Java 예제로 배우는 OpenCV 단순 임계처리(Simple Thresholding) 완벽 가이드

단순 임계처리란 무엇인가?

임계처리(Thresholding)는 이미지를 분할(segmentation)하는 가장 간단한 기법 중 하나로, 주로 이진 이미지(binary image)를 생성하는 데 활용됩니다. 단순 임계처리(simple thresholding)에서는 지정된 임계값(threshold value)보다 큰 픽셀들이 미리 정해진 표준 값으로 대체되어, 결과적으로 흑과 백으로만 구성된 선명한 이미지를 얻을 수 있습니다.

이러한 방식은 문서 스캔, 객체 윤곽 추출, 배경과 전경의 분리 등 다양한 컴퓨터 비전 작업에서 널리 사용됩니다.

threshold() 메서드의 매개변수

OpenCV에서는 threshold() 메서드가 단순 임계처리 연산을 수행합니다. 이 메서드에 전달해야 하는 매개변수는 다음과 같습니다.

• 원본 이미지(src)와 결과 이미지(dst)를 나타내는 두 개의 Mat 객체

• 임계값과 표준 값을 나타내는 두 개의 정수 변수

• 단순 임계처리의 유형을 지정하는 정수 변수 (예: THRESH_BINARY)

참고로 Imgproc 클래스에서 제공하는 임계처리 유형에는 THRESH_BINARY, THRESH_BINARY_INV, THRESH_TRUNC, THRESH_TOZERO, THRESH_TOZERO_INV 등이 있으며, 목적에 맞게 선택하여 사용할 수 있습니다.

Java 예제 코드

아래 예제는 OpenCV 라이브러리를 로드한 후, 그레이스케일로 이미지를 읽어 들여 임계값 50과 최대값 255를 적용하고, 그 결과를 JavaFX 창에 출력하는 전체 과정을 보여줍니다.

import java.awt.Image;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.IOException;
import javafx.application.Application;
import javafx.embed.swing.SwingFXUtils;
import javafx.scene.Group;
import javafx.scene.Scene;
import javafx.scene.image.ImageView;
import javafx.scene.image.WritableImage;
import javafx.stage.Stage;
import org.opencv.core.Core;
import org.opencv.core.Mat;
import org.opencv.highgui.HighGui;
import org.opencv.imgcodecs.Imgcodecs;
import org.opencv.imgproc.Imgproc;
public class SimpleThreshold extends Application {
    public void start(Stage stage) throws IOException {
        // OpenCV 핵심 라이브러리 로드
        System.loadLibrary( Core.NATIVE_LIBRARY_NAME );
        String file ="D:\\Images\\win2.jpg";
        Mat src = Imgcodecs.imread(file, Imgcodecs.IMREAD_GRAYSCALE);
        // 결과 이미지를 저장할 빈 행렬 생성
        Mat dst = new Mat(src.rows(), src.cols(), src.type());
        // 단순 임계처리 적용
        Imgproc.threshold(src, dst, 50, 255, Imgproc.THRESH_BINARY);
        // 행렬을 JavaFX WritableImage로 변환
        Image img = HighGui.toBufferedImage(dst);
        WritableImage writableImage= SwingFXUtils.toFXImage((BufferedImage) img, null);
        // ImageView 설정
        ImageView imageView = new ImageView(writableImage);
        imageView.setX(10);
        imageView.setY(10);
        imageView.setFitWidth(575);
        imageView.setPreserveRatio(true);
        // Scene 객체 설정
        Group root = new Group(imageView);
        Scene scene = new Scene(root, 595, 400);
        stage.setTitle("Simple Threshold");
        stage.setScene(scene);
        stage.show();
    }
    public static void main(String args[]) {
        launch(args);
    }
}

코드 핵심 흐름 요약

1. 라이브러리 로드: System.loadLibrary()를 통해 OpenCV 네이티브 라이브러리를 불러옵니다.
2. 이미지 읽기: Imgcodecs.imread() 메서드에 IMREAD_GRAYSCALE 옵션을 지정하여 이미지를 그레이스케일로 변환하며 읽습니다.
3. 임계처리 적용: Imgproc.threshold() 메서드로 임계값 50, 최대값 255, THRESH_BINARY 유형을 적용합니다.
4. 결과 표시: 처리된 이미지를 JavaFX의 ImageView에 담아 화면에 출력합니다.

입력 이미지

실행 결과

위 프로그램을 실행하면 다음과 같은 창이 생성됩니다. 임계값 50을 기준으로 픽셀들이 검은색 또는 흰색으로 명확하게 구분되는 것을 확인할 수 있습니다.