컴퓨터 비전 | About matrix in CV, Pixel type, Deep copy function, VideoCapture Class, imshow the resulted image

컴퓨터 비전에서 입력받는 모든 데이터는 Matrix로 표현할 수 있다. 그렇기 때문에 Mat에 대해서 정확히 알 필요가 있다.

 

Pixel의 타입으로는 위에 보이는 것보다 더 많지만 위 4가지를 살펴보자. CV_8U의 경우 8bit unsigned 라는 뜻으로 양수 범위에서 2^8의 데이터를 가지므로 0부터 255의 값을 가진다. CV_8S의 경우 8bit signed integer이므로 -128 부터 127에 해당하는 값을 가진다. 다음도 이와 같이 계산하면 적용할 수 있을 것이다.

 

위에서 설명한 것은 Integer의 값을 가지게 되는 U (Unsigned)와 S(Signed)이었다면 F도 존재한다. Floating point 숫자로도 표현할 수 있다.

 

 

Matrix를 선언할 때 Width와 Height에 해당하는 값과 더불어 어떤 Type의 픽셀을 표현할 지 결정할 수 있다. 이때 Width와 Height를 표현하는 방식도 두 가지가 있다는 것을 기억할 필요가 있다. 원래 Mat의 파라미터로 들어가는 순서는 row, column 순서이지만 Size 함수를 사용하게 되면 column, row 순서로 표현하게 된다. 

 

 

OpenCV에서는 색의 순서가 BGR 이라는 것을 기억하자.

 

얕게 Copy하는 함수가 존재한다. 이는 주소는 동일하게 사용하겠다는 의미가 된다. 즉 shallow copy를 해서 사용을 하게 되면 원본 이미지도 변화를 겪게 된다.

 

 

얕은 복사의 경우 동일한 주소를 사용하기 때문에 위험성이 존재한다. 그렇기 때문에 다른 주소를 할당하여 복사할 수 있는 Deep Copy 방식을 주로 사용한다. clone()이라는 함수를 사용하면 되고, 주로 사용하게  될 것이다.

 

copyTo 함수는 깊은 복사의 예시로 이 경우 첫 번째 파라미터가 output Image가 된다는 점을 주의해야 한다.

 

다음 코드와 결과 사진을 보고 한 번 비교해보면 정리될 것이다.

 

 

 

copyTo 함수의 파라미터를 유의하면서 살펴보자.

 

 

이 경우 해당 픽셀에 alpha 를 곱하고 beta를 더하는 Conversion을 진행하는 함수이다. 말 그대로 값을 변경하겠다는 것이다. 이때 saturate_cast의 경우 255보다 큰 값인 경우 해당 값을 255로 낮추게 되고 반대로 0보다 작은 경우는 0으로 높혀주게 된다. 

 

 

setTo 함수는 mask 부분을 특정 value로 바꾸는 것을 의미한다.

 

 

convertScaleAbs 함수의 경우 동일하게 alpha를 곱하고 beta를 더하게 되지만 src의 값에 절댓값을 취해서 saturate_cast 함수를 통과한다는 것을 유의하자.

 

 

imread를 할 때 두 번째 파라미터로 0을 넣게 되면 Gray scale 이미지로 입력 받게 되고, 1을 넣게 되면 Color Image로 입력받게 된다.

 

영상을 입력받을 때 유용한 Class가 존재한다. 다음 클래스를 한 번 알아보자.

 

get 함수를 사용해서 다음과 같은 상수를 파라미터로 넣게 되면 각 영상에 해당하는 정보를 얻게 된다. 

 

비디오의 Frame 을 알 수 있는 파라미터도 존재한다.

 

VideoCapture 클래스의 객체를 만들고 해당 객체의 open 함수를 사용해서 원하는 비디오를 열게 된다. get 함수를 사용해서 해당 함수의 FPS를 읽어올 수 있다.

 

읽은 이미지를 처리해서 출력을 하고 싶다면 imshow 함수를 사용해서 출력하면 된다. 첫 번째 파라미터는 Window 창의 이름이고 두 번째 파라미터는 출력하고 싶은 Matrix의 이름을 넣으면 된다.

 

다음처럼 코드를 작성하면 원하는 비디오를 출력할 수 있다.

 

watkey에 파라미터 값을 0을 주게 되면 사용자가 key를 입력할 때 까지 영상을 출력하게 된다.

 

마지막으로 resize함수를 사용하면 이미지의 크기를 조정할 수 있다. 이때도 Size 함수로 늘리고자 하는 만큼의 크기를 넣을 수 있는데 Size 함수의 row, col 순서가 어떻게 된다고 했더라?