Spatial Information Research

Korea Spatial Information Society (대한공간정보학회)
권호 표지

An Efficient Super Resolution Method for Time-Series Remotely Sensed Image

시계열 위성영상을 위한 효과적인 Super Resolution 기법

  • 정승균 (서울시립대학교 공간정보공학과) ;
  • 최윤수 (서울시립대학교 공간정보공학과) ;
  • 정형섭 (서울시립대학교 공간정보공학과)
  • Received : 2011.01.14
  • Accepted : 2011.02.25
  • Published : 2011.02.28
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Abstract

GOCI the world first Ocean Color Imager in Geostationary Orbit, which could obtain total 8 images of the same region a day, however, its spatial resolution(500m) is not enough to use for the accurate land application, Super Resolution(SR), reconstructing the high resolution(HR) image from multiple low resolution(LR) images introduced by computer vision field. could be applied to the time-series remotely sensed images such as GOCI data, and the higher resolution image could be reconstructed from multiple images by the SR, and also the cloud masked area of images could be recovered. As the precedent study for developing the efficient SR method for GOCI images, on this research, it reproduced the simulated data under the acquisition process of the remote sensed data, and then the simulated images arc applied to the proposed algorithm. From the proposed algorithm result of the simulated data, it turned out that low resolution(LR) images could be registered in sub-pixel accuracy, and the reconstructed HR image including RMSE, PSNR, SSIM Index value compared with original HR image were 0.5763, 52.9183 db, 0.9486, could be obtained.

정지궤도 해색 센서(GOCI: Geostationary Ocean Color Imager) 는 세계 최초의 정지궤도 위성으로 매일 1 시간마다 8 장의 영상을 획득 할 수 있어 육상파 해양 모두 활용성이 높은 위성이다. 그러나 500m의 GSD(Ground Sample Distance)를 지니는 서해성도 영상은 육성 활용에 한계가 있다. 최근, 컴퓨터 비전분야에서 활발히 진행 중인 기술인 Super Resolution(이하 SR)는 유사 시간대에 촬영한 저해상도 영상으로부터 고해상도 영상을 제작하는 기술로, 이를 시간 해상도가 높은 시계열 위성인 GOCI에 적용한다면 해상도가 향상 된 영상을 제작하는 기술로, 이를 시간 해상도가 높은 시계열 위성인 GOCI에 적용한다면 해상도가 향상 된 영상의 취득이 가능하며, 또한 광학 위성 영상의 단점인 구름에 의해 손실된 지상 정보의 복원이 가능할 것이다. 본 연구에서는, GOCI 자료를 위한 효율적인 초해상도 영상 복원 알고리즘 개발을 위한 선행연구로써 위성 영상 취득과정과 유사한 환경의 시뮬레이션을 통해 시계열 자료를 제작하고, 제작된 자료를 제안한 알고리즘에 적용함으로서 0.1 단위의 픽셀 정합도를 확인하였고, 원본 영상과 RMSE 0.5763, PSNR 52.9183 db, SSIM Index 0.9486의 정확도를 나타낸 HR 영상을 복원하였다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 국토해양부

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