[OpenCV 공부_2] 영상의 표현 방법

 

 

픽셀 : 영상을 구성하는 최소 단위

+) 픽셀은 사진과 요소를 뜻하는 영단어로부터 유래되었으며 화소라고도 부른다고 한다.

 

 

 

 

하나의 픽셀은 하나의 밝기 또는 색상을 표현하며, 이러한 픽셀이 모여서 2차원 영상을 구성한다.

영상은 픽셀이 바둑판처럼 균일한 격자형태로 배열되어 있는 형태로 표현하는데, 컴퓨터에서 영상을 표현하는 방식을 그림으로 나타내보면 이렇게 생겼다.

 

디지털 영상 표현과 좌표계

 

영상을 표현하는 2차원 xy 좌표계에서 x 좌표는 왼쪽에서 오른쪽으로 증가하고, y 좌표는 위에서 아래로 증가한다.

그림에 표시한 영상은 가로 크기가 w이고, 세로 크기가 h인 영상이다.

 

 

이 영상의 픽셀 좌표를 (x , y)로 표현할 경우 

x는 0부터 w-1 사이의 정수를 가질 수 있다.
y는 0부터 h-1 사이의 정수를 가질 수 있다.

 

 

이처럼 좌표의 시작을 0부터 표현하는 방식을 0-기반 표현이라고 부른다.

 

 

 

영상을 수식으로 설명할 수도 있다.

영상을 수식으로 설명할 때에는 보통 함수의 형태를 사용하여 설명한다.

 

즉, x 좌표와 y 좌표를 입력으로 받고 해당 위치에서의 픽셀 값을 출력으로 내보내는 함수 형태로 영상을 표현할 수 있다.

 

 

예를 들어 위의 그림에서 나타난 영상을 f라고 표기할 수 있고, 이때 (x , y) 좌표에서의 픽셀 값은 f(x , y)로 표현한다.

 

 

영상은 2차원 평면 위에 픽셀 값이 나열된 형태이기 때문에 영상을 2차원 행렬로 표현할 수도 있다.

행 개수가 M이고, 열 개수가 N인 행렬 A는 보통 다음과 같이 나타낸다.

 

위 행렬에서 소문자 a_ji 는 j번째 행, i번째 열에 위치한 행렬 원소를 나타낸다.

 

 

만약 행렬 A가 영상을 나타내는 경우

• a_ji 는 (i,j) 좌표에 위치한 픽셀을 나타낸다.
• 행렬에서 행 번호 j는 xy 좌표 공간에서 y 좌표에 해당하고, 열 번호 i는 x 좌표에 해당한다.
• 행렬은 수학적인 표현이므로 행과 열 번호가 0부터 시작하지 않고 1부터 시작하는 형태로 표기한다.

 

 

 

참조  :   OpenCV 4로 배우는 컴퓨터 비전과 머신러닝