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에지 검출 원리와 화상계측

전문가 제언: ○ 에지(edge)라 함은 사전적 의미로는 가장자리, 끝, 모서리 또는 윤곽선을 뜻한다. 화상처리에서의 에지는 영상의 밝기가 낮은 값에서 높은 값으로 또는 그 반대로 변하는 지점에 존재하는 부분을 가리킨다. 에지를 검출하는 방법은 농도 변화 1차미분의 절대 값이 최대가 되는 위치 또는 농도 변화 2차미분이 제로 크로스(zero cross)하는 위치를 에지로 정의한다. 화상에서 에지 위치를 특정 하는 처리를 에지 검출 또는 에지 추출이라고 한다.

○ 에지 검출을 위하여 edge detector라는 연산자를 이용한다. 영상에서 가로축 및 세로축을 따라서 밝기 값의 변화율 즉, 미분 값이 큰 화소가 바로 경계선이 된다. 미분 값이 큰 부분이 경계선이 되지만 경우에 따라서는 미분 값의 미분 값 즉 2차 미분 값이 큰 부분이 흑백 영역의 경계치로 적용되기도 한다. 에지 검출의 또 다른 용도는 영상을 분할하여 컬러링 등 특수한 효과를 위하여 사용되기도 한다. 컴퓨터 사진 편집 분야에서는 영상의 두드러진 경계선을 표시하기 위하여 에지 검출을 이용한다.

○ 에지는 영상에서 객체와 객체 사이의 경계를 나타내는 중요 정보로서 소벨(Sobel), 프르윗(Prewitt), 로버트(Roberts), 캐니(Canny) 등의 미분 연산자에 기반 하고 있는 다양한 에지 검출 기법이 있다. 그러나 이러한 기법들은 밝기 값 변화가 완만한 부분에서의 에지 검출에는 둔감하며, 한 픽셀의 두께로 이루어진 에지의 경우 2중 에지를 검출하는 문제점이 있다. 또한 에지를 검출하기 위해서는 효과적 에지 검출 연산자뿐만 아니라 적절한 임계값이 필수적이다.

○ 디지털 화상처리 기술은 방송과 영화 분야, 의료 산업 분야, 보안 응용 분야, 출판 및 문서 제작 분야, 과학 분야, 군사 분야, 우주 원격탐사 분야 등에 폭 넓게 사용되며, 앞으로 활용 분야는 더욱 확대될 것이다. 이를 뒷받침하기 위해서는 전문 기술자 양성을 위한 대학의 학과 신설 및 기업연구소의 능동적인 연구개발이 중요하리라고 본다.

저자: Junichi Sugano
자료유형: 학술정보