도서 소개

acorn+PACKT 시리즈. 이 책은 영상처리 프로그래밍에 필요한 기본적인 지식인 영상 조작을 먼저 다룬 후, 영상 개선, 형태학적 연산과 분석, 필터링, 비디오 처리, 시공간 처리, 영상 잇기 등 다양한 알고리즘을 매트랩의 IPT(Image Processing Toolbox)와 CVST(Computer Vision System Toolbox) 함수 사용 방법을 연계해 저자가 독자의 눈높이에 맞춰 유쾌하게 설명하며, 후반에는 영상 예술 공학(Imaging Art Engineering)과 컴퓨터 비전 분야에서 접할 수 있는 기법 등을 설명한다.

  출판사 리뷰

★ 요약 ★

이 책은 영상처리 프로그래밍에 필요한 기본적인 지식인 영상 조작을 먼저 다룬 후, 영상 개선, 형태학적 연산과 분석, 필터링, 비디오 처리, 시공간 처리, 영상 잇기 등 다양한 알고리즘을 매트랩의 IPT(Image Processing Toolbox)와 CVST(Computer Vision System Toolbox) 함수 사용 방법을 연계해 저자가 독자의 눈높이에 맞춰 유쾌하게 설명하며, 후반에는 영상 예술 공학(Imaging Art Engineering)과 컴퓨터 비전 분야에서 접할 수 있는 기법 등을 설명한다.

★ 이 책에서 다루는 내용 ★

■ 영상에 기본 기하학 변환 적용
■ 그레이스케일과 컬러 영상의 화소값 조작
■ 수동 또는 자동으로 영상 내 관심 영역 선택
■ 그레이스케일과 컬러 영상에 마스킹 기술 적용
■ 영상처리 스크립트와 함수 작성
■ 필터링 방법을 이용한 영상 품질 개선
■ 3차원 영상과 비디오 작업
■ 사진을 이용한 타임 랩스 비디오 생성

★ 이 책의 대상 독자 ★

환경에 대한 지식이 얕거나 거의 없지만 매트랩을 일반적인 영상이나 비디오 에디터의 대안이나 대체 솔루션으로 사용하고 싶어하는 초보 프로그래머에게 매우 유용하다. 이 책을 시작하기 전에 해야 할 유일한 일은 이 책의 자료를 더 쉽게 이해하기 위해 영상처리와 비디오 처리에 관한 기본적인 지식을 미리 쌓는 것이다. 약간의 기본 프로그래밍 경험은 도움이 되지만 필수는 아니다. 대부분의 내용이 밑바닥부터 시작하기 때문이다.

★ 이 책의 구성 ★

1장, ‘기본 영상 조작’에서는 매트랩 환경을 소개하고 기본 도구와 기능을 둘러보게 한 후, 매트랩의 GUI를 보여주고 매트랩에서의 영상 가져오기와 영상 띄우기를 차례대로 논의한다. 영상 회전/뒤집기, 크기 조정, 잘라내기 등의 기본 영상 변환을 다룬다. 마지막으로 영상을 기록하는 다른 방법을 보여준다. 1장은 대부분 처리를 함께 묶은 실습 예제가 들어 있다.
2장, ‘그레이스케일 영상의 화소 다루기’에서는 영상의 화소 기반 처리 예제에 기반을 둔다. 임계화, 지역이나 전역 명암대비 개선 같은 여러 고전적인 방법으로 영상을 개선하는 처리 방법을 논의한다. 제시된 방법은 매트랩 프로그래밍의 비밀을 부드럽게 소개한 여러 기술을 사용한다. 영상을 개선하는 실전 예제로 2장을 마무리한다.
3장, ‘형태학적 연산과 객체 분석’에서는 형태학적 영상 분석 방법의 기본을 소개한다. 3장에서는 임계화 방법을 이용해 그레이스케일 영상에 이진화를 수행하는 방법을 다룬다. 관심 있는 특별한 영상 영역을 선택하고 조작할 수 있도록 에지 검출과 다른 형태학적 연산자를 제시해 설명한다. 또한 자영상 내 코너, 원, 선을 자동으로 검출하는 기술을 알려주며 이 모든 기술은 여러 실습 예제를 통해 생생하게 보여준다.
4장, ‘컬러 영상 다루기’에서는 앞서 다룬 방법을 컬러 영상으로 확장한다. 그레이스케일로 다뤘던 몇 가지 처리를 컬러 영상처리로 다시 논의한다. 매트랩에서 서로 다른 컬러 공간과 그 장점을 컬러 영상 개선에 관한 예제로 설명한다. 조명과 컬러를 분리할 수 있는 방법과 독립적으로 처리하는 방법을 배울 수 있다. 컬러 분리 기술을 실전 예제를 통해 설명한다. 마지막에는 인기 있는 응용인 사진 내 적목 교정을 어떻게 개발하는지 배울 때 이전 장에서 언급했던 몇 가지 방법을 사용한다.
5장, ‘2차원 영상 필터링’에서는 영상 디블러링과 샤프닝 같은 영상 필터링에 대한 좀 더 복잡한 문제에 뛰어든다. 영상 잡음을 제거하는 더 정교한 기술을 접할 수 있다. 더 흥미롭고 재미있는 예제로 경험을 더 깊이 즐길 준비를 시작한다. 특정 영상 영역을 개선하거나 부드럽게 하기 위해 일부 필터를 지역적으로 적용한다.
6장, ‘예술 과학을 위한 영상 혼합’에서는 예술가나 과학자를 눈뜨게 한다. 과학적 시각화를 위해 다중분광 영상의 채널을 합성하는 기술을 배운 후, 예술적인 결과를 만들기 위해 영상 섞기나 영상 잇기를 하는 실습 예제로 재미를 선사한다. 매트랩에서 예술적인 HDR(High Dynamic Range) 영상을 생성할 수 있다. 끝으로 파노라마 영상을 생성하는 간단한 방법을 제시한다.
7장, ‘움직임 추가 - 정지 영상에서 디지털 비디오’에서는 이전까지 습득했던 지식에 기반을 둔 비디오 처리를 소개한다. 정지 영상으로 비디오를 생성할 수 있다는 사실은 더 나은 기본 개념을 이해하는 데 도움을 준다. 따라서 매트랩에서 기본 비디오 프레임 처리를 다룬 후 비디오를 불러오고 재생할 수 있는 방법을 보여주고, 정지 영상으로 비디오를 어떻게 생성하는지 알려준다. 7장에서는 타임 랩스 비디오 구성을 기본 실습 예제로 돌려볼 수 있다.
8장, ‘비디오 취득과 처리’에서는 매트랩의 영상 취득 도구 기능을 보여준다. 카메라로 비디오를 촬영하고, 매트랩에 들어 있는 특수 GUI 도구를 이용해 컴퓨터를 디지털 비디오 레코더로 사용하는 방법에 관한 단계별 예제를 제공한다. 또한 8장에서는 비디오 압축과 기본 컬러 비디오 처리 기술을 성능 문제에 관한 논의와 함께 보여준다.
9장, ‘시공간 처리’에서는 명령행 조작과 비디오 처리를 소개한다. 매트랩에서 기본 비디오 프레임 조작을 다룬 후 인트라 프레임과 인터 프레임 혹은 혼합 기술을 사용한 비디오 디인터레이싱 방법을 배운다. 시공간 비디오 필터링 개념을 잡는 데 도움을 주는 실습 예제를 함께 제시한다.
10장, ‘입문자에서 전문가로 - 움직임과 3D 처리’에서는 비디오에서 움직임을 검출하는 방법을 소개한다. 기본 지식에 바탕을 두고, 매트랩에서 간단한 감시 시스템을 만드는 핵심을 설명한다. 매트랩 툴박스 중 하나에 포함된, 인기 있는 옵티컬 플로우 알고리즘을 이용한 기본 움직임 추정도 알려준다. 비디오 안정화를 위한 예제를 돌려볼 수 있다. 마지막에 3차원 비디오 예제를 소개하고, 일반 비디오를 3D 비디오로 변환하는 매우 기본적이고 재미 있는 예제를 다룬다.

  작가 소개

저자 : 조지 시오카스
현재 그리스 뉴욕 전문대 공학정보학과장이다. 지난 4년 동안 전임강사로 가르쳤으며, 학계 연구 경험도 10년이 넘었다. 지능형 교통 시스템을 위한 컴퓨터 비전 분야의 박사 학위를 목표로 노력하는 과정 중에 매트랩 프로그래밍, 특히 영상과 비디오 처리 영역에 열정을 갖게 되었다.그는 2013년 그리스의 파트라스 대학교에서 전자컴퓨터공학 박사 학위를 받았다.저자에 관한 상세한 정보는 그의 웹 페이지(http://www.cvrlab.com/gsiogkas)를 방문해 확인할 수 있다.

  목차

1장. 기본 영상 조작
__매트랩 환경과 친숙해지기
____환경의 기본 하위 창
__리본
____HOME 탭
____PLOTS 탭
____APPS 탭
__편집기
____EDITOR 창
__영상을 가져온 후, 띄우기
____명령행을 이용해 영상을 가져온 후, 띄우기
__실습 예제 | 영상을 가져온 후, 띄우기
____imtool을 이용해 영상을 가져온 후, 띄우기
__실습 예제 | 유용한 정보를 추출하는 imtool 사용
__기하학적 변환 적용
____영상 회전 수행
__실습 예제 | 영상을 회전한 후, 결과를 띄우기
____영상 뒤집기 수행
__실습 예제 | 영상을 뒤집은 후, 결과를 띄우기
__도전 과제 | flipdim을 이용한 결과 비교
____영상 크기 조정
____영상 잘라내기
____영상 저장
__실습 예제 | 영상을 잘라내서 크기를 조정한 후, BMP로 저장
__도전 과제 | 요구에 맞춰 영상을 재단하기
__깜짝 퀴즈 | 매트랩을 이용한 영상처리
____요약

2장. 그레이스케일 영상의 화소 다루기
__영상 화소 접근과 화소값 변경
____반복문을 이용한 사각형 영역의 화소값 변경
____첨자를 이용한 사각형 영역의 화소값 변경
____스크립트를 이용한 작성
__실습 예제 | 흰 영역과 검은 영역
__영상 임계화
____반복문을 이용한 영상 임계화
____첨자를 이용한 영상 임계화
____im2bw를 이용한 영상 임계화
__자동 임계값을 이용한 영상 임계화
__imhist로 히스토그램을 계산한 후, 띄우기
__명암대비 개선을 위한 히스토그램 평활화
__imadjust를 이용한 명암대비 개선
__imcontrast를 이용

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