GPS/INS자료와 무감독 분류를 이용한 항공영상 자동 모자이킹

Automatic Mosaicing of Airborne Multispectral Images using GPS/INS Data and Unsupervised Classification

본 연구에서는 항공기로부터 얻어지는 다수의 다중 분광영상을 자동적인 모자이킹 방법을 개발함으로써 수작업을 최대한 줄이는데 목적을 두었다. DuncanTech MS4100 카메라를 이용하여 2436개의 녹색, 적색, 근적외 삼분광 영상이 획득되었다. 카메라 영상과 함께 관측한 LIDAR(LIght Detection And Ranging)자료와 항공기의 위치와 자세를 측정하기위해 GPS/INS(global positioning system/inertial navigation system)자료도 산출되었다. 다수의 다중 분광 영상은 우선 무감독 분류를 적용하여 영상 패턴으로 변환하였다. 인접한 영상의 패턴을 비교하여 각 영상의 상대적인 공간의 위치를 파악하였다. 모든 항공 영상 중에서 80%의 인접한 영상 패턴의 일치율을 파악하고 모자이킹할 수 있었다. 다음으로 GPS/INS자료와 무감독 분류를 혼합한 방법으로 항공 영상을 자동 모자이킹 수행하였다. GPS/INS자료와 영상 포착시점의 불일치로 연속되는 GPS/INS자료 중에 무감독 분류를 이용한 영상 패턴의 일치율을 조사하여 영상포착시점에 일치하는 GPS/INS자료를 선택하였다. 이 혼합방법으로 96%의 영상을 모자이킹했으며, LIDAR자료와의 검정에서 공간적 정도 RMSE는 1.44 m에 불과했다.

The purpose of this study is a development of an automatic mosaicing for applying to large number of airborne multispectral images, which reduces manual operation by human. 2436 airborne multispectral images were acquired from DuncanTech MS4100 camera with three bands; green, red and near infrared. LIDAR(LIght Detection And Ranging) data and GPS/INS(global positioning system/inertial navigation system) data were collected with the multispectral images. First, the multispectral images were converted to image patterns by unsupervised classification. Their patterns were compared with those of adjacent images to derive relative spatial position between images. Relative spatial positions were derived for 80% of the whole images. Second, it accomplished an automatic mosaicing using GPS/INS data and unsupervised classification. Since the time of GPS/INS data did not synchronized the time of readout images, synchronized GPS/INS data with the time of readout image were selected in consecutive data by comparing unsupervised classified images. This method realized mosaicing automatically for 96% images and RMSE (root mean square error) for the spatial precision of mosaiced images was only 1.44 m by validation with LIDAR data.