• 스마트미디어저널
• /
• 제13권8호
• /
• pp.39-48
• /
• 2024

최근 초분광 영상을 활용하여 작물의 생육 분석 및 질병을 조기에 진단하는 다양한 연구들이 등장하였지만, 수많은 스팩트럼 밴드를 사용하거나 최적의 밴드를 탐색하는 것은 어려운 문제로 남아 있다. 본 논문에서는 초분광 영상을 이용한 딥러닝 기반의 최적화된 작물 영역 스펙트럼 밴드를 탐색하는 방법을 제안한다. 제안한 방법은 초분광 영상 내 RGB 영상을 추출하여 Vision Transformer 기반 Segformer을 통해 배경과 전경 영역을 분할한다. 분할된 결과는 그레이스케일 전환한 초분광 영상 각 밴드에 투영 후 전경과 배경 영역의 평균 픽셀 비교를 통해 작물 영역의 최적화된 스펙트럼 밴드를 탐색한다. 제안된 방법을 통해 전경과 배경 분할 성능은 평균 정확도 98.47%와 mIoU 96.48%의 성능을 나타내었다. 또한, mRMR 방법에 비해 제안 방법이 작물 영역 밀접하게 연관된 NIR 영역에 수렴하는 것을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제12권7호
• /
• pp.3338-3355
• /
• 2018

Images acquired by Large Aperture Static Imaging Spectrometer (LASIS) exhibit obvious interference stripes, which are vertical and stationary due to the special imaging principle of interference hyperspectral image (IHI) data. As the special characteristics above will seriously affect the intrinsic structure and sparsity of IHI, decomposition of IHI has drawn considerable attentions of many scientists and lots of efforts have been made. Although some decomposition methods for interference hyperspectral data have been proposed to solve the above problem of interference stripes, too many times of iteration are necessary to get an optimal solution, which will severely affect the efficiency of application. A novel algorithm for decomposition of interference hyperspectral images based on split Bregman iteration is proposed in this paper, compared with other decomposition methods, numerical experiments have proved that the proposed method will be much more efficient and can reduce the times of iteration significantly.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제34권4호
• /
• pp.681-692
• /
• 2018

This study was performed to select the significant wavelengths for predicting the chlorophyll content of grafted cucumber seedlings using hyperspectral images. The visible and near-infrared (VNIR) images and the short-wave infrared images of cucumber cotyledon samples were measured by two hyperspectral cameras. A correlation coefficient spectrum (CCS), a stepwise multiple linear regression (SMLR), and partial least squares (PLS) regression were used to determine significant wavelengths. Some wavelengths at 501, 505, 510, 543, 548, 619, 718, 723, and 727 nm were selected by CCS, SMLR, and PLS as significant wavelengths for estimating chlorophyll content. The results from the calibration models built by SMLR and PLS showed fair relationship between measured and predicted chlorophyll concentration. It was concluded that the hyperspectral imaging technique in the VNIR region is suggested effective for estimating the chlorophyll content of grafted cucumber leaves, non-destructively.

• Journal of Biosystems Engineering
• /
• 제42권4호
• /
• pp.293-300
• /
• 2017

Purpose: This study aims to propose a method for fast geographical origin discrimination between domestic and imported rice using a visible/near-infrared (VNIR) hyperspectral imaging technique. Methods: Hyperspectral reflectance images of South Korean and Chinese rice samples were obtained in the range of 400 nm to 1000 nm. Partial least square discriminant analysis (PLS-DA) models were developed and applied to the acquired images to determine the geographical origin of the rice samples. Results: The optimal pixel dimensions and spectral pretreatment conditions for the hyperspectral images were identified to improve the discrimination accuracy. The results revealed that the highest accuracy was achieved when the hyperspectral image's pixel dimension was $3.0mm{\times}3.0mm$. Furthermore, the geographical origin discrimination models achieved a discrimination accuracy of over 99.99% upon application of a first-order derivative, second-order derivative, maximum normalization, or baseline pretreatment. Conclusions: The results demonstrated that the VNIR hyperspectral imaging technique can be used to discriminate geographical origins of rice.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제35권3호
• /
• pp.375-387
• /
• 2019

드론 기반의 초분광 영상은 원격탐사 활용에 고해상도의 많은 장점을 제공한다. 본 연구의 목적은 배추의 단수 추정의 최적밴드를 선정하는 것이다. 초분광 영상은 드론에 탑재한 초분광 이미지 센서를 활용하여 403.36~995.19 nm 파장 범위를 대상으로 3.97 nm 간격으로 150개의 밴드를 수집하였으며, 배추 생체중 데이터는 2,031개의 배추를 대상으로 현장에서 직접 조사하였다. 적색, 적색경계 및 근적외 밴드를 조합하여 계산된 정규화 식생지수와 객체별 배추 생체중과의 관계를 정량적으로 비교한 결과, 697.29 nm(적색 밴드), 717.15 nm(적색경계 밴드) 및 808.51 nm(근적외 밴드)를 조합하여 산출한 식생지수가 배추의 생체중을 가장 잘 설명하는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 배추 생산성을 평가하는데 가시광 및 근적외 파장대에서 3개의 최적밴드를 선정하였다.

• 한국지리정보학회지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.12-25
• /
• 2021

토지피복도는 도시의 확장과 개발에 있어 다양한 분야에서 활용되고 있다. 본 연구는 태화강 수계지역을 중심으로 멀티센서 정보를 이용하여 시계열적 토지피복 변화량을 분석하였다. 정확도가 높은 항공 초분광 영상을 적용하기 위하여 지상분광 스펙트럼과의 패턴을 검토하고, 시계열 수치지형도와 비교하였다. 초분광 영상은 13개의 토지피복 등급을 설정하였고, 시계열 수치지형도는 7개, 그리고 수계지역을 중심으로는 각각 5~6개 등급으로 분류하여 분석하였다. 1990년대에서 2010년까지 수치지형도의 토지피복 변화량 분석결과 산림지역이 빠르게 감소하고 농경 및 초지가 도시화되고 있는 것을 알 수 있었다. 초분광 영상을 통한 수계지역(500m 설정)의 토지피복변화(2010~2019)는 농업, 산림, 초지가 각각 1.4㎢, 1.0㎢, 0.8㎢가 시가지화 건조지역으로 변화되었으며 태화강 수계를 중심으로 도시화가 가속화되고 있음을 알 수 있었다. 최근 고정밀 위성영상과 항공 초분광 영상을 이용하여 토지피복도 제작에 대한 연구가 많이 이루어지고 있기 때문에 더욱 세분화되고 정밀한 토지피복도를 제작하여 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지능시스템학회논문지
• /
• 제8권3호
• /
• pp.16-25
• /
• 1998

본 논문에서는 초 다중 밴드 환경의 효과적인 데이터 분류를 위해서 Roungh 집합 이론을 이용한 특징 추출 방법을 제안한다. 다중 분광 이미지 데이터의 특성을 분석하고, 그 분석 결과를 토대로 Rough집합이론의 식별 능력을 이용하여 가장 효과적인 밴드를 선택할 수 있도록 한다. 실험으로는 Landsat TM으로부터 취득한 데이터에 적용시켰으며, 이를 통해 전통적인 밴드 특성에 의한 밴드 선택 방법과 본 논문에서 제안하는 러프 집합 이론을 이용한 밴드 선택 방법이 일치됨을 보이고 이를 통해 초다중 밴드 환경에서의 특징 추출에 대한 이론적 근거를 제시한다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
• /
• 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
• /
• pp.576-578
• /
• 2003

Hyperspectral image divides VNIR region to over 200 bands which can show continuous spectrum with 10 nm spectral resolution. This property is useful in geology where a spectral feature which is decided by chemical compositions and crystalline structures is recorded well. While this field has been studied variously in foreign countries, the studies are in the early stage in Korea. In this study, characteristic materials associated with AMD were classified by using EO-1 HYPERION data which is a spaceborne hyperspectral image and topographical map and DEM and geochemical map were analyzed in conjunction with the image in order to examine that classified minerals are secondary minerals by AMD.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제28권4호
• /
• pp.369-392
• /
• 2012

현재까지 초분광영상을 위한 다양한 표적탐지 알고리즘이 개발 및 사용되고 있다. 그러나 표적탐지 알고리즘의 비교 및 검증 기준으로 1~2가지 영상에 적용한 탐지정확도 만을 사용하고 있어, 사용자 입장에서 그 적용성을 평가하는 데에는 한계가 있다. 본 연구의 목적은 초분광영상에 대한 표적탐지 알고리즘의 적용성을 체계적으로 분석하는 것이다. 이를 위하여 표적, 배경, 영상의 분광적 또는 복사적 특성에 관련된 5가지 기준 인자들을 정의하였고, 각 인자의 변이에 따른 6가지 기존 표적탐지 알고리즘의 탐지정확도 변화를 비교하였다. 이와 더불어 영상 크기에 따른 각 알고리즘의 처리시간을 비교하였다. 그 결과 탐지정확도 측면에서는 기준인자에 따라 적용성이 높은 알고리즘의 종류가 다르게 나타났다. 처리시간은 2차 통계값 기반 알고리즘이 다른 알고리즘에 비해 매우 크게 나타났다. 탐지정확도와 처리시간을 종합적으로 고려한 결과 사용하는 영상과 표적 그리고 배경의 특성에 따라 적용성이 높은 알고리즘의 종류가 다른 것으로 나타났다. 따라서 초분광영상에 대한 기존 표적탐지 알고리즘의 적용성은 자료의 특성 및 배경과 표적의 공간적 분광적 관계에 따라 다르게 나타나므로, 사용하는 자료의 특성과 목적에 따라 적용하는 표적탐지 알고리즘의 종류가 달라질 필요가 있다.

• 전자공학회논문지SC
• /
• 제43권4호
• /
• pp.11-20
• /
• 2006

본 논문에서는 초분광 형광영상과 반사영상 융합을 이용한 닭의 종양인식방법을 제안하였다. 형광영상에 밴드비율을 적용하여 피부의 정상과 종양부분을 구분한다. 이를 위해 각각 부분의 확률밀도함수의 중첩된 면적을 최소화하는 방법을 사용하였다. 이 방법으로 획득한 4개의 특정영상에 분할-합병법을 적용하여 형광영상 분류결과를 얻었다. 반사영상 분석에서는 단일 밴드가 정보량에 주는 영향에 근거하여 밴드 선택 방법을 제안하였다. 학습데이터에 의해 투영 축을 선택하는 선형변환을 정의함으로써 영상분류에 효과적인 많은 특징을 확보하였다. 이에 따라 반사영상에서도 세밀한 영상의 해석이 가능하였고 특징 선택의 자동화를 실현하였다. 반사영상에서 획득한 특정영상도 분할-합병법으로 분류하였으며 형광영상의 분류결과와 융합하여 종양을 인식하였다. 모의실험을 통해 제안한 방법은 기존의 방법에 비해 오인식이 낮음을 확인하였다.