Computer Vision - 모폴로지

다해상도

• 해상도를 줄이거나 늘리는 연산(multi-scale image)
  • 멀티미디어 디스플레이, 물체 크기 변환에 강인한 인식 등 다양한 응용
  • 업샘플링과 다운 샘플링이 있다.
• 피라미드: 샘플링 비율0.5로 다운 샘플링을 반복하는 것
  • 반복 과정을 통해 한 장의 이미지에 대해 다해상도 이미지가 만들어진다.
  • 업스케일링 과정에서는 빈 공간이 생겨나는 aliasing이 발생한다.
  • $f_k(i,j)=f_{k-1}\big(\frac{j}{r},\frac{i}{r}\big), r=\frac{1}{2}$
    • 이전 이미지에서 두 개 걸러 하나의 픽셀을 선택하여 다운 샘플링
  • Burt & Adelson 방법
    • $f(i,j) = \sum_{y=-2}^{2} \sum_{x=-2}^{2} w(y,x)f_{k-1}\left(\frac{j}{r}+y, \frac{i}{r}+x \right), r = \frac{1}{2}$
    • 거리에 따른 weight를 주어 한 픽셀을 결정하는 데에 모든 화소가 50%씩 공헌한다.
    • 영역 연산이므로 filter 적용이 가능하다.

모폴로지

생물학에서 생품의 모양 변화를 표현하는 기법으로 수학적 모폴로지는 컴퓨터 비전에서 패턴을 원하는 형태로 변환하는 기법이다.

이진 모폴로지

• 팽창
  • ex) $[1, 1, 1]$을 영역 연산하여 $1$인 영역의 좌우 픽셀 모두 $1$로 변경
• 침식
  • ex) 양쪽 픽셀 중 $0$이 하나라도 있으면 $0$으로 변경
• 열기: 침식 후 팽창
  • 잡음 제거에 효과적
• 닫기: 팽창 후 침식
  • 빈 공간을 채우기 위한 것

명암 모폴로지

• 필터의 값이 모두 같은지에 따라 평편하지 않는 구조요소와 평편한 구조요소로 나뉜다.
• 명암 모폴로지는 현미경 영상 등에 적용된다.