11.2.1 이진 영상의 침식과 팽창

모폴로지(morphology)는 형태 또는 모양에 관한 학문을 의미합니다. 영상 처리 분야에서 모폴로지는 영상에서 객체의 형태 및 구조에 대해 분석하고 처리하는 기법을 의미하며, 수학적 모폴로지(mathematical morphology)라고도 합니다. 모폴로지 기법은 그레이스케일 영상과 이진 영상에 대하여 모두 적용할 수 있지만, 주로 이진 영상에서 객체의 모양을 단순화시키거나 잡음을 제거하는 등 용도로 사용됩니다.

모폴로지 연산을 정의하려면 먼저 구조 요소(structuring element)를 정의해야 합니다. 구조 요소는 마치 필터링에서 사용되는 마스크처럼 모폴로지 연산의 동작을 결정하는 작은 크기의 행렬입니다. 구조 요소는 다양한 크기와 모양으로 정의할 수 있으며, 다양한 구조 요소의 예를 그림 11-8에 나타냈습니다. 필요에 따라 원하는 구조 요소를 선택하여 사용할 수 있지만 대부분의 모폴로지 연산에서는 그림 11-8에서 네 번째에 나타난 3×3 정방형 구조 요소를 사용합니다. 각각의 구조 요소 행렬에서 진한 색으로 표시한 원소는 모폴로지 연산 결과가 저장될 위치를 나타내는 고정점(anchor point)이며, 대부분의 경우 구조 요소의 중심을 고정점으로 사용합니다.

▲ 그림 11-8 모폴로지 연산을 위한 다양한 구조 요소