11.4.1 해리스 코너 검출 방법
영상에서 코너 포인트는 직선과 마찬가지로 영상을 분석하는 데 많은 정보를 제공한다. 일반적으로 코너 포인트는 특정 사물과 다른 사물 또는 배경 사이에 있기 마련이다. 그러므로 정확하게 검출된 코너 포인트 정보는 영상에서 사물의 위치 및 형태를 가늠할 수 있는 기반이 된다. 영상 처리 분야에서 코너 위치를 찾는 연구는 1980년대 후반에 활발하게 진행되었다. 특히 해리스Harris1가 1988년 “A combined corner and edge detector”라는 제목의 논문에서 제안한 코너 찾기 방법의 기본 아이디어는 지금까지도 많은 논문에서 참고되고 있다. 현재는 해리스의 코너 검출 방법보다 더 빠르고 효율적인 코너 검출 방법들이 있지만, 이 책에서는 코너 검출 방법의 기본이 되는 해리스 코너 검출 방법에 대해 자세히 알아본다.
그림 11-22는 해리스 코너 검출기의 기본 아이디어를 설명하기 위한 그림이다. 해리스 코너 검출 방법은 기본적으로 작은 윈도우를 상하좌우로 움직이며 윈도우 안의 픽셀 값의 변화를 분석하여 코너인지 아닌지를 판별한다. 그림 11-22(a)는 영상 내의 평탄한 영역에서 윈도우가 움직이는 경우이다. 픽셀 값이 균일한 영역에서는 윈도우가 상하좌우로 움직인다 하여도 윈도우 안에서의 픽셀 값은 항상 일정할 것이다. 그림 11-22(b)는 엣지 위치에 윈도우가 존재하는 경우이다. 이 경우 윈도우가 좌우로 움직일 때에는 윈도우 내의 픽셀 값에 큰 변화가 있지만, 상하로 움직일 경우에는 값의 변화가 없다. 이러한 경우는 윈도우가 엣지에 걸쳐 있는 경우로 판별할 수 있다. 그림 11-22(C)는 코너 포인트에 윈도우가 위치해 있는 경우이다. 이 경우 윈도우가 상하좌우 어느 방향으로 움직여도 그 안에 있는 값의 변화가 크게 나타날 것이라고 예상할 수 있다. 그러므로 이 위치를 코너 위치로 판별할 수 있으며, 바로 이러한 사실에 착안하여 해리스 코너 검출기가 동작한다.
1 C. Harris and M.J. Stephens. “A combined corner and edge detector,” In Alvey Vision Conference, pp. 147-152, 1988.