7.4.1 영상과 잡음 모델

자동차를 타면서 라디오를 듣다 보면 간혹 터널을 지나가는 경우에 지지직거리는 잡음이 섞이는 경우가 있습니다. 신호 처리 관점에서 잡음(noise)이란 원본 신호에 추가된 원치 않은 신호를 의미합니다. 영상에서 잡음은 주로 영상을 획득하는 과정에서 발생하며, 디지털 카메라에서 사진을 촬영하는 경우에는 광학적 신호를 전기적 신호로 변환하는 센서(sensor)에서 주로 잡음이 추가됩니다.

디지털 카메라에서 카메라 렌즈가 바라보는 장면을 원본 신호 s(x, y)라고 하고, 여기에 추가되는 잡음을 n(x, y)라고 표현한다면 실제로 카메라에서 획득되는 영상 신호 f(x, y)는 보통 다음과 같이 표현합니다.

잡음이 생성되는 방식을 잡음 모델(noise model)이라고 하며, 다양한 잡음 모델 중에서 가장 대표적인 잡음 모델은 가우시안 잡음 모델(Gaussian noise model)입니다. 가우시안 잡음 모델은 보통 평균이 0인 가우시안 분포를 따르는 잡음을 의미합니다.