• Title/Summary/Keyword: 분광결상

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Comparative Analysis of Image Fusion methods using KOMPSAT-2 Imagery (KOMPSAT-2 위성영상을 이용한 영상융합기법 비교연구)

  • Yu, Beong-Hyeok;Chi, Gwang-Hoon
    • Proceedings of the KSRS Conference
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    • 2009.03a
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    • pp.196-201
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    • 2009
  • KOMPSAT-2 위성영상은 공간해상도가 우수한 1-m급 전정색 영상과, 상대적으로 분광해상도가 우수한 4-m급 다중분광 영상을 동시 취득하는 다중 센서이다. 영상융합기법의 적용을 통해 1-m급 고해상도 다중분광 영상의 취득이 가능하며, 이것은 1-m급에서 식별 가능한 객체들을 분류하고 변화 탐지하는데 활용될 수 있다. 본 연구는 IHS (Intensity-Hue-Saturation) 융합 기법의 I (Intensity) 와 $\delta$ 값을 조정함으로써 새로운 융합기법을 제안하였으며, 육안분석과 상관계수를 가지고 다른 융합기법들과 비교분석하였다. 실험 결과, 제안된 기법의 융합영상은 원본 다중분광영상과 가장 높은 상관계수를 나타내었으며, 상관계수가 유사한 웨이브릿 융합 또는 고대역 필터링과의 육안분석에서 확연히 우수한 공간 선명도를 나타내는 것으로 평가되었다.

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Multiview Data Clustering by using Adaptive Spectral Co-clustering (적응형 분광 군집 방법을 이용한 다중 특징 데이터 군집화)

  • Son, Jeong-Woo;Jeon, Junekey;Lee, Sang-Yun;Kim, Sun-Joong
    • Journal of KIISE
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    • v.43 no.6
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    • pp.686-691
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    • 2016
  • In this paper, we introduced the adaptive spectral co-clustering, a spectral clustering for multiview data, especially data with more than three views. In the adaptive spectral co-clustering, the performance is improved by sharing information from diverse views. For the efficiency in information sharing, a co-training approach is adopted. In the co-training step, a set of parameters are estimated to make all views in data maximally independent, and then, information is shared with respect to estimated parameters. This co-training step increases the efficiency of information sharing comparing with ordinary feature concatenation and co-training methods that assume the independence among views. The adaptive spectral co-clustering was evaluated with synthetic dataset and multi lingual document dataset. The experimental results indicated the efficiency of the adaptive spectral co-clustering with the performances in every iterations and similarity matrix generated with information sharing.

Improved Spectral-reflectance(SR) Estimation Using Set of Principle Components Separately Organized for Each SR Population with Similar SRs (유사 분광반사율 모집단별로 구성된 주성분 집합을 이용한 개선된 분광반사율 추정)

  • 권오설;이철희;이호근;하영호
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
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    • v.40 no.2
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    • pp.11-19
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    • 2003
  • This paper proposes an algorithm to reduce the estimation error of surface spectral-reflectance(SR) using a conventional 3-band RGB camera. In the proposed method, estimation error can be reduced by using adaptive principal components(PCs) for each color region. In order to build adaptive set of PCs, n SR populations are organized for n PC sets by using Lloyd quantizer design algorithm. Macbetch ColorCheckcer is utilized as initial representative SR values for 1485 Munsell color chips of total color population and the Munsell chips arc divided subsets and a set of corresponding adaptive PCs per each subset is organized. As a result of experiments, the proposed method showed advanced estimation performance compared to both the two 3-band PCA methods and the 5-band wiener method.

Classification and evaluation of river environment using Hyperspectral images (초분광 영상정보를 활용한 하천환경 분류 및 평가)

  • Han, Hyeong Jun;Lee, Chang Hun;Kang, Joon Gu;Kim, Jong Tae
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.423-423
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    • 2019
  • RGB나 다중분광영상은 높은 공간 해상도로 인해 크기가 작은 물질의 클래스를 부여하는데 있어서는 효과적이지만 분광해상도가 낮아 다양한 종류의 지표물 분류 및 분광적으로 미세한 차이를 보이는 대상 체간의 분류에는 한계를 가지고 있다. 그러나 초분광 영상(Hyperspectral Image)은 대상 객체의 분광 반사곡선을 수백개의 연속적인 분광 파장대 영역으로 상세하게 해당 물체의 정보를 취득할 수 있는 기능을 가지고 있다. 최근 국내에서도 초분광 영상을 이용한 토지피복도 작성 및 환경 모니터링 등 다양한 분야에 적용하기 위한 연구가 시도되고 있다. 최근에는 드론과 같은 소형 UAV를 활용하여 경제적인 비용으로 시공간해상도가 높은 영상을 획득하는 것이 가능하게 되었으며 분광정보를 수집하는 영상 장비의 발전으로 드론에 탑재가 가능한 경량의 소형 초분광센서가 개발됨으로써 보다 높은 분광해상도의 영상을 취득할 수 있게 되었다. 본 연구에서는 효율적인 하천환경조사를 위해 UAV를 활용하여 고해상도 초분광 영상을 취득하였으며, 차원축소법과 분류기 적용에 따른 공간 분류 정확도 분석을 통해 하천환경에 대한 분류 및 평가를 실시하였다. 연구지역에서 획득한 초분광 영상은 노이즈로 인한 영향을 줄이고자 MNF와 PCA 기법으로 차원축소를 수행하였으며, MLC(Maximum Likelihood Classification)와 SVM(Support Vector Machine), SAM(Spectral Angle Mapping) 감독분류기법을 적용하여 하천환경특성에 따른 공간분류를 수행하였다. 연구 결과 MNF기법으로 차원 축소한 영상을 적용하여 MLC 감독분류를 수행하였을 때 가장 높은 분류정확도를 얻을 수 있었으나, 일부 클래스 및 수역의 경계와 그림자 공간에서 주로 오분류가 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

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Heavy Metal Contamination Characteristics and Spectral Characteristics of White Precipitation occurring at Miin Falls Drainage (미인폭포 수계에서 발생하는 백색침전물의 중금속 오염 및 분광학적 특성)

  • Lim, Jeong Hwa;Yu, Jaehyung;Shin, Ji Hye;Jeong, Yong Sik;Koh, Sang-Mo;Park, Gyesoon
    • Journal of the Mineralogical Society of Korea
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    • v.30 no.1
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    • pp.31-43
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    • 2017
  • This study investigated mineralogy, spectral characteristics and heavy metal contamination including Cd, Ni, Al, Fe, Mn and S for white precipitation in Miin falls based on XRF, XRD, and spectrometer. As a result, Al concentration was abnormally high at all samples, and most of the samples showed high contamination level in Cd and Ni. XRD results detected quartz, kaolinite, rhomboclase, aluminocoquimbite, and gibbsite which infers that heavy metal elements are distributed by adsorption with clay minerals. Spectral characteristics of white precipitation can be described by increasing pattern of reflectance in visible spectrum and decreasing pattern of reflectance in longer wave length including near infrared and shortwave infrared spectrum. The absorption features reveals that spectral characteristics of white precipitation is mainly controlled by kaolinite, rhomboclase, aluminocoquimbite, and gibbsite. The relationship between heavy metal concentration and absorption depth showed high positive correlation for Al concentration and absorption feature at 2202 nm of Al-OH absorption. This spectral characteristics indicates that absorption depth could be effectively used for estimation of heavy metal concentration.

Development of Suspended Sediment Concentration Measurement Technique Based on Hyperspectral Imagery with Optical Variability (분광 다양성을 고려한 초분광 영상 기반 부유사 농도 계측 기법 개발)

  • Kwon, Siyoon;Seo, Il Won
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.116-116
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    • 2021
  • 자연 하천에서의 부유사 농도 계측은 주로 재래식 채집방식을 활용한 직접계측 방식에 의존하여 비용과 시간이 많이 소요되며 점 계측 방식으로 고해상도의 시공간 자료를 측정하기엔 한계가 존재한다. 이러한 한계점을 극복하기 위해 최근 위성영상과 드론을 활용하여 촬영된 다분광 혹은 초분광 영상을 통해 고해상도의 부유사 농도 시공간분포를 측정하는 기법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만, 다른 하천 물리량 계측에 비해 부유사 계측 연구는 하천에 따라 부유사가 비균질적으로 분포하여 원격탐사를 통해 정확하고 전역적인 농도 분포를 재현하기는 어려운 실정이다. 이러한 부유사의 비균질성은 부유사의 입도분포, 광물특성, 침강성 등이 하천에서 다양하게 분포하기 때문이며 이로 인해 부유사는 지역별로 다양한 분광특성을 가지게 된다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 영향을 고려한 전역적인 부유사 농도 예측 모형을 개발하기 위해 실내 실험을 통해 부유사 특성별 고유 분광 라이브러리를 구축하고 실규모 수로에서 다양한 부유사 조건에 대한 초분광 스펙트럼과 부유사 농도를 측정하는 실험을 수행하였다. 실제 부유사 농도는 광학 기반 센서인 LISST-200X와 샘플링을 통한 실험실 분석을 통해 계측되었으며, 초분광 스펙트럼 자료는 초분광 카메라를 통해 촬영한 영상에서 부유사 계측 지점에 대한 픽셀의 스펙트럼을 추출하여 구축하였다. 이렇게 생성된 자료들의 분광 다양성을 주성분 분석(Principle Component Analysis; PCA)를 통해 분석하였으며, 부유사의 입도 분포, 부유사 종류, 수온 등과의 상관관계를 통해 분광 특성과 가장 상관관계가 높은 물리적 인자를 규명하였다. 더불어 구축된 자료를 바탕으로 기계학습 기반 주요 특징 선택 알고리즘인 재귀적 특징 제거법 (Recursive Feature Elimination)과 기계학습기반 회귀 모형인 Support Vector Regression을 결합하여 초분광 영상 기반 부유사 농도 예측 모형을 개발하였으며, 이 결과를 원격탐사 계측 연구에서 일반적으로 사용되어 오던 최적 밴드비 분석 (Optimal Band Ratio Analysis; OBRA) 방법으로 도출된 회귀식과 비교하였다. 그 결과, 기존의 OBRA 기반 방법은 비선형성을 증가시켜도 좁은 영역의 파장대만을 고려하는 한계점으로 인해 부유사의 다양한 분광 특성을 반영하지 못하였으며, 본 연구에서 제시한 기계학습 기반 예측 모형은 420 nm~1000 nm에 걸쳐 폭 넓은 파장대를 고려함과 동시에 높은 정확도를 산출하였다. 최종적으로 개발된 모형을 적용해 다양한 유사 조건에 대한 부유사 시공간 분포를 매핑한 결과, 시공간적으로 고해상도의 부유사 농도 분포를 산출하는 것으로 밝혀졌다.

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Vicarious Radiometric Calibration of RapidEye Satellite Image Using CASI Hyperspectral Data (CASI 초분광 영상을 이용한 RapidEye 위성영상의 대리복사보정)

  • Chang, An Jin;Choi, Jae Wan;Song, Ah Ram;Kim, Ye Ji;Jung, Jin Ha
    • Journal of Korean Society for Geospatial Information Science
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    • v.23 no.3
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    • pp.3-10
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    • 2015
  • All kinds of objects on the ground have inherent spectral reflectance curves, which can be used to classify the ground objects and to detect the target. Remotely sensed data have to be transferred to spectral reflectance for accurate analysis. There are formula methods provided by the institution, mathematical model method and ground-data-based method. In this study, RapidEye satellite image was converted to reflectance data using spectral reflectance of a CASI hyperspectral image by using vicarious radiometric calibration. The results were compared with those of the other calibration methods and ground data. The proposed method was closer to the ground data than ATCOR and New Kurucz 2005 method and equal with ELM method.

The development of the photoreflectance program for the analysis of semiconductor optical properties

  • Shin, Sang-Hoon;Kim, Geun-Hyeong
    • Journal of the Korea Society of Computer and Information
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    • v.27 no.8
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    • pp.211-218
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    • 2022
  • In this paper, a computer simulation program was developed to interpret the results measured by photoreflectance spectroscopy. The developed program is implemented so that the user can easily change the factors required for optical modulation characteristic interpretation, and the result of the value can be checked simultaneously with the actual measurement result. The results obtained by photoreflectance spectroscopy are obtained by mixing a third derivative function form (TDFF) modulated around a bandgap with a Franz-Keldysh oscillation (FKO) signal due to an electric field at a surface and an interface higher than the bandgap. Through the computer simulation program, the optical characteristics that appear in the GaSb Epi layer formed as a single layer were analyzed, and very useful results were obtained by specializing in optical modulation analysis. In addition, a Fast Fourier Transform (FFT) analysis tool was added to facilitate frequency characteristics analysis of FKO.

Construction Broadband CARS Spectrometer and Uncertainty Analysis of Temperature Measurement (광대역 CARS 분광기의 제작과 온도 측정의 정확도 분석)

  • 박승남
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.4 no.2
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    • pp.226-232
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    • 1993
  • A broadband CARS system is constructed for shot by shot measurement of a full CARS spectrum, which consists of a frequency doubled Nd:Yag laser, broadband mode-less laser and optical multi-channel analyzer installed in a double grating monochromator. To increase the accuracy of CARS temperature measurement and get better the fitting goodness, we have measured the slit function of the detection system and determined the analytical functional form of the slit function. Accuracy of the CARS system for temperature measurement is evaluated from the difference between the best-fit temperature of CARS spectrum and temperature of thermocouple reading. The uncertainty of the temperature measurement is found to be less than 1.5% in temperature range from 300 K to 1300 K.

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