1. 디지털 신호처리 기초
디지털 신호처리란?
- 디지털 신호처리(Digital Signal Processing)은 아날로그 신호를 시간 방향으로 표본화(Sampling)하고 크기를 양자화(Quantization)한 이진 신호를 디지털 기술(사칙연산과 함수)을 이용해 처리하는 것임
아날로그: 연속된 데이터
데이터는 보통 행렬에 들어가 있는 양의 정수
장점
- 신호 처리가 용이
- 신호의 변형이 용이
- 이상적인 여파기 설계 가능
- 편집 및 저장의 효율성
신호의 원하는 부분만 처리(필터)
Filtering == processing
여파기: 파형을 여파한다
단점
- 실시간 처리 시 시간 지연 발생
- ADC(Analog-to-Digital converter)에서 양자화 오차 발생
오차는 없앨 수 없음
비트를 많이 할당해 오차를 줄일 수는 있음
신호의 종류
- 연속 신호(continuous/analot) 신호
- 한 점에서 신호는 주변과 연속이며 유사함
- 시간과 크기 방향의 모든 값을 가질 수 있음
- 이산(discrete) 신호
- 연속 신호의 시간 축이 표본화 됨
- 크기는 모든 값을 가질 수 있지만 시간 방향의 값은 이산적임
- 디지털(digital) 신호
- 이산 신호의 나머지 축이 양자화됨
- 정해진 크기 값으로 할당됨
Analog -> Sampling -> Discrete -> Quantization -> Digital
2. 영상신호획득과 눈의 구조
전경 -> 이미지 인수(카메라, 디지타이저) -> 향상 혹은 복원 -> 이미지 분석 -> 특징 추출의 세분화 ㅣ 까지가 영상처리 단계
이미지 정보
빛의 종류와 물체의 형태, 빛을 받아들이는 시간에 따라 다르게 보임
- λ: 초점 거리
영상 획득
- Spatial Resolution: 공간 해상도
- Level Resolution: 해상도 수준
영상 Sampling과 Quantization
- sampling 되면 spacial resolution이 낮아짐
영상 획득 장비
- 스캐너
- 필름 스캐너
- 평판 스캐너
- 디지털 카메라
- CCD(Charge Coupled Device) array 사용
- 플래쉬메모리, 컴퓨터 직접 연결형
- 간단한 편집 기능과 압축/비압축 모드 지원
- 비디오 카메라
- 전용 capture board를 사용해서 정지 영상/동영상을 획득
- 그래픽 태블릿
- 평판 태블릿, 마우스, stylus로 합성 영상을 작업
Visual Perception (시각적 지각)
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신경 전달 경로
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인간의 시각적 지각
- cornea(각막): 볼록렌즈처럼 빛을 굴절시킴
- aqeous humor(방수): 각막과 수정체 사이에 있는 공간에서 순환하는 맑은 액체
- pupil(동공): 홍채에 의해 크기가 변경됨
- lens: 근거리 및 원거리 시력을 모두 수용함
- vitreous humor(액상액, 유리체)
- retina(망막): 들어오는 빛이 집중되고 빛을 수용하는 세포가 빛을 전기 신호로 변환하면서 동적인 범위를 압축하는 화면
- 원추형과 막대형의 두 가지 유형의 광 수용체가 있음
- cones(원추형): fovea와 가까움, 낮의 시력(시야), 700만, 고색상
민감한, 미세한 세부 정보 해결 - rods(막대형): fovea에서 떨어져, 야간 시력을 위해(극시), 1억 2천만, 희미한 빛과 무색의 형태에 민감함
