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Camera Modelling of Linear Pushbroom Images - Quality analysis of various algorithms

대표적 위성영상 카메라 모델링 알고리즘들의 비교연구

  • 김태정 (한국과학기술원 인공위성 연구센터) ;
  • 김승범 (한국과학기술원 인공위성 연구센터) ;
  • 신동석 (한국과학기술원 인공위성 연구센터)
  • Published : 2000.03.01

Abstract

Commonly-used methods for camera modelling of pushbroom images were implemented and their performances were assessed. The models include Vector Propagation) model, Gugan and Downman(GD)'s model, Orun and Natarajan(ON)'s model, and Direct Linear Transformation(DLT) model The models were tested on a SPOT full-scene over Seoul. The number of ground control points(GCP) used range from 1 to 23. For less than 6 GCPs all other models fail except VP, with VP's accuracy being 2.7 pixels. With mode than 6 GCPs ON shows the best accuracy with 1pixel accuracy while the accuracy of VP is 1.5 pixels. GD fails in most cases due to the correlation among model parameters. The accuracy of DLT does not converge but fluctuates between 1 and 4 pixels subject to GCPs used. VP has an advantage in that its results can be used for the estimation of satellite orbit. Unresolved topics are: to remove errors in GCPs from the aforementioned accuracy value; to improve the performance of VP.

Pushbroom위성 영상의 카메라 모델링을 위한 대표적 방법들을 구현하고 성능을 분석하였다. 구현된 모델들은 벡터 진행 모델, Gugan and Dowman(GD)의 모델, 상용 소프트웨어의 근간을 이루는 Orun and Natarajan(ON)의 모델, Direct Linear Transformation(DLT)모델이다. 서울/경기지역 의 SPOT 영상에 대해 지상기준점의 수를 1개에서 23개까지 변화하면서 카메라 모델을 수립하였다. 지상기준점이 6개 미만인 경우에는 벡터 진행 모델이 최고 2.7픽셀의 정확도를 보인 반면 이외의 모델들은 사용할 수 없다. 6개 이상인 경우에는 ON모델이 최고 1픽셀의 정확도로 가장 우수한 성능을 보인다. 이때 벡터 진행 모델은 최고 1.5픽셀의 정확도를 갖는다. GD모델은 모델 변수간의 상관관계로 인하여 대부분의 경우 모델 수립에 실패하였다. DLT모델의 정확도는 특정 지상기준점의 포함여부에 따라 1∼4픽셀 사이에서 진동한다. 모델링의 부산물로서 벡터 진행 모델은 위성궤도 추정에 응용할 수 있는 장점이 있다 향후 연구 과제로는 위에서 열거한 정확도로부터 지상기준점에 내재한 오차 제거, 벡터 진행 모델의 성능 향상 등이 있다.

Keywords

References

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