입력 영상에서 작은 크기의 부분 영상 위치를 찾아내고 싶은 경우에 주로 템플릿 매칭(template matching) 기법을 사용합니다. 여기서 템플릿(template)은 찾고자 하는 대상이 되는 작은 크기의 영상을 의미합니다. 템플릿 매칭은 작은 크기의 템플릿 영상을 입력 영상 전체 영역에 대해 이동하면서 가장 비슷한 위치를 수치적으로 찾아내는 방식입니다.

그림 13-1을 보면서 템플릿 매칭의 동작 방식을 알아보겠습니다. 그림 13-1은 레나 영상에서 레나 얼굴 영역 부분 영상을 템플릿으로 사용하여 템플릿 매칭을 수행하는 과정을 보여 줍니다. 그림 13-1(a)와 같이 템플릿 영상을 입력 영상 전체 영역에 대해 이동하면서 템플릿 영상과 입력 영상 부분 영상과의 유사도(similarity) 또는 비유사도(dissimilarity)를 계산합니다. 유사도를 계산할 경우에는 템플릿 영상과 비슷한 부분 영상 위치에서 값이 크게 나타나고, 반대로 비유사도를 계산할 경우에는 템플릿 영상과 비슷한 부분에서 값이 작게 나타납니다. 그림 13-1(b)는 입력 영상의 모든 위치에서 템플릿 영상과의 유사도를 계산하고, 그 결과를 그레이스케일 영상 형태로 나타낸 것입니다. 그러므로 그림 13-1(b)에서 가장 밝은 픽셀 위치가 템플릿 영상과 가장 유사한 부분입니다. 이 위치를 빨간색 사각형으로 표시한 결과를 그림 13-1(c)에 나타냈습니다.

▲ 그림 13-1 템플릿 매칭 동작 원리