디지털영상처리 기초

1.1  개요

1.2  디지털 의료 영상 원리와 활용

1.3  디지털 영상 기술

1.4  영상의 표본화와 양자화

1.5  영상 좌표 표현

1.6  영상의 종류 및 저장 과정

1.7  디지털 영상의 기본 데이터 표현

1.8  영상의 영역 표현

1.9  영상의 기하학적 변환

2.1  개요

2.2  매틀랩 초기 화면

2.3  매틀랩 문법

2.4  내장 명령어 활용

2.5  툴박스 활용

2.6  편집기 활용

2.7  명령어 창에서 활용 방법

3.1  기본 연산자

3.2  행렬의 개념

3.3  기타 수학 함수 활용

3.4  벡터의 내외적 연산

3.5  배열 연산

3.6  문자열 연산

3.7  관계 및 논리 연산자

3.8  비트 연산자

3.9  연산자 변환

3.10  영상 데이터 조작을 위한 데이터 클래스

3.11  영상 데이터 공간 분석

4.1  개요

4.2  입출력문

4.3  제어문

4.4  영상 처리문

4.5  영상의 속성과 행렬 분석

4.6  그래프 활용

4.7  기타 함수 활용

4.8  복소수와 기타 숫자 활용

5.1  개요

5.2  RGB 공간

5.3  CMY(K) 공간

5.4  HSI와 YCbCr 공간

5.5  YIQ와 YUV 공간

5.6  색 공간 활용

6.1  개요

6.2  영상의 밝기

6.3  영상의 명암 대비

6.4  임계치를 이용하여 2진 영상으로 변환

6.5  영상의 디더링 처리

6.6  감마 상관관계 변환

6.7  영상의 와핑 변환

7.1  개요

7.2  산술연산에 의한 히스토그램 활용

7.3  RGB 컬러 영상에 의한 히스토그램 활용

7.4  히스토그램 평활화

7.5  히스토그램 스트레칭

7.6  노이즈 생성과 히스토그램 활용

7.7  가우시안과 인펄스 노이즈 생성 및 제거

8.1  개요

8.2  블러링 방법

8.3  샤프닝 방법(고주파 통과 필터링)

8.4  언샤프닝 방법

8.5  엠보싱 방법

8.6  에지 검출 방법

8.7  모자익 효과

8.8  형태학적 변환

8.9  2진 영상의 세션화와 경계 검색

8.10  영상의 기하학적 변환

9.1  개요

9.2  푸리에 변환

9.3  이산 코사인 변환

9.4  디지털 영상 변환 행렬

9.5  웨이블렛 변환

10.1  개요

10.2  스트림 암호화 소개

10.3  CA 원리

10.4  CA의 상태 전이 행렬과 특성 다항식

10.5  여원 CA

10.6  LFSR의 구조 및 성질

10.7  NFSR의 정의 및 성질

10.8  CAT 정의 및 성질

10.9  영상 암호화 활용1

10.10  영상 암호화 활용2

디지털 영상처리는 영상의 특정 부분을 다양한 방식으로 활용하기 위해 아날로그로 획득한 피사체를 디지털 영상으로 변환하면서 부터이다. 이렇게 획득한 아날로그 영상을 보다 다양한 방법으로 관찰하기 위해 영상 처리 방법을 이용하게 된다. 즉 영상의 대조도, 경계 강조, 보정, 변환, 인식, 압축, 복원 등 방법들을 이용하여 미세한 음영의 가시도 개선(visible improvement)을 목적으로 인식 능력의 향상을 기대한다.

디지털 영상처리에 적합한 MatLab(Matrix Laboratory) 프로그램은 공학용 프로그램으로서 행렬과 벡터를 기본 데이터로 사용하여 수치 해석, 행렬 연산, 신호 처리 등 다양한 그래픽 기능과 함께 표현할 수 있는 공학용 프로그램이다. 매틀랩의 주 연산인 행렬 연산은 수학과 관련된 다양한 공학 계산을 가능하게 해줄 뿐만 아니라 계산에 대한 결과를 3D 그래픽으로 표현하여 복잡한 수리학적인 결과를 쉽게 분석할 수 있는 장점이 있다. 따라서 이러한 매틀랩에서 제공해주는 다양한 함수들을 이용하여 영상의 기본 구조 및 처리 방법들을 이해한다.

본 서의 구성 내용은 첫째, 아날로그와 디지털의 원리를 이해하고, 둘째, 매틀랩의 환경, 연산자 활용 등으로 행렬 및 행렬 구조인 영상에 연산자를 활용하여 영상의 변화를 확인하고, 셋째, 명령어 및 내장 함수를 이용하여 기본적인 영상의 변화를 확인한다. 넷째, 이진영상, 그레이 영상과 RGB, CMY(K), HSI, HSV, YCbCr, YIQ, YUV 등 흑백 및 컬러 영상의 구조 및 공간을 이해하고 각 컬러 공간의 변환 방법을 활용한다. 다 셋째, 영상의 기본 요소인 픽셀의 활용 방법을 공간 영역 및 주파수 영역에서의 변환을 내장 함수 및 제시된 수식을 프로그래밍 하여 영상의 변환을 관찰한다. 마지막으로, LFSR, CA 등을 이용하여 영상의 암호화 방법들을 배움으로서 디지털 영상처리를 처음 배우는 독자가 영상처리 방법 및 응용에 쉽게 접근할 수 있도록 구성되어 있다.

특히 본서는 복잡한 수식 위주보다는 초보자가 빠른 결과 및 그 결과를 쉽게 이해할 수 있도록 매틀랩 툴(Image Processing Toolbox 등)에서 제공해주는 내장 함수를 위주로 간단한 프로그램 방식으로 작성하였다. 이와 같이 영상의 기본 원리를 단계적으로 습득하여 기본적 영상처리에 대한 이해력과 이를 발판으로 향후 응용할 수 있도록 기본 예제들을 많이 제시하였다.

어려운 여건 가운데서도 편집에서 출판에 이르기까지 애써주신 복두출판사 사장님 이하 직원 여러분에게 감사드리는 바이다.

저자 씀