Java를 활용한 OpenCV 가우시안 블러(Gaussian Blur) 구현 방법

이미지에 저역 통과 필터(Low-pass Filter)를 적용하면 이미지를 흐릿하게 만들 수 있습니다. 이 과정에서는 이미지의 고주파 성분(노이즈, 에지 등)이 제거되어 부드러운 효과를 얻게 됩니다.

가우시안 블러링(Gaussian Blurring)은 OpenCV가 제공하는 대표적인 블러링 기법 중 하나로, 이미지의 노이즈를 제거하는 데 매우 효과적입니다. 이 기법은 가중치가 적용된 커널(Kernel) 영역 내 픽셀 값들의 평균으로 중심 픽셀을 대체하는 방식으로 동작합니다.

OpenCV에서는 Imgproc 클래스의 GaussianBlur() 메서드를 사용하여 이 기법을 손쉽게 적용할 수 있습니다. 이 메서드는 다음과 같은 매개변수를 받습니다.

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

• 커널의 크기를 나타내는 Size 객체 (반드시 양수이면서 홀수여야 합니다)

• X 방향 가우시안 커널 표준 편차(SigmaX)를 나타내는 double 타입 변수 (0을 지정하면 커널 크기로부터 자동 계산됩니다)

예제 코드

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.core.Size;
import org.opencv.highgui.HighGui;
import org.opencv.imgcodecs.Imgcodecs;
import org.opencv.imgproc.Imgproc;

public class GausianBlurExample extends Application {
   public void start(Stage stage) throws IOException {
      // OpenCV 핵심 네이티브 라이브러리 로드
      System.loadLibrary( Core.NATIVE_LIBRARY_NAME );
      String file ="D:\\Images\\elephant.jpg";
      Mat src = Imgcodecs.imread(file);
      // 결과 이미지를 담을 목적지 행렬 생성
      Mat dst = new Mat(src.rows(), src.cols(), src.type());
      // 이미지에 가우시안 블러 적용
      Imgproc.GaussianBlur(src, dst, new Size(15, 15), 0);
      // 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 및 화면 표시
      Group root = new Group(imageView);
      Scene scene = new Scene(root, 595, 400);
      stage.setTitle("Gaussian Blur Example");
      stage.setScene(scene);
      stage.show();
   }
   public static void main(String args[]) {
      launch(args);
   }
}

코드 설명

위 코드의 핵심 동작 순서는 다음과 같습니다.

1. System.loadLibrary()를 호출하여 OpenCV 네이티브 라이브러리를 로드합니다.
2. Imgcodecs.imread()로 이미지 파일을 읽어 Mat 객체에 저장합니다.
3. Imgproc.GaussianBlur() 메서드에 원본 이미지, 결과 이미지, 커널 크기(15×15), 시그마 값을 전달하여 블러를 적용합니다.
4. 결과 이미지를 JavaFX ImageView에 표시하여 화면에 출력합니다.

입력 이미지

출력 결과

위 프로그램을 실행하면 다음과 같이 노이즈가 제거되고 부드럽게 흐려진 이미지가 출력됩니다.