컴퓨터를 이용한 영상처리

  영상ㆍ처리는 원래의 영상에 어떤 인위적인 조작을 가하여 인간의 시각적 능력을 향상시키거나 시각적인 수고를 덜어주는 것을 그 목적으로 한다.
  영상 처리를 위한 컴퓨터 및 그 주변 장치들은 몇 년전까지만해도 일반 사용자들이 접하기 어려웠으나, 최근에는 스캐너, 비디오 카메라, 고화질 디스플레이등과 같은 영상장치들이 개발되었고, 이런 장치들을 이용한 각종 영상 처리용 컴퓨터가 의학, 산업, 우주, 화학, 이공학, 기상, 통신, 예술등 실생활에 직접 영향을 미치는 여러 분야에서 실용화되고 있다. 영상 처리의 한 분야인 패턴 인식은 먼저 미지의 데이타를 입력해서 이 데이타에 포함된 각종 잡음을 제거해서 특징 추출이 용이하게 이루어지도록 영상을 변환시키는 전처리 과정을 거친다. 그 다음 입력 데이타에 관한 특징을 추출하는 과정에서 인식목적에 맞는 영상의 특징을 충분히 나타낼 수 있는 파라미터를 설정한다. 미지의 패턴에 대한 특징 파라미터를 이용하여 미리 저장된 표준 패턴과 미지의 패턴이 일하는지의 여부를 판단하여 인식 결과를 출력하게 되는데 이 과정을 패턴 매칭이라고 한다.
  영상 처리에 관한 응용 분야들을 소개하면 다음과 같다.
  의학 분야에서는 영상 처리 기법의 도입으로 인해 진단에 많은 도움이 되고 있으며, 집단 검진등과 같은 예방 의학의 확대와 함께 그 중요성이 높아지고 있다. 이 분야에서 가장 두드러진 영상 처리 시스템으로 컴퓨터 단층 촬영법을 들 수 있는데, 이것은 인간에게 생체 내부를 볼 수 있도록 한 것으로 CT라고도 부른다. CT는 X선관과 그 검출기를 마주보게 하고 1차원 농도 분포 데이타를 각도를 변환시켜 가면서 수집한 다음, 이들 1차원 농도 분포 데이타로부터 단층면을 복원한다.
  이 밖에 의학 분야에서의 영상 처리 응용은 현미경 사전인식을 통한 염색체 이상의 검출, 암의 검출등을 들 수 있다.
  산업 분야에 관한 영상 처리 응용 예로는 부품이나 기관등의 자동 검사나 표면 결함의 진단, 로보트의 눈을 통한 조립 부품의 인식과 조립 공정의 자동화, 도로 상황의 판단, 차량 번호 인식, 사진의 레이 아웃 편집이나 컬러 사진 재판의 작성, 의복 디자인등을 들 수 있다. 
  우주 분야에서 이용되고 있는 영상 처리 시스템으로는 리모트 센싱(Remote Sensing)기술을 들 수 있다. 리모트 센싱이란 떨어져 있는 장소에서 비접촉적인 수단에 의해 대상물을 인식하고 계측하는 공학적 방법을 말하며, 원격탐사나 비접촉 계측이라고도 한다. 항공기나 인공 위성에서 촬영한 항공 사진으로부터 지상에 있는 물체를 인식하거나 계측할 수 있다. 영상 해석을 통해 바다의 오염 상태, 물의 온도 분포, 도시 개발 상태, 농지 경작 면적등을 계측하고 일기 예보나 자동 정찰등이 우주 분야에서의 영상 처리로 이용되고 있다.
  사무 분야에서는 기호나 문자의 판독, 도형이나 지문의 인식등에 영상 처리를 응용한다. 그 중 우리 대학 전산학과의 한 실험실에서 연구하고 있는 인쇄체 문자를 인식하는 방법을 설명하면 다음과 같다. 먼저 스캐너로 인식 대상이 되는 문자를 읽어 들이고 모든 문자열을 각각의 문자로 분할한 다음, 각 문자들이 갖는 특성들을 추출하여 표준형으로 만들어 놓는다. 입력되는 임의 문자에 대해서 그 문자들이 갖는 특성을 추출하여 그 특성에 따라 대상이 되는 문자들을 표준형에서 골라 표준형 매칭 방법을 이용하여 입력 데이타와 가장 가까운 특성들로 구성된 데이타를 문자로 인식한다.
  그 밖에 컴퓨터 그래픽을 이용하여 분자 구조를 표시하는 화학 분야, 움직이는 영상을 표현하는 기술인 컴퓨터 애니메이션이나 컴퓨터 아트 같은 예술분야등에의 응용이 있다.
  영상 인식 처리 분야는 컴퓨터 기술의 발전과 함께 그 이용도가 더욱 높아질 것으로 기대된다.

  백순흠(전산ㆍ박사과정)

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