• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2008년도 하계학술발표회 논문집
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• pp.253-254
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• 2008

• 대한원격탐사학회지
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• 제29권2호
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• pp.209-218
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• 2013

북미 지역에 위치한 소노란 사막은 많은 위성 광학 센서의 대리 검보정에 이용되어왔다. 소노란 사막은 대리 검보정에 적합한 조건들, 즉 높은 반사율, 적은 식생, 비교적 넓은 면적, 적은 강우량 등을 가지고 있지만, 고도가 낮고 바다에 근접해 있어 대기의 수증기량에 계절적 변화가 크다는 단점이 있다. 대기 상층의 반사율(Top-Of-Atmosphere reflectance, TOA reflectance)만을 이용하여 센서의 감퇴(sensor degradation)를 추정하는 대리 검보정 방법의 경우, 이러한 대기 가변성은 대리 검보정의 정밀도를 떨어뜨리는 결과를 가져온다. 이 논문에서는 12년간에 걸쳐 수집된 Landsat 5 영상을 이용해 소노란 사막 지역 내에서 복사도의 가변성이 가장 작은 위치를 찾아내고, TOA 반사율 가변성의 또 다른 원인인 양방향 반사분포함수(Bidirectional reflectance distribution function, BRDF)를 규명하여 그에 대한 보정을 시도하였다. 실험의 결과, 소노란 사막의 중서부가 가시광선과 근적외선 밴드에 대해 고루 낮은 가변성을 가지는 지역임이 밝혀졌고, BRDF 모델을 통하여 태양-타겟-센서 간의 위치변화로 말미암은 가변성을 고려한 결과, 가시광선 밴드들의 경우 그 BRDF 효과가 상당히 감소하였지만, 근적외선 밴드들의 경우 대기 가변성으로 인해 BRDF 효과가 많이 제거되지 못하였음을 관찰하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제32권1호
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• pp.61-65
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• 2016

Importance of remote sensing for surface is increased than past. So many countries try to many ways to retrieve surface reflectance. In this study, we study a Bidirectional Reflectance Distribution Function (BRDF) to retrieve surface reflectance. We apply BRDF using observed surface reflectance of SPOT/VEGETATION (VGT-S1) and angular data to get Bidirectional Reflectance Distribution (BRD) coefficients for calculating scattering. And then we apply BRDF in the opposite direction with BRD coefficients and angular data to retrieve Background Surface Reflectance (BSR). The range of BSR is not over $0.4{\mu}m$ (blue), $0.45{\mu}m$ (red), $0.55{\mu}m$ (NIR). And for validation we compare BSR with VGT-S1, there are bias is from 0.0116 to 0.0158 and RMSE is from 0.0459 to 0.0545. As a result, we confirm that BSR is similar to VGT-S1.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2014년도 춘계학술발표대회
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• pp.840-843
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• 2014

사실적 피부 렌더링은 피부 표면에서 일어나는 확산반사(Diffusion) 및 경면반사(Specular) 뿐 만 아니라 피부층 내에서 산란되어 나오는 산란광과 얇은 피부층을 통과하는 투과광 등을 고려하여 렌더링 되어야 한다. 이를 물리적인 개념들을 사용하여 실시간으로 계산하여 표현하는 것은 많은 계산량과 시간을 필요로 하므로 확산 반사 및 경면 반사 등을 미리 계산하여 텍스쳐로 저장하고 재사용하는 사전정의 BRDF 방법으로 근사화하여 표현할 수 있다. 하지만 사전정의 BRDF를 통해 생성된 피부 투과광색상 텍스쳐 맵은 그 색상이 고정되어있어 조명의 색상이 바뀌어도 피부를 투과하는 빛의 색상이 변하지 않아 부자연스러움을 보인다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 물체와 조명간의 거리를 이용하여 빛의 감쇠비율을 구하고 조명의 색상 값과 감쇠비율을 이용하여 피부 투과광 색상 텍스쳐 맵의 RGB채널 수정을 통해 피부 렌더링에서의 자연스러운 투과광 표현이 가능함을 보였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제29권3호
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• pp.307-314
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• 2013

The Bidirectional Reflectance Distribution (BRD) effect is critical to interpret the surface information using remotely sensed data. This effect was caused by geometric relationship between sensor, target and solar that is inevitable effect for data of optical sensor. To remove the BRD effect, semi-empirical BRDF models are widely used. It is faster to calculate than physical models and demanded less observation than empirical models. In this study, Ross-Li kernel and Roujean kernel were used respectively in National Aeronautics and Space Administration (NASA) and European Organization for the Exploitation of Meteorological Satellites (EUMETSAT) that are used to compare each other. The semi-empirical model consists of three parts which are isotropic, geometric and volumetric scattering. Each part contained physical kernel and empirical coefficients that were calculated by statistical method. Red and NIR channel of SPOT/VEGETATION product were used to compute Nadir BRDF Adjusted Reflectance (NBAR) over East Asia area from January 2009 to December 2009. S1 product was provided by VITO that was conducted atmospheric correction using Simplified Method of Atmospheric Correction (SMAC). NBAR was calculated using corrected reflectance of red and NIR. Previous study has revealed that Roujean geometric kernel had unphysical values in large zenith angles. We extracted empirical coefficients in three parts and normalized reflectance to compare both BRDF models. Two points located forest in Korea peninsular and bare land in Gobi desert were selected for comparison. As results of time series analysis, both models showed similar reflectance change pattern and reasonable values. Whereas in case of empirical coefficients comparison, different changes pattern of values were showed in isotropic coefficients.

• 대한원격탐사학회지
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• 제21권6호
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• pp.445-456
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• 2005

지표변수는 지면 근처의 기후변화에 중요한 역할을 하기 때문에, 충분히 높은 정확성을 가진 값이 산출되어야 한다 하지만 지표 반사도는 강한 이방성(non-Lambertian) 특징을 가지고 있기 때문에, 위성 천저각으로부터 멀어질수록 태양-지점-위성과의 기하학적 영향을 더욱 강하게 받는 효과를 가져온다. 또한 지표 각 영향을 포함하고 있는 지표 반사도는 노이즈를 가지게 된다. 따라서 본 연구의 목적은 한반도 지역의 MODIS 반사도 자료(250m)를 이용하여 각 영향이 제거된 보다 정확한 반사도 값에 대한 데이터베이스를 제공하는 것이다. 본 연구에서는 매일 2회씩 제공하는 MODIS(Moderate Resolution Imaging Spoctroradiometer) 센서의 가시영역과 근적외영역의 반사도(250m)자료를 이용하였다. 먼저 구름화소를 제거하기 위해서 연속적인 물리과정을 통하여 각각의 구름 화소를 제거하였다. 그리고 지리보정은 MODIS 센서에서 제공하는 지리정보자료를 이용하여 2차 다항회귀식을 통한 최근접 내삽법을 사용하였다. 본 연구에서는 지표 이방성 효과를 보정하기 위해서 반 경험적 양방향성분포함수(BRDF) 모델을 사용하였다. 이 알고리즘은 위성으로부터 관측된 위성천정각, 태양천정각, 위성방위각, 태양방위각과 같은 각 성분을 이용하여 Kernel-deriven 모델의 역변환을 통하여 지표 반사도를 재생산한다. 먼저 우리는 BRDF 모델을 수행하기 위해 총 31일 모델 관측 실행기간을 고려하였다. 다음 단계로 각각의 화소 및 밴드에 대해서 BRDF 모델을 통하여 분리된 각 성분들을 변조함으로써 위성 직하점 반사도 정규화가 수행되었다. 모델을 이용하여 산출된 반사도 값은 실제 위성 반사도 값과 잘 일치하였고, RMSE(Root Mean Square Error)값은 전체적으로 약 0.01(최고값=0.03)이였다. 마지막으로, 우리는 한반도 지역에 대해서 2001년 동안 총 36개로 구성된 정규화 지표반사도 값의 데이터베이스를 구축하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2000년도 가을 학술발표논문집 Vol.27 No.2 (2)
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• pp.490-492
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• 2000

전통적인 컴퓨터 그래픽스분야에서 실제감 있는 장면(scene)을 만들어 내기 위해 표면의 반사특성에 대한 연구가 많이 행해졌다. 표면의 반사특성을 구하기 위하여 기존의 방법들은 복잡한 기하학적 정보를 구하거나 실제 표면의 반사 특성을 얻기 위한 장치를 사용하였다. 본 논문에서는 기하학적 정보 없이 샘플링한 영상으로부터 라디안스맵(radiance map)을 만들고, 이를 이용하여 BRDF를 구하는 방법을 제시한다. 또한 BRDF를 효과적으로 저장하는 방법을 제시한다. 본 논문에서 제시한 방법을 사용하여 임의의 위치에서의 광원에 대하여서 조작이 가능하며 빠른 시간에 새로운 장면을 재구성(reconstruction)할 수 있다. 또한 사용자가 임의로 광원(color light)의 색깔을 변화시킬 수 있고, 여러 개의 광원(multiple light source)에 대하여 장면의 재구성이 가능하다.

• 천문학회보
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• 제37권1호
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• pp.76.2-76.2
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• 2012

The understanding spectral characterization of possible earth-like extra solar planets has generated wide interested in astronomy and space science. The technical central issue in observation of exoplanet is deconvolution of the temporally and disk-averaged spectra of the exoplanets. The earth model based on atmospheric radiative transfer method has been studied in recent years for solutions of characterization of earthlike exoplanet. In this study, we report on the current progress of the new method of 3D earth model as a habitable exoplanet. The computational model has 3 components 1) the sun model, 2) an integrated earth BRDF (Bi-directional Reflectance Distribution Function) model (Atmosphere, Land and Ocean) and 3) instrument model combined in ray tracing computation. The ray characteristics such as radiative power and direction are altered as they experience reflection, refraction, transmission, absorption and scattering from encountering with each all of optical surfaces. The Land BRDF characteristics are defined by the semi-empirical "parametric-kernel-method" from POLDER missions from CNES. The ocean BRDF is defined for sea-ice cap structure and for the sea water optical model, considering sun-glint scattering. The input cloud-free atmosphere model consists of 1 layers with vertical profiles of absorption and aerosol scattering combined Rayleigh scattering and its input characteristics using the NEWS product in NASA data and spectral SMARTS from NREL and 6SV from Vermote E. The trial simulation runs result in phase dependent disk-averaged spectra and light-curves of a virtual exoplanet using 3D earth model.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.210.2-210.2
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• 2012

Using Fresnel reflection and Hapke BRDF model with Apollo 10084 soil sample's scattering properties, we constructed a real scale optical lunar model and used it to simulate lunar apparent albedo and moonshine. For Fresnel reflection, the refractive index of $1.68{\pm}0.5$ was used. For Hapke BRDF parameters from BUGs BRDF measurement, the single scattering with w=0.33, hot spot width h=0.017, average phase angle ${\zeta}$=-0.086 and Legendre polynomial coefficients b=0.308, c=0.425 in wavelength 700nm with two types of Henyey-Greenstein phase function was applied. The computation model includes the Sun as a Lambertian scattering sphere, emitting 1.5078 W/m2 at 700nm in wavelength. The Sun and Moon models were then imported into the IRT based radiative transfer computation. The trial simulation of the irradiance levels of moonshine lights shows that they agree well with the ROLO measurement data. We then estimate the lunar apparent albedo to 0.11. The results are to be compared with the measurement data.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권11호
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• pp.2944-2953
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• 1994

Active range finders using laser beam have been widely used for the factory automation and quality assurance, but they may be unreliable if the object' slope is steep or its surface is specular. The reliability of an active range finder was analyzed for the variation of the reflected laser beam intensity. First, the properties of the object's reflection were modeled by using the bidirectional reflectance-distribution function(BRDF), and then the variation of the laser beam brightness was formulated for the different configuratioin of the object and sensor. The experimental data of the laser beam reflection were obtained for two materials, mild steel and stainless steel. The parameters of the proposed model were obtained by fitting the data of the mild steel to the model and it was found that the results calculated from the proposed model were in good agreement with the experimental data.