• Title/Summary/Keyword: 분광 영상

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A standardized procedure on building spectral library for identifying hazardous chemicals mixed in rivers using UAV-based hyperspectral technique (드론 기반 초분광 영상을 활용한 하천수 혼합 유해화학물질 식별을 위한 분광라이브러리 구축 표준화 방안)

  • Gwon, Yeonghwa;Kim, Dongsu;You, Hojun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.161-161
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    • 2020
  • 최근 기후변화와 여름철 고온 등으로 인한 녹조현상, 화학물질 및 유류 유출 등 화학사고로 인한 하천의 수질오염과 관련된 사회적 관심이 높아지고 있다. 특히, 화학사고로 인한 유해화학물질 유출은 인체에 접촉 시 악영향을 끼치며, 대기·수질·토양을 오염시키고 주변 농작물의 변색이나 괴사를 유발하는 등의 피해를 야기하기 때문에 적절한 조치와 대응이 필요하다. 환경부에서는 유해화학물질 유출사고로 인한 국민건강 및 환경상의 위해를 예방하기 위해 화학물질관리법과 화학물질 등록 및 평가에 관한 법률을 제정하여 유해화학물질을 관리하고 화학사고에 대응하고 있다. 그러나, 화학사고 발생 시 공장 인근의 먼지, 악취 등을 감시하기 위해 현장인력에 의존하거나 화학물질의 유출이 우려되는 곳에 제한적으로 검출센서를 설치해 사고를 감시하고 있어 검출센서 미설치 지역에 대한 능동적 탐지가 어렵고, 화학물질의 공간적 분포 탐지가 불가능하여 초동 대응에 한계가 있다. 한편 최근 초분광 영상을 활용하여 물질 고유의 분광특성을 분석함으로써 토지피복, 식생, 수질 등의 식별에 활용되고 있다. 따라서 초분광 센서를 활용한 화학물질 감지 가능성도 보여주고 있지만, 초분광 센서를 활용한 하천의 화학물질 감지를 위한 연구는 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 유해화학물질 18종을 대상으로 초분광 영상을 이용한 상호 구분이 가능한 지 확인하고자 해당 유해화학물질의 초분광 영상을 촬영하여 분광라이브러리를 구축하였다. 또한 물질별 특성을 보이는 분광밴드의 범위를 지정해 특성 분광라이브러리를 구축하였으며, 해당 과정에 대한 표준 및 절차를 제시하였다. 본 연구에서 제시한 절차에 따라 18종의 유해화학물질 분광라이브러리와 특성 분광라이브러리를 구축한 결과, 유해화학물질의 식별 가능성을 확인하였다. 향후 연구를 통해 유해화학물질 분광라이브러리 데이터베이스를 확대하고, 실시간 모니터링에 적용할 경우 신속한 화학사고 발생여부 감지 및 대응에 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

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Spectral Mixture Analysis using Hyperspectral Image for Hydrological Land Cover/Use Classification (수문학적 토지피복/이용 분류를 위한 초분광영상의 분광혼합분석)

  • Shin Jung-Il;Lee Kyu-Sung
    • Proceedings of the KSRS Conference
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    • 2006.03a
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    • pp.206-209
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    • 2006
  • 강우-유출 모델링에 있어 토지피복/이용 상태는 중요한 입력변수로 사용되지만 기존의 다중분광영상을 이용한 분류에는 한계가 있다. 본 연구에서는 위성탑재 초분광영상인 Hyperion 영상의 분광혼합분석을 통해 도시지역의 수문학적 토지피복/이용 분류를 실시하였으며 분류등급의 기준은 널리 사용되고 있는 SCS 토지피복/이용 등급을 이용하였다. 정확도분석을 위해 항공사진을 디지타이징하여 불투수면적의 비율을 비교하였으며 분광혼합분석 결과와 항공사진에서 불투수면적의 비율은 유사하게 나타났다. 그러나 SCS의 분류등급은 미국을 기준으로 개발되었기 때문에 임계치를 이용하여 분류된 등급과 실제 항공사진판독의 결과가 일부 다르게 나타나는 것을 알 수 있었다.

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A Category Classification of Multispectral Images Using a New Image Enhancement Method and Neural Networks (새로운 영상 향상법과 신경회로망을 이용한 다중분광 영상의 카테고리 분류)

  • 신현욱;안명석;조용욱;조석제
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 1999.11a
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    • pp.204-209
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    • 1999
  • In general, neural networks are widely used for the category classification. But when low contrast images, such as multispectral images, are used as the input of neural networks, neural networks converge very slowly and are of bad performance. To overcome this problem, we propose a new image enhancement method which consists of smoothing process, finding the main valley and enhancement process. And the enhanced images by the proposed method are used as the input of neural networks for the category classification. When the new category classification method is applied to multispectral LANDSAT TM images, we verified that neural networks converge very fast and overall category classification performance is improved.

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Image Restoration and Segmentation for PAN-sharpened High Multispectral Imagery (PAN-SHARPENED 고해상도 다중 분광 자료의 영상 복원과 분할)

  • Lee, Sanghoon
    • Korean Journal of Remote Sensing
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    • v.33 no.6_1
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    • pp.1003-1017
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    • 2017
  • Multispectral image data of high spatial resolution is required to obtain correct information on the ground surface. The multispectral image data has lower resolution compared to panchromatic data. PAN-sharpening fusion technique produces the multispectral data with higher resolution of panchromatic image. Recently the object-based approach is more applied to the high spatial resolution data than the conventional pixel-based one. For the object-based image analysis, it is necessary to perform image segmentation that produces the objects of pixel group. Image segmentation can be effectively achieved by the process merging step-by-step two neighboring regions in RAG (Regional Adjacency Graph). In the satellite remote sensing, the operational environment of the satellite sensor causes image degradation during the image acquisition. This degradation increases variation of pixel values in same area, and results in deteriorating the accuracy of image segmentation. An iterative approach that reduces the difference of pixel values in two neighboring pixels of same area is employed to alleviate variation of pixel values in same area. The size of segmented regions is associated with the quality of image segmentation and is decided by a stopping rue in the merging process. In this study, the image restoration and segmentation was quantitatively evaluated using simulation data and was also applied to the three PAN-sharpened multispectral images of high resolution: Dubaisat-2 data of 1m panchromatic resolution from LA, USA and KOMPSAT3 data of 0.7m panchromatic resolution from Daejeon and Chungcheongnam-do in the Korean peninsula. The experimental results imply that the proposed method can improve analytical accuracy in the application of remote sensing high resolution PAN-sharpened multispectral imagery.

Distortion Analysis of NDVI by Image Fusion (영상융합에 의한 식생지수 왜곡 분석)

  • Song Yeong-Sun;Sohn Hong-Gyoo;Park Chung-Hwan
    • Proceedings of the Korean Association of Geographic Inforamtion Studies Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.13-19
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    • 2006
  • 본 연구에서는 보다 정확한 식생지수의 분석을 위해서 영상융합에 의한 공간해상도 향상 가능성에 대해서 평가하였다. 식생지수는 광범위한 지역의 산림 모니터링이나 산불재해와 같은 분야에서 폭넓게 사용되고 있으며, 영상융합은 저해상도의 다중분광대 영상을 고해상도의 단일분광대를 이용하여 분광해상도는 그대로 유지하면서 공간해상도를 향상시키는 기법이다. 본 연구에서는 공간해상도 향상을 위해서 wavelet, PCA, IHS, Brovey, multiplicative 변환 등의 영상융합기법을 적용하였으며, 융합된 영상과 원영상으로부터 식생지수를 계산하고 상관계수의 비교를 수행하였다. 그 결과 PCA 방법이 공간해상도 증가와 함께 식생지수의 왜곡이 가장 적은 것으로 나타났다.

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An Adaptive FIHS Fusion Using Spatial and Spectral Band Characteristics of Remote Sensing Image (위성 영상의 공간 및 분광대역 특성을 활용한 적응 FIHS 융합)

  • Seo, Yong-Su;Kim, Joong-Gon
    • Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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    • v.12 no.4
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    • pp.125-135
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    • 2009
  • Owing to its fast computing capability for fusing images, the FIHS(Fast Intensity Hue Saturation) fusion is widely used for fusion purposes. However, the FIHS fusion also distorts color in the same way such as the IHS(Intensity Hue Saturation) fusion technique. In this paper, a FIHS fusion technique(FIHS-BR) which reduces color distortion by using the ratio of each spectral band and an adaptive FIHS fusion(FIHS-SABR) using spatial information and the ratio of each spectral band are proposed. The proposed FIHS-BR fusion reduces color distortion by adding different spatial detail improvement values for each spectral band. The spatial detail improvement values are derived from the ratio of spectral band. And the proposed FIHS-SABR fusion reduces more color distortion by readjusting the spatial detail improvement values for each spectral band according to the ratio of the spectral bands. The spatial detail improvement values are derived adaptively from the characteristics of spatial information of the local image. To evaluate the performance of the proposed FIHS-BR fusion and FIHS-SABR fusion, a computer simulation is performed for IKONOS remote sensing image. Results from the experiments show that the proposed methods have less color distortion for the forest regions which reveal severe color distortion in the traditional FIHS fusion. From the evaluation results of the characteristics of spectral information for fused image, we show that the proposed methods have best results.

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A Reproduction algorithm of nighttime road-image for visibility evaluation of headlamps (헤드램프의 시계성 평가를 위한 야간도로 영상 재현 알고리즘)

  • Lee, Cheol-Hui;Ha, Yeong-Ho
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
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    • v.38 no.6
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    • pp.630-639
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    • 2001
  • This study proposes a new calculation method for generating real nighttime lamp-lit images. In order to improve the color appearance in the prediction of a nighttime lamp-lighted scene, the lamp-lit image is synthesized based on spectral distribution using the estimated local spectral distribution of the headlamps and the surface reflectance of every object. The Principal component analysis method is introduced to estimate the surface color of an object, and the local spectral distribution of the headlamps is calculated based on the illuminance data and spectral distribution of the illuminating headlamps. HID and halogen lamps are utilized to create beam patterns and captured road scenes are used as background images to simulate actual headlamp-lit images on a monitor. As a result, the reproduced images presented a color appearance that was very close to a real nighttime road image illuminated by single and multiple headlamps compared to the conventional graphic-based algorithm.

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Application of Linear Spectral Mixture Analysis to Geological Thematic Mapping using LANDSAT 7 ETM+ and ASTER Satellite Imageries (LANDSAT 7 ETM+와 ASTER영상정보를 이용한 선형분광혼합분석 기법의 지질주제도 작성 응용)

  • Kim Seung Tae;Lee Kiwon
    • Korean Journal of Remote Sensing
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    • v.20 no.6
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    • pp.369-382
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    • 2004
  • The purpose of this study is the investigation of applicability of LSMA(Linear Spectral Mixture Analysis) on the geological uses with different radiometric and spatial types of sensor images such as Terra ASTER and LANDSAT 7 ETM+. As for the actual application case, geologic mapping for mineral exploration using ASTER and ETM+ at the Mongolian plateau region was carried out. After the pre-processing such as the geometric corrections and calibration of radiance, 7 endmembers, as spectral classes for geologic rock types, related to spectral signature deviation for the given application was determined by the pre-surveyed geological mapping information and the correlation matrix analysis, and total 20 images of ASTER and ETM+ were used to LSMA processing. As the results, fraction maps showing individual mineral types in the study area are presented. It concluded that this approach based on LSMA using ETM+ and ASTER is regarded as one of the effective schemes for geologic remote sensing.

A Study on the Hyperspectral Image Classification with the Iterative Self-Organizing Unsupervised Spectral Angle Classification (반복최적화 무감독 분광각 분류 기법을 이용한 하이퍼스펙트럴 영상 분류에 관한 연구)

  • Jo, Hyun-Gee;Kim, Dae-Sung;Kim, Yong-Il
    • 한국공간정보시스템학회:학술대회논문집
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    • 2005.11a
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    • pp.41-45
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    • 2005
  • 분광각(Spectral Angle)을 이용한 분류는 같은 종류의 지표 대상물의 분광 특성이 대기 및 지형적인 영향으로 인해 원점을 기준으로 선형적인 분포 모양을 가진다는 가정에 기초한 새로운 접근의 분류 방식이다. 최근 분광각을 이용한 무감독 분류에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있으나, 원격탐사 데이터의 특성을 반영한 효과적인 무감독 분류에 대한 연구는 미진한 상태이다. 본 연구는 하이퍼스펙트럴 영상 분류에 있어서 기존 무감독 분광각 분류(USAC, Unsupervised Spectral Angle Classification) 연구에서 해결하지 못한 문제점들을 보완한 반복최적화 무감독 분광각 분류(ISOUSAC, Iterative Self-Organizing USAC) 기법을 제안하고 있다. 이를 위해, 무감독 분광각 분류에 적합한 각 분할(Angle Range Division) 기법을 적용하여 군집 초기 중심을 설정하였으며, 병합(Merge)과 분할(Split)를 통한 유동적인 군집 분석을 수행하였다. 결과를 통해, 제안된 알고리즘이 기존의 기법보다 수행 시간뿐 아니라 시각적인 면에서도 우수한 결과를 도출함을 확인할 수 있었다.

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Evaluation of Block-based Sharpening Algorithms for Fusion of Hyperion and ALI Imagery (Hyperion과 ALI 영상의 융합을 위한 블록 기반의 융합기법 평가)

  • Kim, Yeji;Choi, Jaewan
    • Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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    • v.33 no.1
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    • pp.63-70
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    • 2015
  • An Image fusion, or Pansharpening is a methodology of increasing the spatial resolution of image with low-spatial resolution using high-spatial resolution images. In this paper, we have performed an image fusion of hyperspectral imagery by using panchromatic image with high-spatial resolution, multispectral and hyperspectral images with low-spatial resolution, which had been acquired by ALI and Hyperion of EO-1 satellite sensors. The study has been mainly focused on evaluating performance of fusion process following to the image fusion methodology of the block association, which had applied to ALI and Hyperion dataset by considering spectral characteristics between multispectral and hyperspectral images. The results from experiments have been identified that the proposed algorithm efficiently improved the spatial resolution and minimized spectral distortion comparing with results from a fusion of the only panchromatic and hyperspectral images and the existing block-based fusion method. Through the study in a proposed algorithm, we could concluded in that those applications of airborne hyperspectral sensors and various hyperspectral satellite sensors will be launched at future by enlarge its usages.