위성영상 운영은 주문접수, 촬영계획, 영상처리, 영상 배포의 과정으로 구분하며 촬영계획은 주문 접수 과정에서 전달된 신규 주문과 이미 진행 중인 주문을 바탕으로 한정된 위성자원을 최대한 활용하여 사용자의 촬영요청을 가능한 적절한 시기에 반영할 수 있도록 위성의 촬영계획을 수립하는 과정으로 위성 자원의 효율적인 활용이라는 취지와 가장 밀접한 관계를 갖는 과정에 해당한다. 촬영계획은 동시에 많은 변수를 고려해야 하기 때문에 연산량도 많은 편이며, 스케줄링을 수행할 때마다 동일한 과정을 반복적으로 수행해야 한다. 본 논문에서는 촬영계획의 효율성을 높이기 위해 촬영계획의 최적화 연구를 수행하였다. 먼저 촬영계획 수행과정과 제약조건을 정리하여 가능한 많이 촬영할 수 있도록 촬영계획 모형을 수립하고 그 모형을 해결하기 위해 휴리스틱 알고리즘을 제안하였다.
본 논문에서는 아리랑위성 2호의 영상촬영 계획 절차를 살펴보고, 각 단계에서 발생할 수 있는 궤도예측 오차를 분석하였다. 이를 위해 영상촬영 계획을 수립하는 PSS와 명령계획을 작성하는 MAPS에서 각각 계산된 자세정보를 상호 비교하여 궤도예측 오차의 원인을 규명하였다. 또한, 아리랑위성 2호의 실제 영상자료를 이용하여 촬영된 영상의 중심점과 미리 계획된 목표지점 사이의 이탈거리인 촬영 지향오차를 계산하였다. 영상촬영 계획은 실제 촬영일보다 이전에 수행되어 궤도예측 오차를 어느 정도 포함하게 되므로, 영상촬영 계획 시 일정한 Margin을 적용해야 할 것으로 판단된다.
지상사진측량 시 카메라를 통한 영상 획득에 있어서 촬영 시간과 노력 등의 비용 감소를 위하여 카메라 촬영 위치의 최적화를 통해 촬영의 효율성을 고려하고 그에 따른 영상 촬영을 위한 계획을 구상해볼 필요가 있다. 본 연구는 GIS기반의 지상영상 촬영 계획을 위한 시스템 구성을 목표로 그 가능성을 평가하기 위한 기초 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 GIS를 활용하여 1:5000 수치지도에서 추출한 2차원의 건물 지도로부터 카메라 렌즈의 화각에 따라 건물의 외벽의 촬영 범위를 결정함으로써 최적의 촬영 지점을 계획하기위한 실험을 하였으며 이를 통하여 GIS를 활용한 지상영상 촬영 계획 시스템의 구축 가능성에 대하여 평가해보았다.
1. 목적 : 방사선종양학과에서 3차원 치료계획용 전산화단층촬영 시 조영제 주입율에 따른 CT 값(hounsfield unit, H.U) 변화를 정량적으로 평가하여 최적의 영상증강효과 및 방사선치료계획을 위한 기초 프로토콜을 제시하고자 한다. 2. 대상 및 방법: 연세암센터 방사선종양학과에서 3차원 치료계획용 전산화단층촬영을 시행한 상복부(폐암)환자 20명을 대상으로 하였다. 조영제 양(130mL)은 일정하게 고정하였고, 조영제주입율을 1.2, 1.5, 2.0 mL/sec로 변화시켜가며 조영제를 주입하면서 3차원 방사선치료계획영상에 적합한 조영제주입율(contrast flow rate)과 지연시간(delay time)을 도출하였고, CT 값을 측정하여 정량적 평가를 시행하였다. 관심부위는 폐동맥과 폐정맥으로 하였다. 그리고, 환자 기본정보, 조영제주입율, H.U 등 영상증강에 영향을 미치는 인자들을 통계처리 프로그램인 SPSS를 이용하여 최적의 영상을 획득할 수 있는 기초 프로토콜을 작성하였다. 3. 결과 : 폐암환자의 전산화단층촬영영상 획득 시 3차원 방사선치료계획에 적합한 영상을 얻을 수 있는 조건중 조영제주입율은 1.5 mL/sec 이었고, 지연시간은 $60{\sim}70$초이었다. 통계처리를 수행한 결과 환자의 기본정보 및 조영제주입율 등이 영상증강에 영향을 미치는 인자임을 알 수 있었다. 본 연구에서 작성한 기초 프로토콜을 이용하여 3차원 방사선치료계획 시 정확한 종양 및 정상조직 설정이 용이하게 되어 방사선치료 효율을 극대화 할 수 있었다. 4. 결론 : 방사선종양학과에서 3차원 치료계획용 전산화단층촬영 시 사용할 수 있는 기초적인 영상획득 프로토콜을 도출하였고, 향후 더 많은 임상경험과 정량적 평가가 수반된다면 임상에 적극 사용할 수 있을 것이라 사료된다.
UAV를 이용하여 정사영상과 수치지도제작을 위해서는 촬영계획대로 촬영해야 한다. 그러나 풍속, 풍향 및 시스템의 결함으로 촬영정확도가 저하된다. 저가 UAV의 waypoint기능을 활용한다면 다소 실수를 줄일 수 있다. 본 연구에서는 waypoint기능을 이용하여 비행정확도를 평가하고 모의촬영을 통해 촬영정확도를 확인하고자 한다.
2006년 발사되어 현재 운영 중인 아리랑위성 2호의 활용도를 높이기 위해서는 촬영 지역의 radiance 값에 따라 아리랑위성 2호의 TDI와 Vp gain 값을 조절해야만, 10bit인 radiometric resolution을 넓게 사용할 수가 있다. 촬영하고자 하는 지역의 radiance 값을 미리 예측하기 위해서, 한 픽셀이 $250km\times250km$인 월별 전 세계 radiance 평균값을 기본으로 촬영 날짜, 촬영 시각, 촬영 지역의 기후 조건 및 아리랑위성 2호의 ON-to-Radiance 변화 계수 값들을 사용하여서 최종 At-sensor radiance 값을 계산하는 알고리즘을 개발하였다. 실제 아리랑위성 2호의 자료수집계획 작성 시에 참고 값으로 사용 중이고, 80%이상의 정확도가 있음을 확인하였다.
항공사진촬영은 계획된 노선을 따라 항공기를 조정하여 적절한 위치에서 촬영을 수행하는 작업이다. 특히 3차원 공간데이터 구축을 위하여 사용되는 다각사진촬영시스템의 경우 대형 CCD가 중형 CCD를 사용함으로써 촬영면적이 크지 않아서 적절한 위치에서 촬영이 이루어 지지 않는 경우 충분한 중복도를 확보하지 못하여 외부표정요소 결정에 문제가 발생할 소지가 있다. 따라서, GPS/INS를 이용하여 정확한 항공기의 위치를 결정하여 사전에 계획된 위치에서 촬영을 실시함으로써, 정확한 3차원 공간데이터의 모델링을 수행할 수 있다.
관제시스템 중 임무계획시스템은 위성시스템을 이용한 일련의 임무를 수행하는데 있어, 위성의 상태를 고려하여 임무간 상호 충돌이 없도록 최적의 임무계획을 수립하는 시스템이다. 상용화 촬영임무의 증가로 인해 1일 촬영요청수가 증가한다면 임무간 시간충돌 및 자원에 의한 제한 사항을 검증하는데 많은 시간이 소요되고, 임무계획 작성의 오류 가능성이 증가하게 된다. 이러한 어려움을 해결하기 위해서 임무계획검증시스템이 제안되고 개발되었다. 임무계획검증시스템은 임무계획시스템과 연동되어 운영되도록 설계되었으며, 검증기능 외에도 교신 스케줄 자동생성 기능을 포함하고 있다. 임무계획검증시스템의 주요기능은 임무계획검증, 명령계획검증, 교신스케줄생성 기능을 가지고 있으며, 각 모듈에서 생성된 내용은 공통 데이터베이스로 운영된다.
AOI 검사기는 SMT 공정 상에서 PCB (printed Circuit Board) 상의 부품들을 카메라로 촬영하고 촬영된 영상을 2D 혹은 3D 형태의 이미지로 재구성하고 분석하여 이상 여무를 판단하는 장비다. 검사를 하고자 하는 PCB의 크기가 카메라가 촬영할 수 있는 영역 보다 큰 경우가 대부분이기 때문에 PCB 상에 마운트 되어 있는 부품들을 모두 촬영하기 위해서는 여러 차례 나누어 촬영해야 할 필요가 있으며 이 때문에 PCB 상에 촬영해야 하는 부품들을 가능한 FOV에 많이 포함될 수 있도록 여러 FOV 영역으로 나누고 이렇게 나누어진 FOV 영역들을 최적의 경로로 이동하며 촬영할 수 있도록 하기 위한 알고리즘이 필요하다. 기존 논문들은 대부분 이 문제를 해결하기 위한 알고리즘에 대해 다루어 왔다. 일반적으로 생산이 진행되는 시점에서는 검사해야 할 PCB에 대한 정보 (PCB의 크기, 부품의 위치, 크기, 종류 등)는 이미 정해져 있기 때문에 경로 계획 최적화 수행은 PCB 정보에 변동이 없다면 한차례만 하면 된다. 하지만 검사를 할 수 있도록 Teaching 하는 단계에서는 PCB 정보가 지속적으로 변경될 수 있으며 이에 따라 최적화를 여러 차례 수행해야 할 필요성이 있다. 최적화를 위한 처리 시간은 부품의 개수, PCB 상에서의 분포정도등에 따라 증가하기 때문에 PCB 정보가 변경될 때 마다 최적화를 수행하게 되면 비효율적으로 처리 시간이 증가하게 된다. 본 논문에서는 이 문제에 대해 연구하고 해결책을 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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