이미지 투영은 이미지를 특정 좌표계에 맞추어 변환하는 기술입니다. 원근 변환은 이미지를 원근적 효과를 주어 투영하는 것을 의미합니다. 이러한 기술들은 컴퓨터 비전 및 컴퓨터 그래픽스에서 널리 사용되고 있습니다.

이미지 투영

이미지 투영은 이미지의 좌표계를 변경하여 다른 형태로 변환하는 과정입니다. 보통 이미지 투영은 평행 투영과 원근 투영으로 나눌 수 있습니다.

평행 투영

평행 투영은 이미지를 평행한 선들에 따라 투사하는 것을 의미합니다. 이는 원근적인 효과가 없는 투영 방법이며, 평면 상의 도형을 다른 평면 상에 그대로 옮기는 역할을 합니다. 평행 투영은 기하학적인 변환을 수행하므로, 좌표계의 관계를 유지하면서 이미지를 변환할 수 있습니다.

원근 투영

원근 투영은 원근 변환을 통해 이미지에 원근적인 효과를 부여하는 것을 의미합니다. 이는 실제 세계에서 거리에 따라 크기와 모양이 달라지는 원리를 모방한 것입니다. 원근 투영을 사용하면 이미지를 공간적인 느낌을 주기 위해 변환할 수 있습니다.

원근 변환

원근 변환은 원근 투영을 수행하는 과정입니다. 주로 카메라의 위치와 방향, 원근 선의 위치 등을 활용하여 이미지에 원근적인 효과를 부여합니다.

예제 코드

import cv2
import numpy as np

def perspective_transform(image, src_points, dst_points):
    height, width = image.shape[:2]
    # 변환 전 후 4개 좌표 설정
    src_pts = np.float32(src_points)
    dst_pts = np.float32(dst_points)
    # 변환 행렬 계산
    M = cv2.getPerspectiveTransform(src_pts, dst_pts)
    # 원근 변환 적용
    transformed_image = cv2.warpPerspective(image, M, (width, height))
    return transformed_image

# 이미지 로드
image = cv2.imread("image.jpg")
# 변환 전 후 4개 좌표 설정
src_points = [(0, 0), (width - 1, 0), (width - 1, height - 1), (0, height - 1)]
dst_points = [(0, 0), (width - 1, 0), (width - 100, height - 1), (100, height - 1)]
# 원근 변환 적용
transformed_image = perspective_transform(image, src_points, dst_points)

# 원본 이미지와 변환된 이미지를 비교하여 출력
cv2.imshow("Original Image", image)
cv2.imshow("Transformed Image", transformed_image)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

위 예제 코드는 OpenCV를 사용하여 이미지에 원근 변환을 적용하는 방법을 보여줍니다. perspective_transform() 함수는 입력 이미지와 변환 전의 4개 좌표, 변환 후의 4개 좌표를 인자로 받아 원근 변환을 수행한 이미지를 반환합니다. 변환 전과 변환 후의 좌표는 네 개의 점으로 이루어진 리스트로 표현되며, 이를 getPerspectiveTransform() 함수를 통해 변환 행렬로 계산합니다. 최종적으로 warpPerspective() 함수를 사용하여 이미지에 변환 행렬을 적용합니다.

결론

이미지 투영과 원근 변환은 이미지를 다른 형태로 변환하는 기술입니다. 평행 투영은 이미지의 좌표계를 변경하여 도형을 그대로 옮기는 역할을 하고, 원근 투영은 원근적인 효과를 부여하여 공간적인 느낌을 주는 역할을 합니다. 원근 변환은 원근 투영을 수행하여 이미지에 원근적인 효과를 부여하는 과정입니다.