Java OpenCV로 두 이미지의 비트 AND(Bitwise And) 연산 수행하는 방법

Java에서 org.opencv.core.Core 클래스가 제공하는 bitwise_and() 메서드를 사용하면 두 이미지 간의 비트 단위 논리곱(AND) 연산을 손쉽게 수행할 수 있습니다.

이 메서드는 소스 행렬 두 개와 연산 결과를 저장할 대상 행렬에 해당하는 총 세 개의 Mat 객체를 인수로 받습니다. 소스 행렬의 모든 요소에 대해 비트 단위 논리곱을 계산한 뒤, 그 결과를 대상 행렬에 저장합니다.

예제 코드

다음 Java 예제에서는 하나의 이미지를 그레이스케일과 이진(binary) 이미지로 변환한 후, 두 결과 이미지에 대해 비트 AND 연산을 수행합니다.

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 BitwiseAndExample {
    public static void main(String args[]) throws Exception {
        // OpenCV 핵심 라이브러리 로드
        System.loadLibrary( Core.NATIVE_LIBRARY_NAME );
        // 이미지 읽기
        String file ="D://images//elephant.jpg";
        Mat src = Imgcodecs.imread(file, Imgcodecs.IMREAD_GRAYSCALE );
        HighGui.imshow("Grayscale Image", src);
        // 결과를 저장할 빈 행렬 생성
        Mat dst = new Mat(src.rows(), src.cols(), src.type());
        Mat threshold = new Mat(src.rows(), src.cols(), src.type());
        Mat gray = new Mat(src.rows(), src.cols(), src.type());
        // 그레이스케일 이미지를 이진 이미지로 변환
        Imgproc.threshold(src, threshold, 100, 255, Imgproc.THRESH_BINARY_INV);
        HighGui.imshow("Binary Image", threshold);
        // 비트 AND 연산 적용
        Core.bitwise_and(src, threshold, dst);
        HighGui.imshow("Bitwise And operation", dst);
        HighGui.waitKey();
    }
}

동작 원리

Imgproc.threshold() 메서드는 임계값 100을 기준으로 픽셀 값을 반전된 이진 형태(THRESH_BINARY_INV)로 변환합니다. 이후 Core.bitwise_and()가 원본 그레이스케일 이미지와 이진 이미지의 대응되는 픽셀 값들을 비트 단위로 AND 연산하여 최종 결과 이미지를 생성합니다.

입력 이미지

실행 결과

위 프로그램을 실행하면 다음과 같은 창들이 순서대로 표시됩니다.

그레이스케일 이미지

이진 이미지

비트 AND 연산 결과