컴퓨터 비전과 이미지 처리

비전 기술, 이미지 인식의 진화와 응용

강윤서 지음

언바운더(unbounder) 2024년 12월 28일 출간

작품소개

책소개

★ ★ ★ ★ ★ 컴퓨터 비전의 모든 것, 픽셀에서 인공지능까지 완벽 정복!

★ ★ ★ ★ ★ 이미지 처리의 A to Z, 초보자도 전문가로 만드는 마법 같은 안내서

'컴퓨터 비전과 이미지 처리: 비전 기술, 이미지 인식의 진화와 응용'은 디지털 시대의 핵심 기술인 컴퓨터 비전과 이미지 처리의 세계로 독자를 안내하는 종합적인 가이드북입니다. 이 책은 픽셀의 기본 개념부터 최신 딥러닝 기술까지, 이미지 처리와 컴퓨터 비전의 전 영역을 망라하고 있습니다.

저자 강윤서는 복잡한 기술적 개념을 명확하고 이해하기 쉽게 설명합니다. 독자들은 컬러 스페이스의 비밀, 히스토그램 분석, 필터링 기법, 객체 탐지, 얼굴 인식 등 다양한 주제를 단계별로 학습할 수 있습니다. 특히, CNN, GAN, 비전 트랜스포머와 같은 최신 딥러닝 기술에 대한 심도 있는 설명은 독자들의 이해를 한 단계 높여줄 것입니다.

이 책의 특징은 이론과 실제 응용을 균형 있게 다루고 있다는 점입니다. 자율주행, 의료 영상, AR, 로봇 비전 등 실제 산업 분야에서의 컴퓨터 비전 기술 적용 사례를 소개함으로써, 독자들은 이론이 어떻게 현실 세계에서 구현되는지 이해할 수 있습니다.

또한, 이 책은 단순한 기술 설명에 그치지 않고 AI 윤리, 프라이버시, 편향성 등 컴퓨터 비전 기술의 사회적 영향에 대해서도 다룹니다. 이를 통해 독자들은 기술의 발전이 가져올 수 있는 긍정적, 부정적 영향에 대해 균형 잡힌 시각을 가질 수 있을 것입니다.

실용적인 측면에서, 이 책은 OpenCV, TensorFlow 등의 라이브러리 사용법, GPU 가속을 통한 성능 최적화, 데이터 증강 기법 등 실제 프로젝트에 바로 적용할 수 있는 팁들을 제공합니다. 이는 학생들뿐만 아니라 현업에서 일하는 개발자들에게도 큰 도움이 될 것입니다.

'컴퓨터 비전과 이미지 처리'는 컴퓨터 과학 전공자, 소프트웨어 개발자, 데이터 과학자, 그리고 AI에 관심 있는 모든 이들에게 필수적인 참고서가 될 것입니다. 이 책을 통해 독자들은 컴퓨터 비전의 기초부터 최신 트렌드까지 포괄적으로 학습할 수 있으며, 나아가 자신만의 혁신적인 비전 기술을 개발할 수 있는 영감을 얻을 수 있을 것입니다.

컴퓨터 비전과 이미지 처리 기술은 계속해서 진화하고 있습니다. 이 책은 독자들이 이 흥미진진한 기술의 세계에 발을 들이는 첫 걸음이 되어줄 것이며, 동시에 미래의 혁신을 이끌어갈 수 있는 견고한 기반을 제공할 것입니다. 픽셀의 세계에서 시작해 인공지능의 미래까지, 이 한 권의 책으로 컴퓨터 비전의 모든 것을 만나보세요.

목차

판권 (Copyright)
글쓴이 (About the author)
이 책에 대하여 (About the book)
프롤로그 (Prologue)
목차 (Contents)
1. 컴퓨터 비전의 기초
- 픽셀의 세계: 디지털 이미지의 구조 탐험
- 컬러 스페이스의 비밀: RGB에서 CIELAB까지
- 히스토그램 마스터하기: 이미지 분석의 첫걸음
- 필터의 마법: 컨볼루션 연산의 힘
2. 이미지 처리 기법
- 노이즈 제거의 기술: 깨끗한 이미지를 위한 여정
- 이미지 선명화: 블러에서 디테일로
- 에지 검출의 예술: Canny에서 최신 기법까지
- 모폴로지 연산: 이미지의 형태를 조각하다
3. 고급 컴퓨터 비전 알고리즘
- 특징점 추출: SIFT와 SURF의 세계
- 객체 탐지의 혁명: R-CNN에서 YOLO까지
- 세그멘테이션의 혁명: U-Net에서 Mask R-CNN까지
- 얼굴 인식: DeepFace에서 FaceNet까지
4. 딥러닝과 컴퓨터 비전
- CNN의 내부: 컨볼루션 신경망 해부하기
- 전이 학습의 힘: 거인의 어깨 위에 서기
- GAN의 세계: 이미지 생성의 새로운 지평
- 자기 지도 학습: 레이블 없는 AI의 미래
5. 실전 응용
- 자율주행의 눈: 컴퓨터 비전과 센서 융합
- 의료 영상 혁명: AI 진단의 현재와 미래
- AR의 마법: SLAM 알고리즘의 비밀
- 로봇 비전: 기계의 눈으로 세상 보기
6. 최신 트렌드
- 비전 트랜스포머: ViT의 등장과 영향
- 3D 비전의 새 지평: NeRF와 포인트 클라우드
- 멀티모달 AI: 이미지와 언어의 융합
- 엣지 AI: 모바일 기기의 비전 처리 혁명
7. 개발 도구와 최적화
- 라이브러리 전쟁: OpenCV vs TensorFlow
- GPU 가속: CUDA로 비전 처리 속도 높이기
- 데이터 증강의 기술: 적은 데이터로 큰 효과 내기
- 모델 최적화: TensorRT로 추론 속도 극대화
8. 윤리와 보안
- 비전 AI의 윤리: 프라이버시와 편향성 다루기
- 적대적 공격 방어: 안전한 비전 모델 구축하기
에필로그 (Epilogue)
출판사 리뷰 (Review)
세상의 언바운더들에게 (To Unbounder)

책 속으로

우리는 매일 아침 눈을 뜨는 순간부터 수많은 이미지를 접합니다. 스마트폰으로 찍은 사진, TV에서 보는 뉴스 영상, 거리의 광고판, 그리고 우리 주변의 모든 시각적 정보들. 이 모든 것들이 우리의 눈을 통해 뇌로 전달되고, 우리는 그것을 순식간에 인식하고 이해합니다. 그런데 만약 기계가 우리처럼 이미지를 '볼' 수 있다면 어떨까요?

컴퓨터 비전과 이미지 처리 기술은 바로 이 질문에서 시작됩니다. 인간의 시각 시스템을 모방하고, 나아가 그것을 뛰어넘는 능력을 기계에 부여하는 것. 이는 단순한 기술적 도전을 넘어, 우리가 세상을 인식하고 이해하는 방식에 대한 근본적인 탐구이기도 합니다.

20세기 중반, 컴퓨터 과학자들은 기계가 이미지를 '보는' 방법을 고민하기 시작했습니다. 초기에는 단순히 픽셀 값을 분석하는 수준이었지만, 시간이 지나면서 점점 더 복잡하고 정교한 알고리즘이 개발되었습니다. 에지 검출, 패턴 인식, 객체 탐지 등의 기술이 차례로 등장했고, 21세기에 들어서면서 딥러닝의 발전과 함께 컴퓨터 비전 기술은 폭발적으로 성장했습니다.

오늘날 컴퓨터 비전 기술은 우리 일상 곳곳에 스며들어 있습니다. 스마트폰의 얼굴 인식 잠금 해제, 자율주행 자동차의 주행 환경 인식, 의료 영상을 통한 질병 진단, 증강현실 애플리케이션 등. 이 기술은 우리의 삶을 더욱 편리하고 안전하게 만들어주고 있습니다.

그러나 이 기술의 발전은 동시에 새로운 도전과 질문을 제기합니다. 개인정보 보호와 프라이버시 문제, AI의 편향성, 윤리적 사용 등 우리가 고민해야 할 문제들이 산적해 있습니다. 기술이 발전할수록 우리는 더 큰 책임감을 가져야 합니다.

이 책은 컴퓨터 비전과 이미지 처리 기술의 과거, 현재, 그리고 미래를 탐험하는 여정입니다. 우리는 픽셀이라는 작은 점에서 시작하여, 복잡한 신경망 구조를 거쳐, 궁극적으로는 기계가 세상을 '이해'하는 방식에 대해 알아볼 것입니다.

이 여정은 때로는 도전적이고, 때로는 흥미진진할 것입니다. 우리는 수학적 개념, 프로그래밍 기술, 그리고 최신 연구 동향을 만나게 될 것입니다. 하지만 두려워하지 마세요. 이 모든 것들은 결국 우리가 일상에서 자연스럽게 하고 있는 '보는' 행위를 이해하기 위한 과정일 뿐입니다.

여러분이 이 책을 통해 컴퓨터 비전의 매력에 빠지게 되길 바랍니다. 그리고 언젠가 여러분이 개발한 알고리즘이 세상을 더 나은 곳으로 만드는 데 기여하게 되길 희망합니다. 자, 이제 픽셀의 세계로 뛰어들 준비가 되셨나요? 시작해봅시다!

출판사 서평

★ ★ ★ ★ ★ 컴퓨터 비전의 모든 것, 한 권으로 완벽 정복!

★ ★ ★ ★ ★ 초보자부터 전문가까지, 모두를 위한 최고의 안내서

'컴퓨터 비전과 이미지 처리: 비전 기술, 이미지 인식의 진화와 응용'은 현대 기술의 핵심인 컴퓨터 비전 분야를 총망라한 획기적인 저작입니다. 저자 강윤서 교수는 자신의 풍부한 연구 경험과 교육 노하우를 바탕으로, 복잡한 개념들을 명확하고 이해하기 쉽게 풀어냈습니다.

이 책의 가장 큰 강점은 그 포괄성에 있습니다. 픽셀의 기본 개념부터 최신 딥러닝 기술까지, 컴퓨터 비전의 전 영역을 체계적으로 다루고 있어 독자들에게 완벽한 로드맵을 제공합니다. 특히 각 장의 끝에 제공되는 실습 예제와 연습문제는 독자들이 이론을 실제로 적용해볼 수 있는 기회를 제공합니다.

또한, 이 책은 단순히 기술적인 내용에만 국한되지 않습니다. 컴퓨터 비전 기술의 실제 응용 사례들을 다양하게 소개하여, 독자들이 이 기술의 실용적 가치와 잠재력을 이해할 수 있도록 돕습니다. 자율주행, 의료 영상 분석, 증강현실 등 첨단 산업 분야에서의 활용 사례는 독자들에게 큰 영감을 줄 것입니다.

더불어, 이 책은 기술의 윤리적, 사회적 측면에 대해서도 깊이 있는 논의를 제공합니다. AI 윤리, 프라이버시 문제, 기술의 편향성 등 현대 사회에서 중요하게 대두되는 이슈들을 다룸으로써, 독자들이 기술의 발전이 가져올 수 있는 영향에 대해 균형 잡힌 시각을 가질 수 있도록 합니다.

책의 구성 또한 돋보입니다. 각 장은 논리적으로 연결되어 있어, 독자들이 자연스럽게 기초부터 고급 주제까지 나아갈 수 있습니다. 풍부한 그림과 도표, 그리고 명확한 설명은 복잡한 개념들을 이해하는 데 큰 도움이 될 것입니다.

이 책은 컴퓨터 과학을 전공하는 학생들에게는 필수적인 교재가 될 것이며, 현업에서 일하는 개발자들에게는 귀중한 참고서가 될 것입니다. 또한, AI와 컴퓨터 비전에 관심 있는 일반 독자들에게도 이 분야에 대한 깊이 있는 이해를 제공할 것입니다.

'컴퓨터 비전과 이미지 처리'는 단순한 기술 서적을 넘어, 우리가 세상을 바라보는 방식을 변화시키는 기술에 대한 통찰력 있는 안내서입니다. 이 책을 통해 독자들은 컴퓨터가 어떻게 '보는지', 그리고 그 '봄'이 우리의 미래를 어떻게 형성할지에 대해 깊이 이해할 수 있을 것입니다.

우리는 이 책이 컴퓨터 비전 분야의 표준 교재로 자리잡을 것이라 확신합니다. 강윤서 교수의 '컴퓨터 비전과 이미지 처리'와 함께 미래 기술의 최전선으로 떠나는 여정을 시작해보세요. 이 책은 여러분의 시야를 넓히고, 새로운 가능성의 세계로 안내할 것입니다.

작가정보

저자(글) 강윤서

강윤서

강윤서는 컴퓨터 비전과 이미지 처리 분야에서 탁월한 전문성을 갖춘 연구자이자 교육자입니다. 이미지 처리 알고리즘 개발에 참여하며 실무 경험을 쌓았고, 딥러닝 기반의 컴퓨터 비전 기술 연구를 하였습니다.