컴퓨터 비전 (Computer Vision) 개요

2025.05.28

 

Part13. OpenCV

• Chapter.01 컴퓨터 비전 시작하기
  • 01_컴퓨터 비전 개요
  • 02_컴퓨터 비전 응용 분야

 

컴퓨터 비전 개요

 

컴퓨터 비전이란?

• 컴퓨터를 이용하여 정지영상 또는 동영상으로부터 의미있는 정보를 추출하는 방법을 연구하는 학문
• 즉, 사람이 눈으로 사물을 보고 인지하는 작업을 컴퓨터가 수행하게끔 만드는 학문

 

■ 컴퓨터 비전 (Computer Vision)과 영상 처리 (Image Processing)

 

[과거]

• 영상 처리는 영상을 다루는 모든 학문과 영용을 통틀어서 지칭
• 컴퓨터 비전은 영상 인식과 같은 고수준의 영상처리를 지칭

 

[오늘 날]

• 영상 처리는 영상을 입력으로 받아 화질을 개선하는 등의 처리를 하여 다시 영상을 출력으로 내보내는 작업
• 영상 처리는 컴퓨터 비전을 위한 전처리 작업

 

 

 

컴퓨터 비전의 역사

딥러닝 분야가 컴퓨터 비전분야에 많이 활용되고 있지만, 아직까지 모든 컴퓨터비전 분야를 딥러닝이 적용되는건 아니다.

현재 산업계에서도 전통적인 컴퓨터 비전이 적용되는 부분도 있고, 또는 기존의 이론과 딥러닝이 같이 적용되는 부분도 있다.

 → 현재 전통적인 컴퓨터 비전과 딥러닝이 상호보완하여 발전하는 상황.

 → 컴퓨터 비전을 제대로 알기 위해선, 과거의 전통적인 기법과 현재의 딥러닝이 적용된 기법을 모두 공부해야 한다.

 

 

 

■ 컴퓨터 비전과 관련된 학문

컴퓨터 비전, 딥러닝, 머신러닝은 모두 수학분야의 선형대수, 통계, 기하학 등이 공통적으로 알아야하는 학문이다

 

 

 

컴퓨터 비전 응용분야

영상의 화질 개선 (Image Enhancement)

• 카메라로 찍은 사진을 더욱 선명하게 만들거나 색상을 원하는 형태로 변경
• RAW 영상의 변환, 사진앱의 필터, 잡음 제거, HDR, Super Resolution(저해상도 → 고해상도 변환)

 

내용기반 영상검색

• 영상에 존재하는 사람, 사물, 색상 정보등을 인식하여 유사한 영상을 자동으로 찾아주는 시스템. (Visual Search)
  • e.g. 1) 구글 이미지 검색
  • e.g. 2) 구글 클라우드 비전 API

 

얼굴 검출과 인식

• 얼굴 검출 (Face Detection) : 영상에서 얼굴의 위치와 크기를 찾는 기법
• 얼굴 인식 (Face Recognition) : 검출된 얼굴이 누구인지 판단하는 기술
  • 미세한 표정 변화도 감지
  • 조명 변화, 안경 착용, 헤어 스타일 변화 등

 

• 의료영상 처리
  • X-ray 또는 CT 영상 처리
  • 영상의 화질 개선, 영상의 자동 분석 등

 

 

 

 

• 광학 문자 인식
  • 영상에 있는 텍스트를 인식. 
  • OCR : Optical Character Recognition
  • 번역, 자동차 번호판 인식 등

 

 

 

 

머신 비전 (Machine Vision)

• 공장 자동화 : 제품의 불량 검사, 위치 확인, 측정 등
• 높은 정확도와 빠른 처리시간 요구 
• 실제 컴퓨터 비전 분야가 산업에 잘 적용되고 활용되는 주요한 사례 중 하나

 

인공지능 서비스

• 입력 영상을 객체와 배경으로 분할 → 객체와 배경 인식 → 상황 인식 → 로봇과 자동차의 행동 지시
• Computer Vision + Sensor Fusion + Deep Learning
• 인공지능 로봇, Amazon Go, 구글/테슬라 자율 주행 자동차