소벨마스크를 이용한 에지검출법

목차

1. 이론 정리
2. 출력결과
3. 결과 분석
4. 소벨 마스크 문제점 및 해결방안
5. 참고 문헌

본문내용

1) 에지(Edge)란?
에지(edge)란 디지털 영상에서 밝기가 낮은 값에서 높은 값 혹은 이 반대순으로 급격히 변화하는 지점을 말한다. 이 변화지점 에지는 영상 속 객체의 경계를 나타내는 특징이며, 윤곽선을 의미한다. 영상 속 객체를 인지할 수 있게 하는 요인 중 하나가 에지이다.
이 에지를 검출함으로써 물체의 위치, 모양, 크기 등에 대한 정보를 쉽게 찾고, 방향성을 탐지할 수 있는 정보를 얻는 등 물체 인식에 중요한 정보를 받을 수 있으므로 에지 검출 알고리즘이 점점 개발되어 가고 있다.

2) 에지 검출이란?
에지 검출(Edge Detection)이란 에지에 해당하는 화소(edge pixels)를 찾는 과정이다. 이 에지 검출에서의 입력 영상에서 어떠한 화소가 에지 화소인지, 아닌지 판단하는 것을 목표로 한다. 에지 검출에는 화소 간 차이를 이용하는 이동과 차분 등 많은 알고리즘이 있는데, 이때 에지는 화소값의 차이가 큰 곳을 의미하므로, 검출을 위해서는 공간적 변화량을 측정하기 위한 ‘미분 연산’의 개념을 활용한다. 디지털 영상에서는 화소값이 연속적이지 않으므로 수학에서 미분 값의 정의인 순간적 곡선 기울기를 구할 수는 없다. 따라서, 인접한 두 이웃 화소값의 기울기로 계산한다. 이때, 이 기울기는 Gradient라고 한다. 이것을 통해 에지 검출을 한다.

3) 1차 미분 이용 에지 검출
1차 미분 에지 검출 전에 기본이 되는 수직(Vertical) 에지 검출 마스크, 수평(Horizontal) 에지 검출 마스크에 대해 알아야 한다. 만약 (a) 수직 에지 검출 마스크를 이용하면 수직 방향으로 값들이 정렬된다. 이때, 이 수직 경계를 따라 강조되고 수직 방향의 에지를 찾는다. 반대로, (b) 수평 에지 검출 마스크를 이용하면 수평 방향의 에지가 결과로 출력된다.
이는 우리가 입력하는 영상 고유의 픽셀값들을 사용자가 정한 마스크와 합성 곱을 하면 에지 성분들이 추출된다.

참고 자료

모폴로지를 이용한 마스크 기반 에지 검출 알고리즘에 관한 연구, 이창영/김남호, 2015