• 한국항공우주학회지
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• 제49권10호
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• pp.883-892
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• 2021

본 논문에서는 드론을 활용한 감시정찰 임무의 효율성을 향상하기 위해 드론 탑재장비에서 실시간으로 구동 가능한 딥러닝 기반의 객체 인식 모델을 개발하는 연구를 수행하였다. 드론 영상 내 객체 인식 성능을 높이는 목적으로 학습 단계에서 학습 데이터 전처리 및 증강, 전이 학습을 수행하였고 각 클래스 별 성능 편차를 줄이기 위해 가중 크로스 엔트로피 방법을 적용하였다. 추론 속도를 개선하기 위해 양자화 기법이 적용된 추론 가속화 엔진을 생성하여 실시간성을 높였다. 마지막으로 모델의 성능을 확인하기 위해 학습에 참여하지 않은 드론 영상 데이터에서 인식 성능 및 실시간성을 분석하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권10호
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• pp.5095-5111
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• 2019

A multi-rotor Unmanned Aerial Vehicle (UAV) system is developed to solve the manhole cover detection problem for the infrastructure maintenance in the suburbs of big city. The visible light sensor is employed to collect the ground image data and a series of image processing and machine learning methods are used to detect the manhole cover. First, the image enhancement technique is employed to improve the imaging effect of visible light camera. An imaging environment perception method is used to increase the computation robustness: the blind Image Quality Evaluation Metrics (IQEMs) are used to percept the imaging environment and select the images which have a high imaging definition for the following computation. Because of its excellent processing effect the adaptive Multiple Scale Retinex (MSR) is used to enhance the imaging quality. Second, the Single Shot multi-box Detector (SSD) method is utilized to identify the manhole cover for its stable processing effect. Third, the spatial coordinate of manhole cover is also estimated from the ground image. The practical applications have verified the outdoor environment adaptability of proposed algorithm and the target detection correctness of proposed system. The detection accuracy can reach 99% and the positioning accuracy is about 0.7 meters.

• 한국지리정보학회지
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• 제7권4호
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• pp.143-154
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• 2004

원격탐사는 각종 상업용 위성과 항공사진을 바탕으로 이루어진다. 그러나 이러한 자료는 연구자들이 원하는 시기와 장소에 따라 촬영되는데 자료 획득시, 기상조건 및 경제적 이유로 많은 어려움을 겪고 있다. 이러한 문제점을 해결하고자 본 연구에서는 소형비행기 및 초경량 비행기에 탈부착이 가능한 소형 다중분광 자동 항공촬영시스템(PKNU2)을 개발하였다. PKNU2호는 연구실 자체 보유한 고해상도 가시대역, 적외선대역 카메라를 이용하여 칼라영상 및 적외 영상을 획득하였다. 환경감시 등의 목적으로 칼라 적외 합성영상을 생성, 분석하였으나 그리 만족스러운 결과를 획득하지 못하였다. 또한 PKNU2호가 대용량 촬영은 가능하였지만 데이터 저장시간이 12초로 횡중복률 60%를 만족시키지 못하였다. 현재 우리는 PKNU2호의 단점을 극복하고자 가시대역과 적외선 대역의 자료를 한번에 획득할 수 있 칼라 적외선 분광카메라, 열적외 카메라, 그리고 영상의 실시간 저장이 가능한 MPEG board를 도입하여 헬리콥터에 탈부착이 가능한 소형 다중분광 자동 항공촬영시스템(PKNU3)을 개발하고 있다. 본 연구에서는 본격적인 촬영에 앞서 가치 있는 영상 획득을 위해 센서의 특성 평가를 실시, 센서의 분광 특성 보정 및 렌즈의 기하학적 왜곡 보정을 작업을 실시하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제19권4호
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• pp.307-317
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• 2003

본 논문은 수동센서인 항공카메라와 능동센서인 레이저스캐너의 상호 보완적인 특징을 이용하여 지표면에 존재하는 다양한 지형지물 중 건물을 자동으로 추출하는 알고리즘에 대한 연구이다 제안하는 건물추출 알고리즘은 처리 단계별로 사용되는 데이터의 형태에 따라 point level process, polygon level process, parameter space level process의 세 단계로 나눌 수 있다. 첫 번째 단계인 point level process에서는 LIDAR의 점 데이터에서 과대오차를 제거하고 건물후보점들을 추출하여 같은 특성을 갖는 점들을 모아 폴리곤을 제작한다 두 번째 단계에서는 면적조건과 circularity를 이용하여 수목 폴리곤을 제거하고, 건물 폴리곤 사이의 포함관계를 정립한다. 마지막 단계에서는 이전 단계의 최종 건물 폴리곤을 공선조건식을 이용하여 항공사진 위에 투영하고 모폴로지 필터링을 통해 탐색영역을 제한한 후, Hough 변환의 파라미터 공간에서 다양한 가정과 제약조건을 이용하여 건물의 외곽선을 추출한다. 제안된 알고리즘에 의해 자동으로 추출된 건물 외곽선의 정확도를 검증하기 위하여 건물 모서리점의 3차원 좌표를 결정하였고, 이를 수치사진측량시스템에서 관측한 결과와 비교하였다. 실험결과 각 건물 모서리점의 평균제곱근오차는 X, Y, Z 각 방향으로 $\pm$8.1cm, $\pm$24.7cm, $\pm$35.9cm로 나타났다.

• 한국측량학회지
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• 제30권4호
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• pp.369-377
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• 2012

최근 IT기술의 발달과 공간정보기술의 고도화는 방재분야에 있어서 효과적인 피해조사 기술 개발의 필요성을 증대시키고 있다. 자연재해에 효과적으로 대응하고, 복구계획을 수립하기 위해서는 신속한 피해조사가 필요하며, 이러한 점에서 UAV는 신속한 피해조사를 위한 유용한 수단이 될 수 있다. 본 연구에서는 효율적인 자연재해 피해조사를 위한 UAV 기반 실시간 공중자료획득시스템의 활용성을 평가하고자 하였다. 시스템의 적용성 평가를 위해 정확도 분석을 수행하였으며, 국내 규정을 바탕으로 재난 유형을 구분하여 재해 유형별로 시스템을 적용한 피해조사의 활용성을 평가하였다. 연구 결과, 주택피해, 농경지 및 농림시설 피해, 공공시설 피해 등의 피해조사가 가능하였다. 향후 다양한 자연재해 현장을 대상으로 실시간공중자료획득시스템을 통해 취득된 영상자료를 활용함으로써 효율적인 자연재해 피해조사 및 복구계획 수립이 가능할 것이다.

• 대한공간정보학회지
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• 제22권3호
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• pp.3-10
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• 2014

수치지형도는 항공영상 및 현장조사 자료를 바탕으로 전문가의 숙련된 과정을 통해 제작되며 수치지형도는 2년 주기로 수정 갱신한다. 이러한 수치지형도 제작에는 많은 시간이 소모되어 급변하는 지형정보의 신속한 수정 갱신이 요구된다. 따라서 본 논문에서는 간결하고 신속한 수치지형도의 갱신 방법을 위해 촬영시기가 다른 동일 대상 지역의 고해상도 항공정사영상을 이용하여 RGB 컬러모델에서 HSI 컬러변환을 실시한다. 이에 얻어진 채도값을 기준으로 영역확장기법 및 모폴로지를 적용하여 도로영역의 객체 분류를 수행하였으며 대상지역의 지형변화 탐측을 위해 CVA 기법을 적용하여 변화된 도로영역의 추출정확도를 비교 분석하여 제시하였다.

• 한국측량학회지
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• 제37권5호
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• pp.379-388
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• 2019

Recently, a technique for acquiring spatial information data using UAV (Unmanned Aerial Vehicle) has been greatly developed. It is a very crucial issue of the GIS (Geographic Information System) mapping system that passes way point in the unmanned airframe and finally measures the accurate image and stable localization to the desired destination. Though positioning using DGPS (Differential Global Navigation System) or RTK-GPS (Real Time Kinematic-GPS) guarantee highly accurate, they are more expensive than the construction of a single positioning system using a single GPS. In the case of a low-priced single GPS system, the stability of the positioning data deteriorates. Therefore, it is necessary to supplement the uncertainty of the absolute position data of the UAV and to improve the accuracy of the current position data economically in the operating state of the UAV. The aim of this study was to present an algorithm enhancing the stability of position data in a single GPS mode of UAV with multiple GPS. First, the arrangement of multiple GPS receivers through the center of gravity of the UAV were examined. Next, MD (Mahalanobis Distance) is applied to detect instantaneous errors of GPS data in advance and eliminate outliers to increase the accuracy of previously collected multiple GPS data. Processing procedure for multiple GPS reception data by applying the center of the triangular method were presented to improve the position accuracy. Second, UAV navigation systems integrated multiple GPS through configuration of the UAV specifications were implemented. Using the unmanned airframe equipped with multiple GPS receivers, GPS data is measured with the TCM (Triangular Center Method). In addition, UAV equipped with multiple GPS were operated in study area and locational accuracy of multiple GPS of UAV with VRS (Virtual Reference Station) GNSS surveying were compared. The result showed that the error factors are compensated, and the error range are reduced, resulting in the reliability of the corrected value. In conclusion, the result in this paper is expected to realize high-precision position estimation at low cost in UAV using multiple low-cost GPS receivers.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제22권6호
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• pp.120-128
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• 2017

The aim of this study is to analyze the accuracy of SRTM Ver 3.0 and ASTER GDEM Ver 2 over Korea. To enable this, accuracy analysis was performed by using precise DEM which was made with multiple aerial image matching and national base map benchmark. The result of this study identified both SRTM and ASTER have different features. The height of the SRTM was found to be higher (3.8 m on average) at lower elevation and lower (8.4 m on average) at higher elevation. In contrast, the ASTER was found to be lower than the actual height at both lower and higher elevation (2.92 m, 4.51 m on average). The cause of this height bias according to the elevation is due to the differences in data acquisition and processing methods of DEM. It was identified however that both SRTM and ASTER were within allowable limits of error. In addition, RMSE of the SRTM was smaller than the ASTER in comparison to benchmark, and also the bias trend both at higher and lower terrain were similar to the precise DEM which was made with multiple aerial image matching. Therefore, the reliability of SRTM can be considered to be higher.

• 한국측량학회:학술대회논문집
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• 한국측량학회 2007년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.201-205
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• 2007

In the post-Cold War era, acquisition technique of high-resolution satellite imagery (HRSI) has begun to commercialize. IKONOS-2 satellite imaging data is supplied for the first time in the 21st century. Many researchers testified mapping possibility of the HRSI data instead of aerial photography. It is easy to renew and automate a topographical map because HRSI not only can be more taken widely and periodically than aerial photography, but also can be directly supplied as digital image. In this study matching size of IKONOS Geo-level stereo image is presented lot production of digital elevation model (DEM). We applied area based matching method using correlation coefficient of pixel brightness value between the two images. After matching line (where "matching line" implies straight line that is approximated to complex non-linear epipolar geometry) is established by exterior orientation parameters (EOPs) to minimize search area, the matching is tarried out based on this line. The experiment on matching size is performed according to land cover property, which is divided off into four areas (water, urban land, forest land and agricultural land). In each of the test areas, window size for the highest correlation coefficient is selected as propel size for matching. As the results of experiment, the proper size was selected as $123{\times}123$ pixels window, $13{\times}13$ pixels window, $129{\times}129$ pixels window and $81{\times}81$ pixels window in the water area, urban land, forest land and agricultural land, respectively. Of course, determination of the matching size by the correlation coefficient may be not absolute appraisal method. Optimum matching size using the geometric accuracy therefore, will be presented by the further work.

• 스마트미디어저널
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• 제7권3호
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• pp.64-71
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• 2018

무인항공기의 활용분야가 국방, 산업, 엔터테인먼트 그리고 개인의 취미영역까지 여러 분야로 급속히 확대되고 있다. 다수의 무인항공기 운영으로 인해, 목적지 이외의 지역으로 비행경로 오류가 발생하고, 적대적 국가의 무인항공기 탈취로 인한 안보 위협과 불법 영상촬영에 따른 개인정보 노출로 인한 2차 피해까지 보안의 여러 문제점이 증가되고 있다. 본 논문은 이러한 보안 이슈에 대해, GPS 스푸핑, 촬영한 영상정보 다운로드 해킹, 전파 재밍을 통한 신호 감쇄로 오작동, 영상 촬영 자료로 인한 개인정보 노출 등 보안 취약점을 발견하였다. 이를 해결하기 위해, GPS 스푸핑 공격 방지, VPN(Virture Private Network)을 활용한 영상촬영 정보 구간의 암호화를 설정하여 비정형 데이터의 안정성을 확보하였다. 또한, 무인항공기 촬영 개인정보 노출에 따른 2차 피해를 최소화하고 안전성을 확보하기 위한 방안으로 개인정보 암호화와 마스킹 기법을 적용하여, 데이터의 무결성을 확보 하였다. 점차 증가되는 무인항공기의 응용분야에서 안전한 사용과 산업 활성화에도 기여 할 것으로 기대한다.