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다분광 광학 카메라를 이용한 수중 엽록소 추정을 위한 정밀 밴드간 형태학적 정합 기법
김원국(Kim, Wonkook),정성훈(Jung, Sunghun),문용선(Moon, Yongseon) 한국측량학회 2020 한국측량학회 학술대회자료집 Vol.2020 No.7
광학영상을 이용하면 엽록소 농도, 부유물 농도와 같은 수질을 원격으로 추정하는 것이 가능한데, 이를 위해서는 각 밴드간 영상의 접합이 정밀하게 이루어져야한다. 하지만, 다분광 영상에서 기하변환의 부정확성 및 각 밴드의 노출시간 차이 등으로 인하여, 각 픽셀에 있어서의 분광정보가 정확하게 정합되지 않는 경우가 발생한다. 이는 기존 투영기하(projective geometry)에 기반한 기하학적 변환으로도 해결하기 어려운 특성을 지니고 있다. 본 연구에서는 순서통계량(order statistics)를 이용하여 비강체 변환 (non-rigid body transformation) 대한 형태학적 정합 기법을 개발하여 수표면 영상에 적용하였다. Micasense Rededge-M 다분광 카메라를 드론에 설치하여 남해 연안에서 운용하였고, 수질 추정을 위하여 원격탐사 반사도를 산출하였다. 원격 수질 추정에 있어서 가장 중요한 변수인 엽록소 농도에 대하여 평가한 결과, 공간 해상도는 본 영상과 동일하게 유지되면서 기존 부정합에 의해 발생한 잡음이 대부분 제거되었다.
영상 전처리 수행을 통한 Rededge-M 카메라의 수색 관측에의 활용성 검토
김원국,노상현,문용선,정성훈 한국측량학회 2019 한국측량학회지 Vol.37 No.3
Water color analysis allows non-destructive estimation of abundance of optically active water constituents in the water body. Recently, there have been increasing needs for light-weighted multispectral cameras that can be integrated with low altitude unmanned platforms such as drones, autonomous vehicles, and heli-kites, for the water color analysis by spectroradiometers. This study performs the preprocessing of the Micasense Rededge-M camera which recently receives a growing attention from the earth observation community for its handiness and applicability for local environment monitoring, and investigates the applicability of Rededge-M data for water color analysis. The Vignette correction and the band alignment were conducted for the radiometric image data from Rededge-M, and the sky, water, and solar radiation essential for the water color analysis, and the resultant remote sensing reflectance were validated with an independent hyperspectral instrument, TriOS RAMSES. The experiment shows that Rededge-M generally satisfies the basic performance criteria for water color analysis, although noticeable differences are observed in the blue (475 nm) and the near-infrared (840 nm) band compared with RAMSES. 물의 색깔 즉, 수색(水色)을 분석하면 그 물이 함유하고 있는 유색 구성물질의 분포 및 농도를 비파괴적으로 추정할 수 있다. 이러한 분석을 위해 분광복사계를 사용하는데, 최근 드론, 자율운행차, 헬리카이트 등의 저고도 무인 플랫폼에 장착하기 위한 경량 다분광 카메라에 대한 수요가 높아지고 있다. 본 연구에서는 최근 활용 용이성으로 인해 지역적 환경 변화를 모니터링함에 있어 그 활용도가 높아진 Micasense사의 Rededge-M 다분광 카메라의 전처리를 수행하고, 수색관측에의 활용성을 검증하기 위한 분석을 수행하였다. 우선, 영상 형태로 생성되는 자료에서의 Vignette 보정 및 밴드 정렬을 수행하였고, 수색관측을 위해 필요한 하늘, 물, 태양광을 측정한 복사량 그리고 그로부터 최종적으로 도출되는 원격탐사 반사도 관측치를 독립적인 초분광 센서의 관측값과 비교하여 분석하였다. 실험 결과, 전처리 과정을 수행하였을 시, 청색밴드(475 nm)와 근적외선 밴드(840 nm)에서 주목할 만한 차이가 있었지만, Rededge-M은 전반적으로 수색 분석을 위한 기본적인 광학적 성능을 가지고 있음을 확인하였다.
오세진,홍성안,민재홍,김완준 한국재난정보학회 2021 한국재난정보학회 학술대회 Vol.2021 No.11
가시광선(RGB)의 정보만 사용하는 시대를 넘어 이제는 육안으로 확인할 수 없는 파장인 적외선정보를 활용하는 곳이 늘어 나고 있다. 다양한 파장을 촬영할 수 있는 멀티 스펙트럼 카메라를 사용하는 곳 또한 증가하는 추세이다. 이를 사용하기 위한 최적의 방안으로 4차 산업혁명에서 주목받고 있는 무인항공기 그중에서 고정익과 결합한다. 본 연구는 다양한 고정익과 멀티 스펙트럼 카메라를 연구하여 효율적이고 실용적인 비행을 도출하는데 목적이 있다.