Snake Curve(Feat. internal Energy, image Energy)

 다음은 스네이크 물체 분할 알고리즘의 기본적인 동작 과정입니다:

1. 초기화 단계:
   • 이미지나 프레임에서 시작점으로 사용될 일련의 점을 정의합니다. 이 점들은 스네이크의 초기 형태를 결정하는 데 사용됩니다.
2. 에너지 함수 정의:
   • 스네이크의 형태를 조절하고 움직이는 데 사용되는 에너지 함수를 정의합니다. 이 함수에는 두 가지 주요 요소가 포함됩니다.
     • 내부 에너지(Internal Energy): 스네이크의 형태를 제어하고 유지하기 위한 내부적인 에너지로, 스네이크의 길이나 곡률을 고려합니다.
     • 외부 에너지(External Energy): 스네이크가 분할하려는 물체의 경계를 찾기 위한 외부적인 에너지로, 이미지의 밝기, 경계선 등과 같은 속성을 활용합니다.
3. 에너지 최소화:
   • 에너지 함수를 최소화하는 방향으로 스네이크를 조절합니다. 이때, 내부 에너지와 외부 에너지를 조절하여 스네이크가 객체의 경계에 따라 움직이도록 합니다.
4. 이터레이션:
   • 스네이크를 이동시킨 후에는 다시 에너지 함수를 계산하고 최소화하는 과정을 반복합니다. 이터레이션을 통해 스네이크는 객체의 경계를 따라 조절되며, 최종적으로는 객체의 경계를 정확하게 찾게 됩니다.
5. 수렴:
   • 스네이크가 수렴할 때까지 이터레이션을 반복하거나 일정한 조건을 만족할 때 알고리즘이 종료됩니다

 

 

Q. 왜 에너지 함수를 최소화하는 방향으로 스네이크를 조절하는 거지?

A.

 

에너지 함수는 스네이크의 형태와 위치를 조절하는 데 사용되며,

이때 최소화되는 에너지는 스네이크가 원하는 형태와 대상에 가까워질 수 있도록 합니다.

에너지 함수는 주로 내부 에너지(Internal Energy)와 외부 에너지(External Energy)로 구성됩니다.

내부 에너지는 스네이크의 형태를 유지하고 제어하는 데 사용되며, 외부 에너지는 스네이크가 찾고자 하는 대상에 대한 정

보를 포함합니다.

스네이크는 에너지 함수를 최소화하는 방향으로 움직이는데, 이는 다음과 같은 이유 때문입니다:

1. 객체 경계에 따른 이동: 외부 에너지는 대상 객체의 특성(경계, 색상 등)을 고려하여 에너지를 계산합니다. 최소화된 에너지 방향으로 스네이크를 이동시키면, 객체 경계에 따라 스네이크가 움직이게 되어 객체의 형태와 경계를 정확하게 따라갑니다.
2. 내부 에너지 유지: 내부 에너지는 스네이크의 길이, 곡률 등을 유지하는 데 사용됩니다. 최소화된 에너지 방향으로 스네이크를 이동시키면, 스네이크는 자연스럽게 객체에 따라 유연하게 움직이며 형태를 유지하게 됩니다.

이러한 최소화 과정을 반복하면, 스네이크는 객체의 경계를 정확하게 따라가면서 수렴하게 되어 최종적으로 객체를 분할

하거나 경계를 추정할 수 있게 됩니다.

(컴퓨터 비전과 딥러닝 P146에 suedo code가 있다.)