개념
에지 검출은 이미지에서 밝기 값이 급격하게 변하는 경계선을 찾는 과정이다. 물체 내부는 밝기가 서서히 변하는 경우가 많고, 물체의 경계에서는 값이 크게 변한다.
미분과 차분
디지털 이미지는 연속 함수가 아니라 픽셀들의 배열이다. 그래서 실제 미분 대신 인접 픽셀 값의 차이를 이용해 밝기 변화율을 근사한다. 이때 컨볼루션과 필터를 사용한다.
가로와 세로 방향 변화량을 , 라 하면 에지 강도와 방향은 다음과 같다.
필터 예시
Sobel 필터는 가로·세로 방향의 밝기 변화량을 계산해 경계선을 강조한다. Canny, Laplacian, Gabor 같은 필터도 이미지의 특정 패턴을 강조하는 데 사용된다.
한계와 발전
사람이 만든 필터는 특정 특징을 잘 잡을 수 있지만 모든 데이터에 최적화되지는 않는다. CNN은 이러한 필터를 데이터로부터 자동으로 학습해 더 유연한 특징 추출을 가능하게 한다.