise 노이즈를 제거하는 과정을 denoise라고 하는데 우선 noise에 대서 알아보자. 다양한 노이즈의 종류가 있지만 대표적인 노이즈들을 한번 살펴보자. Salt-and-pepper noise: 흑백 픽셀의 무작위 발생이다. Impuse noise: 백색 픽셀의 무작위 발생이다. Gaussian noise: 가우시안 정규분포를 따르는 노이즈로 자연발생한 노이즈들이 자연적인 분포를 따르며 발생하는 노이즈이다. Gaussian noise를 Gaussian filter로 denoising하면 아래와 같이 standard한 denoising과정이 진행된다. 그러나 아래와 같은 Salt-and-pepper noise를 gaussian filter로 denoise를 하려하면 잘 진행이 되지 않는다. 다양.. 2024. 4. 3. Digital Image Processing - Filtering in Spatial Domain Convolution 선현대수학 수업을 정리할 때도 기록했었고 CNN부터 시작해서 이미지를 처리하는 다양한 딥러닝 논문들을 공부할때 Convolution layer가 없는 논문을 찾기가 힘들 정도기 때문에 많이 다뤄봤으니 간단하게만 살펴보자. 우선 아래는 1D Convolution이다. 한 함수를 뒤집어서 이동시키며 겹치는 부분의 넓이를 구하는 개념이고 적분식은 바로 아래처럼 표현된다. 이를 확장한 2D Convolution이 본격적으로 이미지 처리를 위해 쓰이는 filter에서 사용되는 연산이다. 아까 봤던 개념처럼 filter인 g를 뒤집어서 겹쳐서 연산을 하는 과정이다. 참고로 f는 source image라고 보면 된다. 이런 뒤집는 관점이 마음에 안들면 아래와 같이 Correlation Filte.. 2024. 3. 29. Digital Image Processing - Pixel Processing / 히스토그램 Pixel processing example Image negatives: 픽셀 값을 최대값에서 뺀다. 밝은 영역이 어둡게, 어두운 영역이 밝게 변한다. 공식:s = T(r) = L-1-r Log transform: 픽셀 값을 로그 함수에 적용한다. 어두운 영역의 명암 대비가 증가하고 밝은 영역은 덜 변한다. 공식: s = T(r) = clog(1+r) Contrast Stretching: 픽셀 값을 일정한 범위에 매핑하여 명암 대비를 조절한다. 어두운 영역을 더 어둡게, 밝은 영역을 더 밝게 만들 수 있다. Color transform: 색조, 채도, 명도를 조절하여 영상의 색상을 변환한다. 다양한 색상 효과를 만들 수 있다. Gamma correction: 영상의 밝기 비선형성을 보정한다. 어둡거나 .. 2024. 3. 26. Digital Image Processing - 기본지식(2) Internal Processing of Digital Camera 위와 같이 H/W적인 과정과 S/W적인 과정이 모두 나타난 종합적인 Digital camera의 작동 과정이 요약되어 설명되어있다. digital image는 위 그림과 같이 pixel(picture element)로 이루어져 있다. 좌측 그림을 sampling, quantization하면 우측그림처럼된다. Image resolution 이미지 해상도는 디지털 이미지의 세밀함과 정확도를 결정하는 중요한 요소다. 해상도는 크게 두 가지로 나뉜다: 공간 해상도와 강도 해상도다. 공간 해상도는 이미지를 구성하는 픽셀의 밀도로, 특정 단위 면적 당 픽셀의 수를 의미한다. 일반적으로 dpi(dots per inch)라는 단위로 표현되며, 인쇄물에.. 2024. 3. 22. Digital Image Processing - 기본 지식(1) Human Eye Cornea - 각막 Iris - 홍채 Anterior chamber - 전안방 Ciliary body - 모양체 Lens - 수정체 Vitreous humor - 초자체 Fovea - 중심와 Blind spot - 맹점 Retina - 망막 Sclera - 공막 Choroid - 맥락막 Cones vs. Rods Cone cell - 원추세포: Color sensing, >4.5M -장파장(Red), 중파장(Green), 단파장(Blue)에 반응하는 3가지 종류가 있다. Rod cell - 간상세포: 덜 강한 빛을 감지하는 세포이다. >90M Brightness Adaptation 인각의 시각 시스템의 범위는 10^-6부터 10^4로 밝기 인식이 가능한 범위가 매우 크다. 그러나 이 .. 2024. 3. 17. Digital Image Processing - Intro Intro 디지털 영상 처리란 x,y라는 공간좌표를 이용한 f(x,y)함수로 표현된 2D 이미지를 다루는 것이다. 과정을 살펴보면 이미지를 sensor를 통해 sampling하고 quantization하여 matrix로 표현하여 처리하는 것이다. matrix를 다루는 단순한 코드를 살펴보면 아래와 같다. int i, j, k; int nr, // number of rows nc, // number of columns nchan; // number of channels nr = 128; nc = 128; nchan = 3; for (i=0; i 2024. 3. 13. 이전 1 2 3 다음 728x90
