[C++ OpenCV] Gray Scale에 대한 고찰

Gray Scale

grayscale을 적용시키는 데는 다양한 방법이 있다.
오늘은 대표적으로 세 가지 방법을 소개하려고 한다.

첫 번째 IMREAD_GRAYSCALE

cv::Mat imread_gray = cv::imread("gomduri.png", cv::IMREAD_GRAYSCALE);

image 호출 시 grayscale 형태로 호출하는 방법이다.
변환 속도가 가장 빠르다는 장점이 있다.

두 번째 cvtColor grayscale

cv::Mat cvt_gray;
cvtColor(source, cvt_gray, cv::COLOR_BGR2GRAY);

color 형태로 불러진 image를 cvtColor 함수를 통해 grayscale로 변환하는 방법이다.
속도가 빠른 편이지만 IMREAD 함수로 불러낼 때 보다 근소하게 뒤쳐진다.

세 번째 직접 구현

cv::Mat self_gray(source.rows, source.cols, CV_8UC1);

	/* grayscale 적용 code */
	for (int y = 0; y < source.rows; y++) {
		for (int x = 0; x < source.cols; x++) {
			int avg_val = (source.at<cv::Vec3b>(y, x)[0] +
				source.at<cv::Vec3b>(y, x)[1] +
				source.at<cv::Vec3b>(y, x)[2]) / 3;
			self_gray.at<uchar>(y, x) = avg_val;
		}
	}

grayscale을 직접 구현하는 방법으로 속도는 가장 느리다.
웬만하면 이미 만들어진 Library 함수를 잘 이용하는 편이 좋을 것 같다.

소스코드

#include <opencv2/opencv.hpp>

// grayscale을 적용시키는 다양한 방법
int main(int ac, char** av) {

	// color image 호출
	cv::Mat source = cv::imread("gomduri.png", cv::IMREAD_COLOR);
	// grayscale image 호출 // 가장 빠름
	cv::Mat imread_gray = cv::imread("gomduri.png", cv::IMREAD_GRAYSCALE);
	// color image를 cvtColor grayscale 적용 // 두번째로 빠름 (큰 차이 없음)
	cv::Mat cvt_gray;
	cvtColor(source, cvt_gray, cv::COLOR_BGR2GRAY);
	// 직접 code로 구현해 grayscale 적용 // 가장 느림
	cv::Mat self_gray(source.rows, source.cols, CV_8UC1);

	/* grayscale 적용 code */
	for (int y = 0; y < source.rows; y++) {
		for (int x = 0; x < source.cols; x++) {
			int avg_val = (source.at<cv::Vec3b>(y, x)[0] +
				source.at<cv::Vec3b>(y, x)[1] +
				source.at<cv::Vec3b>(y, x)[2]) / 3;
			self_gray.at<uchar>(y, x) = avg_val;
		}
	}

	cv::imshow("source", source);
	cv::imshow("imread_gray", imread_gray);
	cv::imshow("cvt_gray", cvt_gray);
	cv::imshow("self_gray", self_gray);

	cv::waitKey(0);
	return 0;
}

실행결과

source

imread_gray

cvt_gray

self_gray

각 각 적용된 grayscale image는 육안으로 확인할 때 차이점을 못 느낄수도 있다.
그러나 gray scale이 적용되는 방식과 원리는 같을지 몰라도 실제 적용된 scale에서 pixel값의 차이가 근소하게 발생하기 때문에 정밀한 계산을 요구하는 작업에 있어선 이들을 혼용해선 안된다.