• 대한원격탐사학회지
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• 제16권3호
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• pp.235-242
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• 2000

본 논문에서는 그림자 정보를 사용하여 위성 영상에서 건물을 검출하는 기법을 제안한다. 비교적 일정한 밝기값 분포를 가지는 건물을 검출하기위해 영상을 건물, 그림자 그리고 배경의 세가지 영역으로 분류한다. 건물 영역 및 그림자 영역에 대해 잡음을 제거하고 그림자 영역에 인접한 건물을 건물과 그림자 크기에 대한 제약 조건을 적용하여 검출한다. 본 논문에 사용된 영상은 KOMPSAT 위성영상과 SPOT 위성영상을 사용하였으며 위성영상내의 건물을 효과적으로 검출할 수 있었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제23권3호
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• pp.211-219
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• 2007

Building extraction is one of the essential issues for 3D city modelling. In recent years, high-resolution satellite imagery has become widely available and it brings new methodology for urban mapping. In this paper, we have developed a semi-automatic algorithm to determine building heights from monoscopic high-resolution satellite data. The algorithm is based on the analysis of the projected shadow and actual shadow of a building. Once two roof comer points are measured manually, the algorithm detects (rectangular) roof boundary automatically. Then it estimates a building height automatically by projecting building shadow onto the image for a given building height, counting overlapping pixels between the projected shadow and actual shadow, and finding the height that maximizes the number of overlapping pixels. Once the height and roof boundary are available, the footprint and a 3D wireframe model of a building can be determined. The proposed algorithm is tested with IKONOS images over Deajeon city and the result is compared with the building height determined by stereo analysis. The accuracy of building height extraction is examined using standard error of estimate.

• 대한공간정보학회지
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• 제14권2호
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• pp.3-13
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• 2006

고해상도 위성영상으로부터 건물이나 도로 등 인공지물의 정보를 추출하기 위한 연구들이 활발히 진행되고 있다. 영상에서 3차원 건물 정보를 추출하기 위해서 기존의 많은 연구들은 스테레오 영상이나 별도의 지상기준점, 또는 LIDAR 데이터 등을 사용하고, 센서모델링 등을 수행하였다. 이 연구에서는 단일 영상만을 이용하고, 센서모델링 등의 복잡한 과정을 거치지 않고 직접 건물의 3차원 정보를 추출하는 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 영상에 나타난 건물의 실제 그림자와 가상으로 영상 위에 투영시킨 그림자가 일치했을 때, 건물의 높이를 결정하고, 결정된 건물의 높이를 이용하여 건물 정면의 모서리 선을 생성한다. 생성된 모서리 선을 따라서 건물의 지붕 외곽선을 이동시켜서 건물의 위치 정보를 얻어낸다. 제안된 알고리즘은 지표면의 그림자를 이용한 방법과 다른 건물의 정면에 나타난 그림자를 이용한 방법으로 나누어진다. 제안된 알고리즘을 검증하기 위해서 IKONOS 스테레오 영상과 지상기준점을 이용하여 추출한 건물 높이와 제안된 알고리즘을 이용하여 추출한 건물 높이를 비교하였으며, 30개의 건물을 검증해 본 결과 추출된 건물 높이의 RMSE는 약 1.5m로 나타났다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume II
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• pp.606-609
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• 2006

Extraction of building is one of essential issues for the 3D city models generation. In recent years, high-resolution satellite imagery has become widely available, and this shows an opportunity for the urban mapping. In this paper, we have developed a semi-automatic algorithm to extract 3D buildings in urban settlements areas from high-spatial resolution panchromatic imagery. The proposed algorithm determines building height interactively by projecting shadow regions for a given building height onto image space and by adjusting the building height until the shadow region and actual shadow in the image match. Proposed algorithm is tested with IKONOS images over Deajeon city and the algorithm showed promising results.┌阀؀䭏佈䉌ᔀ鳪떭臬隑駭验耀

• 한국측량학회지
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• 제30권2호
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• pp.163-171
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• 2012

고해상도 위성영상은 높은 공간해상도의 이점으로 도심지역의 건물 및 도로망 분석, 경관 분석, 생태 환경 평가 등 다양한 분야에 활용되고 있다. 그러나 도심지역의 건물, 교량, 기타 구조물 등 높이 변화를 갖는 개체들은 영상 전체에 걸쳐 그림자 문제를 필연적으로 야기한다. 본 연구에서는 다양한 토지 이용 요소를 포함하는 넓은 영역의 도심지에 그림자 추출 기법을 적용하고, 수동으로 추출된 참조 그림자 지도와 비교하여 정량적인 평가를 수행하였다. 이를 위해 Canny 연산자와 팽창 필터를 이용하여 건물 영역의 인접 정보에 대한 버퍼 영역을 생성하고, Gram-Schmitt 융합 영상에 객체분할기법을 적용하여 생성된 객체들의 분광, 공간 인자들을 계산하였다. 이후 계산된 분광 및 공간 인자 특성과 건물 버퍼 영역과의 중첩여부를 바탕으로 도심지역의 그림자 추출에 가장 적합한 인자와 임계 규칙을 생성하였으며 추출된 그림자 지역 중 이상 객체를 추가적으로 제거하였다. 다양한 정량적 평가지수를 통해 제안된 그림자 추출 기법을 평가한 결과80%~90%의 높은 정확도를 나타냈다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.49-56
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• 2020

Detecting shadows in images and restoring or removing them was a very challenging task in computer vision. Traditional researches used color information, edges, and thresholds to detect shadows, but there were errors such as not considering the penumbra area of shadow or even detecting a black area that is not a shadow. Deep learning has been successful in various fields of computer vision, and research on applying deep learning has started in the field of shadow detection and removal. However, it was very difficult and time-consuming to collect data for network learning, and there were many limited conditions for shooting. In particular, it was more difficult to obtain shadow data from buildings and satellite images, which hindered the progress of the research. In this paper, we propose a method for generating shadow data from buildings and satellites using Unity3D. In the virtual Unity space, 3D objects existing in the real world were placed, and shadows were generated using lights effects to shoot. Through this, it is possible to get all three types of images (shadow-free, shadow image, shadow mask) necessary for shadow detection and removal when training deep learning networks. The method proposed in this paper contributes to helping the progress of the research by providing big data in the field of building or satellite shadow detection and removal research, which is difficult for learning deep learning networks due to the absence of data. And this can be a suboptimal method. We believe that we have contributed in that we can apply virtual data to test deep learning networks before applying real data.

• 대한원격탐사학회지
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• 제29권5호
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• pp.499-508
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• 2013

각종 센서 정보에 기반한 3차원 건물 정보 추출 방법은 건물 형태를 보다 상세하게 묘사할 수 있지만 많은 비용 및 복잡한 처리가 요구된다. 단일 고해상도 영상에 기반한 방법은 추출할 수 있는 3차원 건물 정보가 비교적 제한적이지만 낮은 비용과 단순한 처리 과정으로 건물 정보를 추출할 수 있다는 장점을 갖는다. 단일 고해상도 위성영상만을 이용한 건물 정보 추출 방법 중에서도 Volumetric Shadow Analysis(VSA)는 그림자나 건물 밑 바닥이 일부분 가려져도 해당 건물의 높이와 바닥 위치 정보를 추출할 수 있다. 최근에는 반자동 VSA가 제안되었으나 이 방법은 주변 객체 형태와 그림자 영역 추출 정확도, 영상 노이즈 등에 큰 영향을 받는다. 반자동 VSA를 개선하기 위해서 본 논문은 단일 고해상도 전정색 영상과 다중분광 영상을 이용한 3차원 건물 정보 추출 방법을 제안한다. 제안된 방법은 각 밴드 영상에 반자동 VSA를 각각 적용하고 이를 통해서 계산된 파라미터로 비용함수를 구성한다. 비용함수로 계산된 값이 최대인 건물 높이를 실제 건물 높이로 결정한다. 제안된 방법의 성능평가를 위해서 Kompsat-2 영상이 사용되었으며 반자동 VSA와 제안된 방법으로 추출된 건물 정보를 비교 분석하였다. 그 결과는 제안된 방법이 보다 높은 성공률로 비교적 정확한 건물 정보를 추출할 수 있음을 보여준다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제24권2호
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• pp.51-62
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• 2004

Architects may evaluate building models to see how a building will shadow itself and its neighbors at various times. A heliodon, a tilt-table which is a machine that imitates the rotation and orbit of the Earth, helps architects wanting to analyze patterns of shadow patch, passive solar heating options, site solar panels, or control solar heat gain. The heliodon swivels in three directions for setting latitude, season, and time of day. Using the device, an architect first clamps a model to the tabletop, then turns the table to the coordinates of interest. Usually, the winter and summer solstices receive strong attention, for they represent extreme cases, A more recent installation at a university adds to its heliodon a set of lamps to recreate the illumination level and more accurate patterns of shadow patch. The table holds the building model at various angles to a spotlight, which mounts in the pole. The set of scale model measurement describes the validity of various electric lamps as an artificial sun to approximate the sun's parallel rays, helping designers to distinguish between illuminated areas in and around a building and those regions falling in the shadows.

• 전기학회논문지
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• 제57권6호
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• pp.994-1002
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• 2008

In this paper a novel tracking system is described, regarding the influence of shadow between array, aimed at improving the efficiency of PV tracking system. Comparing with a building site versus capacity power, domestic solar powers have a limited siting. Therefore, each array interferes with the shadow of other arrays. The loss by influence of those shadow can be compensated for by means of control algorithm of the tracking device. The paper suggests a method controlling an altitude for length which is received the shadow influence of PV array. By using an azimuth of current solar position and the length between arrays, the controller of tracking device is able to calculate the length between actual arrays and make a comparison of the shadow length at a specific time with the length between arrays. When the shadow length is longer than the length between arrays, the controller of tracking device can adjust a position by compensating error altitude of the length between arrays at an altitude of current solar position. In the paper, we develop the control algorithm able to minimize the loss caused by the influence of shadow on the PV tracking system, and compared this with conventional output system. The controller has been tested in the laboratory with proposed algorithm and shows excellent performance.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2008년도 International Symposium on Remote Sensing
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• pp.365-367
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• 2008

A digital city model represents a 3D environment of a city with various city object information such as 3D building model, road, and land cover. Usually, at least two satellite images with some image overlap are necessary and a complex satellite-related computation needs to be carried out to create a city model. This is an expensive technique, because it requires many resources and excessive computational cost. The authors propose a methodology to create a digital city model including 3D building model and land cover information from a single high resolution satellite image. The approach consists of image pan-sharpening, shadow recovery, building occlusion restoration, building model extraction, and land cover classification. We create a digital city model using a single KOMPSAT-2 image and review the result.