• 제목/요약/키워드: Remote sensing and sensors

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광학영상에서의 해빙종류 분류 연구 (Sea Ice Type Classification with Optical Remote Sensing Data)

  • 지준화;김현철
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제34권6_2호
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    • pp.1239-1249
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    • 2018
  • 광학 위성영상은 레이더 영상에 비해 시각적으로 친숙한 영상을 제공한다. 하지만해빙종류에 대한 구분은 분광학적으로 쉽지 않아 기존 기계학습에서 주로 사용하는 분광정보를 이용한 분류기법을 이용했을 경우 광학영상에서 해빙종류의 구분은 매우 어렵다. 본 연구에서는 분광정보 기반의 분류모델이 아닌 딥러닝 기반 분류기법인 semantic segmentation을 이용하여 계층적, 공간적 패턴을 학습하여 해빙종류 분류를 수행하였다. 또한 주기적으로 획득되는 광학위성자료에 비해 감독분류에서 매우 중요한 양질의 레이블 자료는 수집하는데 있어 높은 시간 및 노동 비용이 소모된다. 본 연구에서는 부족한 레이블 자료로 인해 어려운 다중영상에 대한 감독분류 문제를 준지도학습과 능동학습의 결합을 통해 해결을 시도 하였다. 이를 통해 레이블 되지 않은 새로운 영상자료로부터 추가적인 레이블을 스스로 학습하여 분류모델을 강화할 수 있었으며, 이는 향후 광학영상 기반의 운영 가능한 해빙종류 산출물 개발에도 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

차량용 라이다 센서의 평가를 위한 범용 시뮬레이터 개발 및 적용 (Development of a General Purpose Simulator for Evaluation of Vehicle LIDAR Sensors and its Application)

  • 임륭혁;최경아;정지희;이임평
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.267-279
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    • 2015
  • 자율 주행 자동차 개발에 있어서 라이다 센서의 중요성이 커지고 있다. 센서 선정이나 알고리즘 개발을 위해 고가의 라이다 센서를 차량에 탑재하여 다양한 주행 환경에 대해 시험하기에 어려움이 따른다. 이에 본 연구는 다양한 차량용 라이다 센서에 대한 일반화된 기하모델링을 통해 범용적으로 적용될 수 있는 차량용 라이다 시뮬레이터를 개발하였다. 개발된 시뮬레이터를 활용하여 많이 활용되고 있는 특정 센서에 대하여 데이터 시뮬레이션과 품질 검증을 수행하였다. 또한, 생성된 데이터를 장애물 탐지에 적용함으로써 선정된 센서의 활용 가능성을 평가하였다. 이처럼 개발된 시뮬레이터는 센서의 도입 및 운용에 앞서서 다양한 실험을 가능하게 하고, 하드웨어 구축과 병행하여 알고리즘 개발을 도모할 수 있다.

적조 해수의 광학 및 수질변수 관측자료 분석 (Analysis on Optical and Water Quality Measurements for Red Tide Waters)

  • 고수윤;백승일;임태홍;전기성;정유진;김필립;이민영;손문호;김예진;김원국
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제38권6_1호
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    • pp.1541-1555
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    • 2022
  • 적조는 식물성 플랑크톤의 번성현상으로써, 해양생태 및 양식업에 유해한 영향을 끼칠 수 있는 현상이다. 다양한 광학원격센서를 이용한 적조탐지 연구가 수행되어왔지만, 기개발된 적조 탐지 알고리즘들은 수심이 얕고, 부유퇴적물이 많은 연안해역에 적용하기에는 한계가 있다. 적조 해수의 광학적특성에 대한 이해를 높이기 위해서 원격탐사반사도 및 수중구성성분에 대한 분석의 중요성이 높아지고 있다. 본 연구는 선박현장조사를 통하여 적조해수의 광학변수(원격탐사반사도)와 수질변수(Chl-a(Spec), 총부유물농도, aph, ad, 종 동정, Chl-a(HPLC))를 취득하고 광학변수와 수질변수간의 관계를 분석하였다. 메조디니움과 코클로디니움 두가지 적조 종 및 엽록소농도에 따른 원격탐사반사도와 식물성플랑크톤 흡광계수에 대한 분석을 수행하였고, 원격탐사반사도의 특정 파장대를 이용한 적조 엽록소농도의 추정 가능성을 제시하였다. 분석 결과, 적조의 엽록소농도와 식물성플랑크톤 흡광계수는 결정계수 0.9의 상관도를 나타냈으며, REdiff를 이용한 기법이 B-G ratio를 이용한 기법보다 적조농도를 더욱 정확하게 추정하는 것으로 나타났다.

중적외선 광센서 기술동향 (Technological Trend of Mid-infrared Optical Sensors)

  • 임영안;권오기;김기수
    • 전자통신동향분석
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    • 제33권6호
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    • pp.41-49
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    • 2018
  • Mid-infrared optical sensors have a number of compelling advantages for remote sensing and the simultaneous measurement of mixtures. However, they still have difficulties in accurate detection owing to signal interferences among a large number of molecular fingerprints in the mid-infrared band, which result in very slow commercialization. Higher sensitivity and higher selectivity are required to overcome this obstruction in measurement technology. In this paper, we review and analyze the trends of mid-infrared sensor technologies enhancing the sensitivity and selectivity.

원격 제어 기능을 포함한 교육용 모바일 로봇 시스템의 설계 및 구현 (A Design and Implementation of Educational Mobile Robot System including Remote Control Function)

  • 정중수;정광욱
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.33-40
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    • 2015
  • 본 논문에서는 원격 제어 기능을 갖는 교육용 로봇 시스템을 임베디드 환경에서 설계 및 구현하였다. 로봇 시스템의 기반이 되는 센싱 정보 처리와 소프트웨어 설계, 및 프로그래밍 실습 교육을 위한 템프릿 설계 기법을 제시하였다. 시스템의 개발 환경으로 CPU는 Cortex-M3 코어를 사용한 LPC1769 프로세서, 디버깅 환경은 LPCXPRESSO, 펌웨어 개발 언어는 C언어를, OS는 FreeRTOS를 사용하였다. 시스템 동작 과정은 무선 RF 통신을 이용하여 서버의 제어 명령을 수신하여, 교육용 로봇의 다양한 센서를 구동시킨다. 교육 과정으로는 로봇의 기본 동작 프로그램을 제공하여 실습생으로 하여금 컴파일 및 로딩이후 데모 동작을 우선 실행하도록 하였다. 이후 이의 데모 기능의 프로그래밍 기술을 교육하기 위해 단계별로 교육하도록 하였다. 로봇 동작과정에 대한 실습과 그에 대한 프로그래밍 기법이다. 또한 서버와 로봇간 통신 기법은 RF 통신환경에서 독자적인 프로토콜이 설계되었고, 로봇 센싱 데이터 처리과정을 분석하여 만족할 만한 성능 처리 결과를 제시하였다.

On the Spatial and Temporal Variability of L-band Polarimetric SAR Observations of Permafrost Environment in Central Yakutia

  • Park, Sang-Eun
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.47-60
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    • 2017
  • The permafrost active layer plays an important role in permafrost dynamics. Ecological patterns, processes, and water and ice contents in the active layer are spatially and temporally complex depending on landscape heterogeneity and local-scale variations in hydrological processes. Although there has been emerging interest in the application of optical remote sensing techniques to permafrost environments, optical sensors are significantly limited in accessing information on near surface geo-cryological conditions. The primary objective of this study was to investigate capability of L-band SAR data for monitoring spatio-temporal variability of permafrost ecosystems and underlying soil conditions. This study exploits information from different polarimetric SAR observables in relation to permafrost environmental conditions. Experimental results show that each polarimetric radar observable conveys different information on permafrost environments. In the case of the dual-pol mode, the radar observables consist of two backscattering powers and one correlation coefficient between polarimetric channels. Among them, the dual-pol scattering powers are highly sensitive to freeze/thaw transition and can discriminate grasslands or ponds in thermokarst area from other permafrost ecosystems. However, it is difficult to identify the ground conditions with dual-pol observables. Additional backscattering powers and correlation coefficients obtained from quad-pol mode help understanding seasonal variations ofradar scattering and assessing geo-cryological information on soil layers. In particular, co-pol coherences atHV-basis and circular-basis were found to be very usefultools for mapping and monitoring near surface soil properties.

Forest Environment Monitoring Application of Intelligence Embedded based on Wireless Sensor Networks

  • Seo, Jung Hee;Park, Hung Bog
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제10권4호
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    • pp.1555-1570
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    • 2016
  • For monitoring forest fires, a real-time system to prevent fires in wider areas should be supported consistently. However, there has still been a lack of the support for real-time system related to forest fire monitoring. In addition, the 'real-time' processing in a forest fire detection system can lead to excessive consumption of energy. To solve these problems, the intelligent data acquisition of sensing nodes is required, and the maximum energy savings as well as rapid and accurate detection by flame sensors need to be done. In this regard, this paper proposes a node built-in filter algorithm for intelligent data collection of sensing nodes for the rapid detection of forest fires with focus on reducing the power consumption of the remote sensing nodes and providing efficient wireless sensor network-based forest environment monitoring in terms of data transmission, network stability and data acquisition. The experimental result showed that battery life can be extended through the intelligent sampling of remote sensing nodes, and the average accuracy of the measurement of flame detection based on the distance is 44%.

Development of Aerosol Retrieval Algorithm Over Ocean Using FY-1C/1D Data

  • Xiuqing, Hu;Naimeng, Lu;Hong, Qiu
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
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    • pp.1255-1257
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    • 2003
  • This study proposes a single-channel satellite remote sensing algorithm for retrieving aerosol optical thickness over global ocean using FY-1C/1D data. An efficient lookup table (LUT)method is adopted in this algorithm to generate apparent reflectance in channel 1 and channel 2 of FY-1C/1D over ocean. The algorithm scale the apparent reflectance in cloud-free conditions to aerosol optical thickness using a state-of-art radiative transfer model 6S with input of the relative spectral response of channel 1 and 2 of FY-1C/1D. Monthly mean composite maps of the aerosol optical thickness have been obtained from FY-1C/1D global area coverage data between 2001 and 2003. Aerosol optical thickness maps can show the major aerosol source which are located off the west coast of northern and southern Africa, Arabian Sea and India Ocean. These result is very similar to other satellite sensors such as AVHRR and MODIS in the location area of heavy aerosol optical thickness over global ocean. The algorithm have been used to FY-1D operational performance and it is the first operational aerosol remote sensing product in China.

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연초의 엽위 분포형태에 따른 지상 원격센서의 유효 탐사거리와 측정 효율성 평가 (Evaluation of Effective Sensing Distance and Measurement Efficiency for Ground-Based Remote Sensors with Different Leaf Distribution in Tobacco Plant)

  • 정현철;홍순달
    • 한국토양비료학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.126-136
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    • 2008
  • 사경재배에서 이식후 70일 동안 생육된 연초 식물체를 이용하여 지상원격측정 센서들의 유효 측정거리와 측정 효율성을 평가하였다. 센서의 측정거리와 목표물의 캐노피 형태는 연초 엽의 제거방법을 상위엽부터 하위엽으로 차례로 제거하는 top-down 방법과 하위엽부터 상위엽으로 차례로 제거하는 bottom-up 방법으로 구분하여 조절하였다. 시험에 적용된 센서들은 수동형센서로서 $Crop\;Circle^{TM}$과 Spectroradiometer 그리고 능동형 센서는 $Crop\;Circle^{TM}(ACS210)$ red와 amber 및 $GreenSeeker^{TM}$ red와 green 등 4개 종류를 비교하였다. 검토된 모든 센서들의 반사율지표는 수동형과 능동형 센서의 종류에 관계없이 연초식물의 하위엽보다 상위엽의 캐노피 형태에 따라 크게 영향을 받았다. 비교 검토된 측정거리보다 큰 213 cm의 유효거리를 갖 는 $Crop\;Circle^{TM}(ACS210)$에 의한 반사율지표들은 센서의 유효거리가 제한되지 않은 수동형 센서의 경우와 동일하게 측정거리에 따른 차이를 보이지 않았다. 그러나유효거리 80-120cm로 제시된 $GreenSeeker^{TM}$능동형 센서는 유효측정거리의 한계로 규정된 120 cm보다 멀어질 경우 반사율지표는 크게 감소되고 측정오차를 보여 센서별로 규정된 유효 측정거리는 반드시 지켜야 하는 것으로 확인되었다. 연초 엽의 top-down 제거방법에 따른 건물중과 반사율지표의 상대비율로 상호관계를 평가한 결과 건물중 변화를 검출하는 능력은 수동형 센서보다 능동형 센서가 양호한 경향이었으며 센서 종류별로는 $Crop\;Circle^{TM}(ACS210)$ red >$Crop\;Circle^{TM}(ACS210)$ amber = $GreenSeeker^{TM}$ red > $Crop\;Circle^{TM}$ passive > $GreenSeeker^{TM}$ green > spectroradiometer의 순으로 측정효율이 감소되었다.

Design of In-situ Self-diagnosable Smart Controller for Integrated Algae Monitoring System

  • Lee, Sung Hwa;Mariappan, Vinayagam;Won, Dong Chan;Shin, Jaekwon;Yang, Seungyoun
    • International Journal of Advanced Culture Technology
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    • 제5권1호
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    • pp.64-69
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    • 2017
  • The rapid growth of algae occurs can induce the algae bloom when nutrients are supplied from anthropogenic sources such as fertilizer, animal waste or sewage in runoff the water currents or upwelling naturally. The algae blooms creates the human health problem in the environment as well as in the water resource managers including hypoxic dead zones and harmful toxins and pose challenges to water treatment systems. The algal blooms in the source water in water treatment systems affects the drinking water taste & odor while clogging or damaging filtration systems and putting a strain on the systems designed to remove algal toxins from the source water. This paper propose the emerging In-Situ self-diagnosable smart algae sensing device with wireless connectivity for smart remote monitoring and control. In this research, we developed the In-Site Algae diagnosable sensing device with wireless sensor network (WSN) connectivity with Optical Biological Sensor and environmental sensor to monitor the water treatment systems. The proposed system emulated in real-time on the water treatment plant and functional evaluation parameters are presented as part of the conceptual proof to the proposed research.