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기술

유클리드 거리 변환

유클리드 거리 변환기술
영문명
Euclidean distance transform
약칭
EDT
대표 입력
전경과 배경을 구분한 배열
주요 설정
축별 표본 간격
유클리드 거리 변환은 이진 자료의 각 전경 위치에 가장 가까운 배경 위치까지의 유클리드 거리를 기록하는 연산이다. 모든 점 쌍의 거리를 출력하는 것이 아니라 각 위치에서 배경까지의 최단 거리를 구한다.

배경까지의 최단 거리

배경 위치를 0, 전경을 0이 아닌 값으로 표시하는 관례를 생각하자. 각 전경 위치에서 배경 위치들을 비교해 가장 작은 유클리드 거리를 구한다. 이 방식은 배경 표본의 좌표까지 거리를 재는 것이며 연속적인 물체 표면까지의 거리와 자동으로 같지는 않다. 입력에서 어느 쪽을 전경으로 정했는지에 따라 결과가 달라진다.

일차원 배열의 예제

간격 1인 배열 (0,1,1,1,0)에서 배경은 양 끝이다. 거리 변환은 (0,1,2,1,0)이다. 중앙 전경 위치는 두 배경에서 모두 2만큼 떨어져 있다. 거리 대신 제곱거리를 저장하는 연산이라면 중앙값은 4가 되므로 출력 정의를 확인해야 한다. 배열의 1이 다른 양수로 바뀌어도 같은 이진 전경으로 취급하면 결과는 변하지 않는다.

표본 간격과 최근접 위치

앞 예제에서 실제 표본 간격이 2라면 물리적 거리는 (0,2,4,2,0)이 된다. 여러 차원에서는 축마다 간격이 다를 수 있어 픽셀 개수와 실제 길이를 구분해야 한다. 거리에 더해 가장 가까운 배경의 좌표를 반환하는 구성도 있다. 중앙처럼 같은 거리의 배경이 여럿이면 거리는 같아도 선택된 좌표는 달라질 수 있다.

분할 자료의 영향

작은 구멍이나 잘못 배경으로 표시한 점이 있으면 그 주변의 최단 거리가 크게 바뀔 수 있다. 전경이 두껍다는 해석을 하기 전에 분할 품질과 경계 취급을 확인한다. 부호 있는 거리장은 내부와 외부를 함께 표현하는 별도 정의가 필요하다. 배경까지 거리만 구한 결과를 부호 있는 거리나 영상 경계선 자체로 혼동해서는 안 된다.

관련 문서

유클리드 거리 / 이진 영상 / 수학적 형태학 / 이미지 처리 / 최단 거리 / 좌표계 / 분할