이미지 필터링(Image Filtering)은 디지털 이미지 처리에서 사용되는 중요한 기술 중 하나이다. 이미지 필터링은 이미지에 특정한 연산을 적용하여 이미지를 개선하거나 원하는 특성을 추출하는 과정을 의미한다. 이 연산은 일반적으로 커널(kernel)이라고 불리는 작은 행렬을 사용하여 주변 픽셀과 조합된다. 이미지 필터링의 목적은 이미지에서 원하는 정보를 강조하거나 노이즈를 제거하는 것이다.
아래는 이미지 필터링에 대한 주요 개념과 종류에 대한 간단한 설명이다:
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커널 (Kernel):
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커널은 이미지 필터링 연산에 사용되는 작은 행렬 또는 마스크이다. 커널은 주변 픽셀과 결합하여 이미지에 적용되는 필터링 작업을 정의한다.
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예를 들어, 이미지의 흐림 효과를 만들기 위해 평균 커널을 사용할 수 있다. 이 커널은 주변 픽셀의 평균 값을 현재 픽셀에 할당하는 데 사용된다.
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주요 필터링:
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Low-pass Image:
이미지의 고주파(high-frequency) 성분을 제거하여 부드럽게 만든 이미지를 가리킨다.
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High-pass Image:
이미지의 고주파(high-frequency) 성분을 강조하거나 추출한 이미지를 가리킨다. 고주파 성분은 이미지에서 뾰족한 에지(Edge)나 선명한 세부사항을 나타내며, 주로 이미지의 변화나 불규칙한 패턴을 나타낸다.
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Sobel Image:
Sobel Image는 이미지 처리에서 에지 검출(Edge Detection)을 위한 일반적인 방법 중 하나로 사용되는 이미지이다.
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Zero Padding Image:
Zero padding은 이미지나 신호 주변을 0으로 채우는 패딩 기법이다. 즉, 이미지나 신호의 가장자리에 0을 추가하여 크기를 확장한다. 주로 필터 컨볼루션을 수행할 때 사용되며, 이렇게 하면 이미지나 신호의 크기를 유지하면서 컨볼루션 연산을 더 쉽게 수행할 수 있다.
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Reflect Padding Image:
Reflect padding은 이미지나 신호 주변을 반사하여 패딩하는 기법이다. 즉, 가장자리에 대칭된 값을 추가한다. 주로 이미지나 신호의 가장자리 부분에서 대칭적인 패턴이 유지되도록 할 때 사용된다.
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Hybrid Image:
하이브리드 이미지(hybrid image)는 이미지 처리 및 컴퓨터 비전 분야에서 사용되는 특별한 유형의 이미지이다. Hybrid 이미지는 두 개 이상의 이미지를 결합하여 미묘한 시각적 효과를 만들어내는데 사용된다. 이러한 이미지는 다양한 주파수 성분을 혼합함으로써 먼 거리에서는 하나의 이미지처럼 보이고, 가까이서 보면 다른 이미지처럼 보이는 특징을 가지고 있다.
