[Computer Vision] 컴퓨터 비전의 정의, 목표 및 사례

• computer vision 이란?
• computer vision의 목표

computer vision은 컴퓨터가 디지털 이미지나 비디오로부터 높은 수준의 이해를 얻는 방법을 다루는 연구분야이다.

한마디로 컴퓨터의 시각 인지 능력에 대한 분야이다.

인공지능 및 기계 학습의 서브 필드로 널리 불릴 수 있는 종합 분야이다.

 

Computer vision is the automated extraction of information from images. Information can mean anything from 3D models, camera position, object detection and recognition to grouping and searching image content.
— Page ix, Programming Computer Vision with Python, 2012.

 

인간의 시각 시스템이 목표인 컴퓨터 비전은 컴퓨터와 카메라를 연결하는 것과 같은 간단한 문제의 영역이 아니다. 인간의 vision은 각막을 통해 들어온 빛은 수정체에서 굴절돼 유리체를 통과해서 망막에 상이 맺히고 시신경을 통해 뇌에 전달된다. 뇌에는 시각과 깊은 관련이 있는 특정부위가 있어 눈에서 전달된 정보를 처리한다. 이러한 과정을 거치면서 우리는 어떤 방향인지, 어떤 공간인지, 어떤 물체인지 등에 대한 인지를 하게 된다.

 

어떤 방향인지, 어떤 조명인지, 다양한 시각적 세계에 관한 복잡성은 컴퓨터로 하여금 이미지에 대한 인지를 어렵게 한다. (잊지 말자, 사람에게 쉬운 것은 컴퓨터에게 어렵고 사람에게 어려운 것은 컴퓨터에게 쉽다.) 

 

진정한 컴퓨터 비전의 목표는 이러한 한계를 뛰어넘어 영상이나 이미지에서 의미 있는 것을 추출하는 것이다.

좀 더 자세한 목표를 드려다 본다면 다음과 같다.

• 영상에서의 물체의 detection, segmentation, location, recognition
• 결과의 평가
• 같은 장면이나 물체에 대한 다른 관점의 등록
• 연속 영상에서 물체를 추적
• 콘텐츠에 따라 디지털 영상을 탐색
• 인간의 자세와 움직임을 3차원으로 추정

다소 추상적인 정의와 목표를 알아봤으니 실제 컴퓨터 비전의 성공사례에 대하여도 알아보자.

• 광학 문자 인식(OCR: optical character recognition) -  스캔한 문서에서 텍스트 복사할 수 있게 하는 기술
• 의료 영상
• CGI 병합
• motion capture
• 지문 인식 및 생체 인식  

등이 있다