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Book : Digital image processing 3rd Edition, Rafael C. Gonzalez, Richard E. Woods, Prentice Hall

What is Digital Image Processing?

  • Image (영상)
    - 2차원 함수 f(x,y)로 정의
    - x, y: 평면 좌표
    - f: (x,y)점의 intensity, gray level

  • Digital image
    - x, y, f가 finite, discrete quantity
    - 유한 개의 위치와 값을 가짐
    - Picture element, image element, pel, pixel

  • Digital image processing
    - Digital computer에 의한 digital image의 처리

  • 인간의 시각
    - 인식에서 가장 중요한 역할
    - 전자기 스펙트럼의 가시광선 영역에 한정

  • 기계 시각
    - 거의 모든 전자기 스펙트럼을 포함
    - Gamma선, 자외선, 가시광선, 적외선, radio wave
    - Source: 초음파, 전자현미경, computer-generated image

  • Image processing, computer vision의 경계?
    - Low level processing: 입력과 출력이 모두 image
    - Mid level processing: segmentation, description of object, classification of objects
    - High level processing: make sense

Fields of Digital Image Processing

  • Image의 energy source에 따라 digital image processing의 범위를 이해
    - Gamma선, 자외선, 가시광선, 적외선, radio wave
    - 초음파, 전자현미경, computer-generated image

  • 전자파는 전기자기 sine파가 전파하는 것으로도 이해할 수 있고, 빛의 속도로 나아가는 질량이 ‘영’인 광자(photon)이라고도 이해

Image

Gamma ray image

  • 감마선의 투과성을 이용
  • 주요 응용분야: 핵의학, 천문관측

Image

Image

a) 환자에게 감마선을 방사하는 방사선 동위원소를 주사, 감마 검출기로써 영상을 획득 - 병소의 위치 파악에 유용 b) PET(positron emission tomography) image c) 백조자리 15,000년전의 가스성운의 감마선 영상 d) 핵반응 밸브로부터 나오는 감마선(밝은 부분)

X-ray image

  • X선의 투과성을 이용

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Ultraviolet image

  • 주요 응용분야: 석판인쇄, 산업용 검사, 형광 현미경, 레이저, 생물학 영상, 천문 관측 등

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a) 보통옥수수 b) 깜부기병에 걸린 옥수수 c) 백조자리 성운

Visual band and infrared image

  • 적외선 영상은 가시광선 영상과 함께 사용되는 경우가 많다

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a) 항암제 Taxol b) 콜레스테롤 c) 마이크로프로세서

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Multispectral(가시광선과 적외선) image of Hurricane Andrew

Infrared image

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남북 아메리카의 적외선 위성사진 (인구밀도를 보여줌)

Visual band image – 영상처리에 의한 품질검사

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a) 회로 기판 b) 포장 알약 c) 병 d) 플라스틱 표면의 기포 e) 씨리얼 f) 각막 이식

Imaging in the microwave band

  • 주요 응용분야: 레이다

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남부 티벳 산악의 우주중계 레이다 영상

Imaging in the radio band

  • 주요 응용분야: 의학(MRI: magnetic resonance image), 천문학

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인체의 MRI 무릎, 척추

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게자리 (pulsar)

Other imaging modalities

  • 음향: 100Hz 이하. 광물탐사, 석유탐사

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- 지진 모델의 단면영상(화살표는 석유와 가스 트랲을 가리킴)

  • 초음파: 1~5MHz 이하. 의료진단

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a)아기1 b)아기2 c)갑상선 d)손상된근육

  • 전자현미경: SEM(scanning electron microscope)
  • 전자빔을 쏘아 각 위치에서 빔과 샘플과의 상호작용을 기록

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텅스텐필라멘트의 250x SEM영상, 손상된 IC의 250x SEM영상

Computer generated image

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