• 제목/요약/키워드: Image spatial resolution

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드론 영상으로부터 월동 작물 분류를 위한 의미론적 분할 딥러닝 모델 학습 최적 공간 해상도와 영상 크기 선정 (The Optimal GSD and Image Size for Deep Learning Semantic Segmentation Training of Drone Images of Winter Vegetables)

  • 정동기;이임평
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제37권6_1호
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    • pp.1573-1587
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    • 2021
  • 드론 영상은 위성이나 항공 영상보다 공간 해상도가 수배 혹은 수십 배가 높은 초고해상도 영상이다. 따라서 드론 영상 기반의 원격탐사는 영상에서 추출하고자 하는 객체의 수준과 처리해야 하는 데이터의 양이 전통적인 원격탐사와 다른 양상을 보인다. 또한, 적용되는 딥러닝(deep learning) 모델의 특성에 따라 모델 훈련에 사용되는 최적의 데이터의 축척과 크기가 달라질 수밖에 없다. 하지만 대부분 연구가 찾고자 하는 객체의 크기, 축척을 반영하는 영상의 공간 해상도, 영상의 크기 등을 고려하지 않고, 관성적으로 적용하고자 하는 모델에서 기존에 사용했던 데이터 명세를 그대로 적용하는 경우가 많다. 본 연구에서는 드론 영상의 공간 해상도, 영상 크기가 6가지 월동채소의 의미론적 분할(semantic segmentation) 딥러닝 모델의 정확도와 훈련 시간에 미치는 영향을 실험 통해 정량적으로 분석하였다. 실험 결과 6가지 월동채소 분할의 평균 정확도는 공간 해상도가 증가함에 따라 증가하지만, 개별 작물에 따라 증가율과 수렴하는 구간이 다르고, 동일 해상도에서 영상의 크기에 따라 정확도와 시간에 큰 차이가 있음을 발견하였다. 특히 각 작물에 따라 최적의 해상도와 영상의 크기가 다름을 알 수 있었다. 연구성과는 향후 드론 영상 데이터를 이용한 월동채소 분할 모델을 개발할 때, 드론 영상의 촬영과 학습 데이터의 제작 효율성 확보를 위한 자료로 활용할 수 있을 것이다.

Land Cover Classification with High Spatial Resolution Using Orthoimage and DSM Based on Fixed-Wing UAV

  • Kim, Gu Hyeok;Choi, Jae Wan
    • 한국측량학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.1-10
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    • 2017
  • An UAV (Unmanned Aerial Vehicle) is a flight system that is designed to conduct missions without a pilot. Compared to traditional airborne-based photogrammetry, UAV-based photogrammetry is inexpensive and can obtain high-spatial resolution data quickly. In this study, we aimed to classify the land cover using high-spatial resolution images obtained using a UAV. An RGB camera was used to obtain high-spatial resolution orthoimage. For accurate classification, multispectral image about same areas were obtained using a multispectral sensor. A DSM (Digital Surface Model) and a modified NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) were generated using images obtained using the RGB camera and multispectral sensor. Pixel-based classification was performed for twelve classes by using the RF (Random Forest) method. The classification accuracy was evaluated based on the error matrix, and it was confirmed that the proposed method effectively classified the area compared to supervised classification using only the RGB image.

변조전달함수를 이용한 컴퓨터 방사선영상의 감도 노출 분류에 따른 공간분해능 평가 (Evaluation of the Spatial Resolution for Exposure Class in Computed Radiography by Using the Modulation Transfer Function)

  • 성열훈
    • 디지털융복합연구
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    • 제11권8호
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    • pp.273-279
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    • 2013
  • 본 연구에서는 변조전달함수(Modulation transfer function, MTF)를 이용한 컴퓨터 방사선영상의 감도 노출 분류에 따른 공간분해능을 평가하여 컴퓨터 방사선영상 획득의 기초자료로 제시하고자 하였다. 본 실험에서는 $100{\mu}mm$ 픽셀의 영상판을 이용하여 엣지법의 MTF를 측정하였다. 방사선 선질은 IEC 61267에서 권고하고 있는 RQA5를 이용하였다. X-선이 조사된 영상판은 감도 노출 분류를 50, 100, 200, 300, 400, 600, 800, 1200으로 각각 설정한 후 디지털 영상화하였다. 최종 획득된 영상들은 공인된 영상분석 프로그램인 image J와 Origin 8.0을 이용하여 MTF 50%와 10%를 구하여 평가하였다. 그 결과 감도 노출 분류 200에서 가장 우수한 MTF 50%($1.979{\pm}0.114lp/mm$)와 MTF 10%($3.932{\pm}0.041$)의 공간주파수를 구하였다. 따라서 골절 등과 같이 높은 공간분해능을 요구하는 질병진단에 유용할 것으로 사료된다.

Performance Evaluation of Pansharpening Algorithms for WorldView-3 Satellite Imagery

  • Kim, Gu Hyeok;Park, Nyung Hee;Choi, Seok Keun;Choi, Jae Wan
    • 한국측량학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.413-423
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    • 2016
  • Worldview-3 satellite sensor provides panchromatic image with high-spatial resolution and 8-band multispectral images. Therefore, an image-sharpening technique, which sharpens the spatial resolution of multispectral images by using high-spatial resolution panchromatic images, is essential for various applications of Worldview-3 images based on image interpretation and processing. The existing pansharpening algorithms tend to tradeoff between spectral distortion and spatial enhancement. In this study, we applied six pansharpening algorithms to Worldview-3 satellite imagery and assessed the quality of pansharpened images qualitatively and quantitatively. We also analyzed the effects of time lag for each multispectral band during the pansharpening process. Quantitative assessment of pansharpened images was performed by comparing ERGAS (Erreur Relative Globale Adimensionnelle de Synthèse), SAM (Spectral Angle Mapper), Q-index and sCC (spatial Correlation Coefficient) based on real data set. In experiment, quantitative results obtained by MRA (Multi-Resolution Analysis)-based algorithm were better than those by the CS (Component Substitution)-based algorithm. Nevertheless, qualitative quality of spectral information was similar to each other. In addition, images obtained by the CS-based algorithm and by division of two multispectral sensors were shaper in terms of spatial quality than those obtained by the other pansharpening algorithm. Therefore, there is a need to determine a pansharpening method for Worldview-3 images for application to remote sensing data, such as spectral and spatial information-based applications.

Onco Flash에서 매개변수 변화에 따른 영상의 질 평가 (Evaluation of Image Quality by Parameter Change in Onco Flash)

  • 차은선;노익상;김기;최춘기;석재동
    • 핵의학기술
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    • 제13권1호
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    • pp.30-34
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    • 2009
  • 목적 : 현재 신속한 검사 및 환자의 대기 시간 단축에 따른 제한적인 영향을 가지고 있는 whole body bone scan의 단점을 보완하기 위한 다양한 프로그램들이 개발되어 사용되고 있다. 본 연구는 스캔속도와 알파 값에 따른 FWHM를 이용하고 영상의 육안평가를 통해서 우수한 영상의 질을 얻을 수 있는 매개변수로 임상의 유용성을 얻고자 한다. 실험재료 및 방법 : Siemens (e.cam)사의 감마카메라에서 spatial resolution phantom과 four quadrant bar phantom을 이용하였다. spatial resolution phantom을 가지고 scatter와 non scatter로 Onco Flash를 적용해서 스캔속도 15, 20, 25, 30, 35, 40 cm/min으로 FWHM을 비교하였다. 또한 Onco Flash의 알파값 (0~100%)에서 10%씩 증가하여 스캔속도 30 cm/min 기준으로 계수율과 bar phantom 영상을 얻어 육안적 평가를 하였다. 결과 : Onco Flash를 적용한 scatter에서 스캔속도에 따라 FWHM은 9.37, 9.40, 9.28, 9.30, 9.31, 9.53 mm이고, non scatter에서는 스캔속도에 따라 FWHM은 8.42, 8.32, 8.2, 8.25, 8.35, 8.52 mm이었다. 알파 값은 10%씩 증가할수록 계수율도 증가하고, 육안적 평가는 40% 이상에서 인공물이 나타나기 시작하기 때문에 알파 값은 30% 이하에서 적합하였다. 따라서 Onco Flash를 사용한 스캔속도가 25~35 cm/min에서 알파값 30% 적용 시 FWHM이 평균 9.3 mm로서 15~40 cm/min를 벗어나는 값 보다 공간분해능이 향상되었다. 결론 : Whole body bone scan의 영상을 향상시킬 수 있는 적정 매개변수를 알 수 있었으며 검사 시간을 단축하면서 영상의 질을 향상 할 수 있도록 매개변수들을 적용해 보아 임상적용에 적합한 범위를 얻어 검사자에게 유용한 지표가 될 것이라 사료된다.

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시각적 기법에 의한 DMC/UlatraCamXp/ADS80 디지털 항공영상의 공간해상도 특성 분석 (Analysis of Spatial Resolution Characteristics for DMC/UlatraCamXp/ADS80 Digital Aerial Image Based on Visual Method)

  • 이태윤;이재원
    • 대한공간정보학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.61-68
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    • 2016
  • 최근 디지털 항공영상은 우수한 촬영기하와 높은 공간 및 방사해상도로 인하여 대축척 지도제작에 보편적으로 활용되고 있다. 하지만 제작된 결과물에 대한 높은 정밀도와 신뢰도의 확보를 위해서는 촬영된 영상의 품질검증 작업이 선행되어야 한다. 국외에서는 영구적인 항공카메라 검정용 테스트베드를 구축하여 영상취득 시스템을 검증하는 실험적 연구가 활발히 진행되고 있다. 반면 국내에서는 아직 관련 분야에 관한 연구와 실험이 미흡하여 영상의 품질검증을 위한 실용적인 방안의 제시가 절실한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 휴대용 Siemens star 타겟을 이용하여 시각적인 방법으로 손쉽게 영상의 공간해상도를 측정하는 방법을 제시하고자 하였다. 본 연구에 이용된 영상은 면형 방식의 DMC, UltraCamXp와 선형방식의 ADS80 등 세 종류의 카메라로 취득하였다. 촬영된 영상에서 Siemens star 타겟을 추출하여 시각적인 방법으로 영상의 해상도를 이론적인 GSD(Ground Sample Distance)와 비교하였다. 아울러 Siemens star 타겟이 촬영된 영상의 위치와 비행방향 및 비행직각 방향에 따라 공간해상도의 변화를 비교 분석하였다. 본 연구의 결과, 카메라별 촬영된 영상의 이론적 GSD는 약 6~9cm인 반면, 시각적 해상도는 이론적인 GSD에 비하여 약 1.2~1.3배 정도 크게 측정됨을 알 수 있었다.

IVR장치의 성능 평가 기준 개발 (Establishment of Quality Control System for Angiographic Unit)

  • 강병삼;손진현;김승철
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.236-244
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    • 2011
  • 성능이 저하된 IVR 장치의 지속적 사용은 환자 및 시술자의 방사선 피폭을 증가시킬 뿐 아니라, 잘못된 영상정보를 제공함으로써 환자에게 심각한 영향을 끼칠 수 있다. 따라서 이번 연구에서는 IVR장치의 성능평가를 위한 적절한 시험방법 및 검사기준을 마련하고자 하였다. IVR장치의 국내현황 및 규격을 조사하였으며, 표준팬텀을 이용하여 국내 IVR장치의 성능을 현장 측정함으로써, 국내 실정에 맞는 적절한 IVR 장치의 화질 및 성능평가 기준을 설정하였다. 장치의 기본적 성능에 관한 검사를 위해 관전압시험, 관전류 시험, 반가층 시험을 실시하며, NEMA stndard XR-21 Phantom을 표준팬텀으로 사용하여 화질 및 선량 평가를 하도록 하였다. 표준팬텀을 이용한 검사항목은 image-field geometry, spatial resolution, low-contrast iodine detectability, wire resolution, phantom entrance dose이다. 또한 매일, 매주, 1개월, 3개월, 6개월 및 1년 주기의 평가항목을 설정하였다. 장치의 성능기준은 진단용방사선안전관리 규정을 준용하여 kVp시험은 평균오차 ${\pm}10%$, mA시험은 평균오차 ${\pm}15%$, 반가층시험은 80kVp에서 최소 2.3mmAl으로 설정하였다. 표준팬텀의 검사기준은 image-field geometry에서 최소 acceptable이 나와야 하며, spatial resolution은 Image Intensifier 나 detector 크기기준으로 34-40cm은 0.8 lp/mm, 28-33cm은 1.0lp/mm, 22-27cm은 1.2 lp/mm이상이 나와야 한다. low contrast iodine detectability는 최소농도 200mg/cc 이상 보여야 하며, phantom entrance dose는 10R/min을 초과해서는 안 된다. Wire resolution은 정지 상태에서 최소 0.012인치까지 보여야 하며, 움직일 때 최소 0.022인치까지 보여야 한다.

Generalized IHS-Based Satellite Imagery Fusion Using Spectral Response Functions

  • Kim, Yong-Hyun;Eo, Yang-Dam;Kim, Youn-Soo;Kim, Yong-Il
    • ETRI Journal
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    • 제33권4호
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    • pp.497-505
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    • 2011
  • Image fusion is a technical method to integrate the spatial details of the high-resolution panchromatic (HRP) image and the spectral information of low-resolution multispectral (LRM) images to produce high-resolution multispectral images. The most important point in image fusion is enhancing the spatial details of the HRP image and simultaneously maintaining the spectral information of the LRM images. This implies that the physical characteristics of a satellite sensor should be considered in the fusion process. Also, to fuse massive satellite images, the fusion method should have low computation costs. In this paper, we propose a fast and efficient satellite image fusion method. The proposed method uses the spectral response functions of a satellite sensor; thus, it rationally reflects the physical characteristics of the satellite sensor to the fused image. As a result, the proposed method provides high-quality fused images in terms of spectral and spatial evaluations. The experimental results of IKONOS images indicate that the proposed method outperforms the intensity-hue-saturation and wavelet-based methods.

A Fast Algorithm for Target Detection in High Spatial Resolution Imagery

  • 김광은
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.7-14
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    • 2006
  • Detection and identification of targets from remotely sensed imagery are of great interest for civilian and military application. This paper presents an algorithm for target detection in high spatial resolution imagery based on the spectral and the dimensional characteristics of the reference target. In this algorithm, the spectral and the dimensional information of the reference target is extracted automatically from the sample image of the reference target. Then in the entire image, the candidate target pixels are extracted based on the spectral characteristics of the reference target. Finally, groups of candidate pixels which form isolated spatial objects of similar size to that of the reference target are extracted as detected targets. The experimental test results showed that even though the algorithm detected spatial objects which has different shape as targets if the spectral and the dimensional characteristics are similar to that of the reference target, it could detect 97.5% of the targets in the image. Using hyperspectral image and utilizing the shape information are expected to increase the performance of the proposed algorithm.

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A Fast Algorithm for Target Detection in High Spatial Resolution Imagery

  • Kim Kwang-Eun
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.41-47
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    • 2006
  • Detection and identification of targets from remotely sensed imagery are of great interest for civilian and military application. This paper presents an algorithm for target detection in high spatial resolution imagery based on the spectral and the dimensional characteristics of the reference target. In this algorithm, the spectral and the dimensional information of the reference target is extracted automatically from the sample image of the reference target. Then in the entire image, the candidate target pixels are extracted based on the spectral characteristics of the reference target. Finally, groups of candidate pixels which form isolated spatial objects of similar size to that of the reference target are extracted as detected targets. The experimental test results showed that even though the algorithm detected spatial objects which has different shape as targets if the spectral and the dimensional characteristics are similar to that of the reference target, it could detect 97.5% of the targets in the image. Using hyperspectral image and utilizing the shape information are expected to increase the performance of the proposed algorithm.