8.2.1 평균 값 필터

평균 값 필터^{mean filter}는 영상의 픽셀 값을 주변 픽셀 값들의 산술 평균으로 설정하는 필터이다. 평균 값 필터는 영상을 부드럽게 만들어주는 대표적인 필터로써 평균 값 필터를 거친 결과 영상은 픽셀들 간의 그레이스케일 값 변화가 줄어들어 날카로운 엣지가 무뎌지는 효과를 갖는다. 또한 영상에 있는 잡음의 영향이 사라지는 효과도 있다. 그러나 평균 값 필터를 너무 과도하게 사용할 경우 초점이 맞지 않은 사진처럼 영상이 변하게 되는 단점이 있다.

그림 8-5는 널리 사용되는 3×3 크기와 5×5 크기의 평균 값 필터 마스크를 보여준다. 모든 마스크의 값이 1로 설정되어 있고, 필터 마스크 내에 들어가 있는 숫자들의 합으로 전체를 나눠준 것을 볼 수 있다. 결과적으로 이 필터 마스크를 사용하여 생성된 결과 영상의 픽셀 값은 입력 영상에서 주변 픽셀들의 평균 값을 가지게 되며, 결과 영상은 원본 영상에 비해 좀 더 부드러운 픽셀 분포를 가지게 된다. 평균 값 필터 마스크의 크기가 커질수록 더욱 부드러운 결과 영상이 생성된다.

그림 8-6은 실제 영상에 대하여 다양한 크기의 평균 값 필터를 수행한 결과를 보여준다. 그림 8-6(a)는 입력 영상인 camera.bmp 파일이다. 그림 8-6(b)는 3×3 크기의 평균 값 필터 마스크를 사용하여 마스크 연산을 수행한 결과이고, 그림 8-6(C)는 5×5 크기의 평균 값 필터 마스크를 사용한 결과이다. 3×3 크기의 평균 값 필터 마스크를 사용하였을 때보다 5×5 크기의 마스크를 사용하였을 경우 결과 영상이 더욱 부드럽게 나타나는 것을 볼 수 있다. 그러나 5×5 크기의 마스크 필터링은 3×3 크기의 마스크 필터링보다 더욱 많은 연산량을 필요로 한다는 점을 유념해야 한다.