OpenCV는 오픈소스 컴퓨터 비전(Open Source Computer Vision)을 의미합니다. 컴퓨터 비전 작업을 위한 공통 인프라를 지원하고, 시스템 동작을 실제 제품에 적용할 수 있도록 만들어진 라이브러리로, 주로 이미지 처리, 얼굴 인식, 영상 캡처, 검색, 객체 탐지 등에 활용됩니다.
OpenCV를 사용하면 얼굴 인식 및 감지, 영상 속 인간 행동 분석, 객체 식별, 카메라 움직임 기록, 움직이는 물체 추적, 여러 이미지를 결합하여 고해상도 이미지를 생성하는 등 다양한 작업을 구현할 수 있습니다.
그렇다면 OpenCV의 기반이 되는 "컴퓨터 비전"이란 정확히 무엇일까요?
컴퓨터 비전(Computer Vision)이란?
컴퓨터 비전은 2D 이미지로부터 3D 이미지를 재구성하고, 해석하며, 학습하는 유연한 과학 분야입니다. 컴퓨터 비전의 궁극적인 목표는 이미지의 내용을 이해하는 것이며, 이를 통해 사물, 장면 설명, 3차원 구조 등 이미지가 담고 있는 의미를 추출합니다. 예를 들어 자율주행 버스에 컴퓨터 비전을 적용하면 신호등, 보행자, 교통 표지판 등 도로 주변의 다양한 객체를 인식할 수 있습니다.
컴퓨터 비전의 세 가지 주요 과제는 다음과 같습니다.
패턴 인식(Pattern Recognition): 이미지 내부의 패턴을 연결하고 식별하는 다양한 절차를 제공합니다.
사진측량(Photogrammetry): 이미지로부터 정확한 수치 정보를 추출합니다.
이미지 처리(Image Processing): 이미지 방향 지정 등 이미지 자체를 다루는 작업에 사용됩니다.
OpenCV의 주요 특징
OpenCV가 갖춘 대표적인 기능은 다음과 같습니다.
- 영상을 캡처하고 저장하는 기능을 제공합니다.
- 특징 인식(feature recognition) 기능을 지원합니다.
- 이미지를 읽고 쓸 수 있습니다.
- 변환(transform), 필터(filter), 요소 변경 등 다양한 이미지 처리 작업을 수행할 수 있습니다.
- 영상 분석, 영상 내 동작 측정, 배경 식별, 객체 인식 등을 위한 방법을 제공하는 라이브러리입니다.
OpenCV의 활용 분야
OpenCV는 여러 산업 전반에서 폭넓게 활용되고 있으며, 대표적인 적용 분야는 다음과 같습니다.
로봇공학(Robotics)
로봇의 공간 인식을 제어하는 데 활용될 수 있으며, 경로 탐색, 장애물 회피, 인간-로봇 상호작용(HRI)에도 사용됩니다.
의료(Medicine)
세포나 종양의 정렬 및 식별, 2D/3D 분할(segmentation), 3D 장기 재구성, 영상 유도 로봇 수술 등으로 환자 치료를 지원합니다.
산업 자동화(Industrial Automation)
재고 불량 판별, 바코드와 포장 검사, 물체 분류, 기록 분석 등에 유용하게 활용됩니다.
보안(Security)
검사 및 생체 인식 분야에서 활용되며, 나아가 운전자의 주의 상태를 인식하고 자율주행 차량을 구현하는 데도 기여할 수 있습니다.