• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
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• pp.1470-1472
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• 2003

Hyperion, as hyperspectral data, is carried on NASA’s EO-1 satellite, can be used in more subtle discrimination on forest cover, with 224 band in 360 ?2580 nm (10nm interval). In this study, Hyperion image is used to investigate the effects of topography on the classification of forest cover, and to assess whether the topographic correction improves the discrimination of species units for practical forest mapping. A publicly available Digital Elevation Model (DEM), at a scale of 1:25,000, is used to model the radiance variation on forest, considering MSR(Mean Spectral Ratio) on antithesis aspects. Hyperion, as hyperspectral data, is corrected on a pixel-by-pixel basis to normalize the scene to a uniform solar illumination and viewing geometry. As a result, the approach on topographic effect normalization in hyperspectral data can effectively reduce the variation in detected radiance due to changes in forest illumination, progress the classification of forest cover.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제6권3호
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• pp.171-177
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• 2019

초분광 영상은 기존 다중분광 영상에 비해 보다 세밀한 분석이 가능하며 감지가 어려운 지표 성질의 분석에 유용하게 활용될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 수심에 대한 실측데이터와 드론 기반의 영상을 이용하여 하천환경 정보를 획득하는 것이 목적으로써 이를 위해 드론 기반의 초분광 센서를 활용하여 1개 측선 100개 지점에 대한 영상값을 취득하였으며 ADCP를 통해 확보된 실제 수심정보와 비교하여 상관관계를 분석하였다. ADCP 측정결과 중앙으로 갈수록 수심이 깊어지는 경향을 보이고 있으며 수심은 평균 0.81 m로 나타났다. 초분광 영상 분석 결과 최대 강도가 가장 높은 지점은 645, 가장 낮은 지점은 278이며 실제 수심과 초분광 영상분석결과의 상관성을 분석한 결과 최대 강도값이 감소할수록 수심은 증가하는 것으로 나타났다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권7호
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• pp.3543-3557
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• 2017

Compression is a very important technique for remotely sensed hyperspectral images. The lossless compression based on the recursive least square (RLS), which eliminates hyperspectral images' redundancy using both spatial and spectral correlations, is an extremely powerful tool for this purpose, but the relatively high computational complexity limits its application to time-critical scenarios. In order to improve the computational efficiency of the algorithm, we optimize its serial version and develop a new parallel implementation on graphics processing units (GPUs). Namely, an optimized recursive least square based on optimal number of prediction bands is introduced firstly. Then we use this approach as a case study to illustrate the advantages and potential challenges of applying GPU parallel optimization principles to the considered problem. The proposed parallel method properly exploits the low-level architecture of GPUs and has been carried out using the compute unified device architecture (CUDA). The GPU parallel implementation is compared with the serial implementation on CPU. Experimental results indicate remarkable acceleration factors and real-time performance, while retaining exactly the same bit rate with regard to the serial version of the compressor.

• 대한원격탐사학회지
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• 제28권6호
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• pp.623-632
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• 2012

In this paper, we analyzed the effect of wavelet decomposition levels in feature extraction for anomaly detection from hyperspectral imagery. After wavelet analysis, anomaly detection was experimentally performed using the RX detector algorithm to analyze the detecting capabilities. From the experiment for anomaly detection using CASI imagery, the characteristics of extracted features and the changes of their patterns showed that radiance curves were simplified as wavelet transform progresses and H bands did not show significant differences between target anomaly and background in the previous levels. The results of anomaly detection and their ROC curves showed the best performance when using the appropriate sub-band decided from the visual interpretation of wavelet analysis which was L band at the decomposition level where the overall shape of profile was preserved. The results of this study would be used as fundamental information or guidelines when applying wavelet transform to feature extraction and selection from hyperspectral imagery. However, further researches for various anomaly targets and the quantitative selection of optimal decomposition levels are needed for generalization.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
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• pp.1076-1080
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• 2003

$CO_2$ uptake of vegetation is one of the important variables in order to estimate photosynthetic activity, plant growth and carbon budget estimations. The objective of this research was to develop a new estimation method of $CO_2$ uptake of vegetation based on airborne hyperspectral remote sensing measurements in combination with a photosynthetic rate curve model. In this study, a compact airborne spectrographic imager (CASI) was used to obtain image over a field that had been set up to study the $CO_2$ uptake of corn on August 7, 2002. Also, a field survey was conducted concurrently with the CASI overpass. As a field survey, chlorophyll a content, photosynthetic rate curve, Leaf area, dry biomass and light condition were measured. The developed estimation method for $CO_2$ uptake consists of three major parts: a linear mixture model, an enhanced big leaf model and a photosynthetic rate curve model. The Accuracy of this scheme indicates that $CO_2$ uptake of vegetation could be estimated by using airborne hyperspectral remote sensing data in combination with a physiological model.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.69-76
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• 2015

본 논문에서는 초분광 이미징시스템을 이용하여 획득된 헤모글로빈 포화이미지와 다양한 이미지프로세싱을 통해 얻어진 실시간 혈관 변화과정을 마이크로미터/밀리초 부터 밀리미터/시간에 이르는 시공간 해상도로 제공하여, 다양한 질병에 기인한 혈관의 생성 및 변화 등과 같은 고유한 생리적 특성뿐만 아니라 혈관간의 산소이동, 혈관질환의 치료효과의 검증 등 다목적 영상장비로의 개발이 가능하다. 이는 질병으로 인한 혈관의 변이과정을 관찰하기 위해 최근 다양한 임상 및 전임상 영상장비들이 개발되고 있으나 높은 개발비용과 환자들이 감수해야하는 위험부담에 비해 상대적으로 낮은 해상도와 제한된 만족도를 제공한다 한계점을 극복할 수 있다. 새로운 혈관의 생성 및 기존의 모세혈관 변화는 암 전이 및 발전과정 뿐만 아니라 다양한 질병의 종류에 따라 다른 특성을 보이며 이를 통한 생리학적 분석이 가능하므로 혈관의 연구를 통한 질병종류 및 유무의 판단은 진단 과정의 핵심 요소이며 새로운 치료법의 효과를 평가할 수 있는 중요한 근거가 될 것으로 기대한다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2007년도 Proceedings of ISRS 2007
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• pp.397-400
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• 2007

For mapping the distribution of heavy metals in the mining area, field spectroscopy and hyperspectral remote sensing were used in this study. Although heavy metals are spectrally featureless from the visible to the short wave infrared range, possible variations in spectral signal due to heavy metals bound onto minerals can be explained with the metal binding reaction onto the mineral surface. Variations in the spectral absorption shapes of lattice OH and oxygen on the mineral surface due to the combination of heavy metals were surveyed over the range from 420 to 2400 nm. Spectral parameters such as peak ratio and peak area were derived and statistically linked to metal concentration levels in the streambed samples collected from the dry stream channels. The spatial relationships between spectral parameters and concentrations of heavy metals were yielded as well. Based on the observation at a ground level for the relationship between spectral signal and metal concentration levels, the spectral parameters were classified in a hyperspectral image and the spatial distribution patterns of classified pixels were compared with the product of analysis at the ground level. The degree of similarity between ground dataset and image dataset was statistically validated. These techniques are expected to support assessment of dispersion of heavy metal contamination and decision on optimal sampling point.

• 농업과학연구
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• 제47권4호
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• pp.995-1010
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• 2020

In this study, a multivariate analysis model of partial least square regression (PLSR) was developed to predict the moisture content of green peppers using hyperspectral imaging (HSI). In HSI, illumination is essential for high-quality image acquisition and directly affects the analytical performance of the visible near-infrared hyperspectral imaging (VIS/NIR-HSI) system. When green pepper images were acquired using a direct lighting system, the specular reflection from the surface of the objects and their intensities fluctuated with time. The images include artifacts on the surface of the materials, thereby increasing the variability of data and affecting the obtained accuracy by generating false-positive results. Therefore, images without glare on the surface of the green peppers were created using a polarization filter at the front of the camera lens and by exposing the polarizer sheet at the front of the lighting systems simultaneously. The results obtained from the PLSR analysis yielded a high determination coefficient of 0.89 value. The regression coefficients yielded by the best PLSR model were further developed for moisture content mapping in green peppers based on the selected wavelengths. Accordingly, the polarization filter helped achieve an uniform illumination and the removal of gloss and artifact glare from the green pepper images. These results demonstrate that the HSI technique with a polarized lighting system combined with chemometrics can be effectively used for high-throughput prediction of moisture content and image-based visualization.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.223-227
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• 2006

최근 위성기술의 발전은 크게 두 가지 방향으로 진행되고 있다. 하나는 고해상도(High Resolution)라는 말로 대표되는 공간해상도(Spatial Resolution)의 향상이고, 다른 하나는 초분광(Hyperspectral)으로 대표되는 분광해상도(Spectral Resolution)의 향상이다. 특히 초분광영상(Hyperspectral Image)은 지상피복 및 대상물에 대해 실험실에서 얻을 수 있을 정도의 연속적이고 좁은 파장 간격의 분광정보를 제공하고 있어, 기존에 사용하던 다중분광영상(Multispectral Image) 보다 많은 양의 정보를 사용자에게 제공한다. 본 논문에서는 다중분광영상과 초분광영상의 분광 정보를 활용한 영상분류능력을 비교분석하고 그 결과를 평가하였다. 분석결과는 다중분광영상에서 식별이 어려웠던 초지, 농지, 나지에 대한 분석 능력이 초분광영상에서 상당히 향상됨으로써 감독분류에서 약 20% 정도의 정확도 향상을 가져왔으며, 무감독분류의 경우에는 미소한 차이로 그 정확도가 향상된다는 것이다. 이런 결과는 향후 초분광영상의 토지 피복분류 및 대상물 탐사에 긍정적인 활용 방안을 제시할 수 있음을 알려주고 있다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.219-223
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• 2008

초분광 영상은 기존의 다중분광 영상보다 많은 파장대의 영상을 취득하기 때문에 다양한 분야의 연구에 이용되고 있다. 하지만 밴드별로 취득하는 파장대가 짧고 밴드수가 많아, 밴드간의 높은 상관관계 및 노이즈 밴드가 존재한다. 이로 인해 기존에 알려진 분석기법의 적용결과가 제대로 도출되지 않는다. 따라서 초분광 영상을 이용할 경우, 노이즈가 많이 포함된 밴드를 제거한 후 영상분석을 하는 것이 보다 효율적이다. 본 연구에서는 초분광 영상(Hyperspectral Image)의 전처리 과정 중 노이즈 밴드 제거에 초점을 맞추었으며, 이를 위해 프랙탈 차원을 이용하였다. 프랙탈 차원 측정방법 중 삼각기둥 표면적 기법을 이용하였다. 프랙탈 차원을 측정하고, Continuum Removal 기법을 이용하여 경향을 살펴보았다. 경험적으로 구한 임계값을 통해 상대적으로 정보량이 적은 밴드를 노이즈 밴드로 판단하여 제거하였다. 실험 영상으로는 EO-1 위성에서 취득되는 Hyperion 초분광 영상을 사용하였다. 실험 결과 프랙탈 분석을 통해 Hyperion 초분광 영상의 노이즈 밴드를 자동으로 추출하여 제거할 수 있음을 확인하였다.