• 박물관보존과학
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• 제30권
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• pp.127-144
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• 2023

<김정희 필 불이선란도>(이하 <불이선란도>)는 추사 김정희가 그린 작품으로 그림 중앙에 그려진 난초 주위로 4가지의 제발이 여러 서체로 쓰여 있고, 15과의 인장이 날인되어 있다. <불이선란도>에 날인된 인장과 보존처리된 부분을 중심으로 초분광영상 분석(HSI), 현미경조사, 엑스선형광분석을 실시하였다. 분석 결과 인주는 바륨 성분 유무의 2가지로 구분되었다. 인영은 추사의 인장 5과에서만 확인되어 시기별로 성분 및 재료적 특징이 다른 것으로 추정하였다. 특히 초분광영상 분석으로 15과 외에 확인된 인장 및 결실부에 대한 보존처리 흔적을 확인할 수 있었으며 이를 통해 초분광영상 분석의 활용성을 확인할 수 있었다.

• 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.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권10호
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• pp.5015-5038
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• 2018

In this paper, a novel spectral-spatial joint sparse representation algorithm for hyperspectral image classification is proposed based on multi-layer superpixels in various scales. Superpixels of various scales can provide complete yet redundant correlated information of the class attribute for test pixels. Therefore, we design a joint sparse model for a test pixel by sampling similar pixels from its corresponding superpixels combinations. Firstly, multi-layer superpixels are extracted on the false color image of the HSI data by principal components analysis model. Secondly, a group of discriminative sampling pixels are exploited as reconstruction matrix of test pixel which can be jointly represented by the structured dictionary and recovered sparse coefficients. Thirdly, the orthogonal matching pursuit strategy is employed for estimating sparse vector for the test pixel. In each iteration, the approximation can be computed from the dictionary and corresponding sparse vector. Finally, the class label of test pixel can be directly determined with minimum reconstruction error between the reconstruction matrix and its approximation. The advantages of this algorithm lie in the development of complete neighborhood and homogeneous pixels to share a common sparsity pattern, and it is able to achieve more flexible joint sparse coding of spectral-spatial information. Experimental results on three real hyperspectral datasets show that the proposed joint sparse model can achieve better performance than a series of excellent sparse classification methods and superpixels-based classification methods.

• 비파괴검사학회지
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• 제36권1호
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• pp.35-44
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• 2016

본 연구에서는 발아여부를 고속 대량으로 측정 가능한 초분광 영상 시스템 기반의 비파괴 선별기술을 개발하고자 하였다. 수박의 건전종자 96립과 퇴화종자 96립을 초분광 단파적외선 시스템을 이용하여 측정하였으며, 종자발아검증은 국제종자검정협회(ISTA)규정에 맞추어 5~14일 동안 $25^{\circ}C$에서 BP(between paper)법을 이용하여 실시하였다. 스펙트럼 데이터는 초분광 영상 시스템을 이용하여 데이터를 획득하였으며, 종자 판별모델 개발에는 PLS-DA(partial least square - discriminant analysis)를 적용하였다. PLS-DA분석법을 이용한 종자의 발아여부 판별 결과는 mean normalization을 이용하여 데이터 전처리를 이용할 경우가 가장 우수했으며, calibration의 경우 94.7%의 분류 정확도를 보였으며, validation의 경우 84.2%의 분류 정확도를 나타내어 평균적으로 90.8%의 정확도를 보였다. 이러한 결과는 종자가 퇴화하면서 야기되는 구성성분물질의 차이로 인한 것으로 사료되며, 두 그룹의 분류에 주요한 영향을 끼친 요인의 파악 및 적용을 통해 종자선별기의 개발이 가능함을 보였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제30권1호
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• pp.61-73
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• 2014

본 연구는 항공 초분광영상을 사용한 수질추정 활용을 검토하고 한강일부분에 대해 가용한 측정자료를 이용하여 초분광영상 기반의 수질추정을 테스트하였다. 원격탐사에 의한 수질추정은 수체에 대한 downwelling과 수체 내에서의 산란과 반사에 대한 관측정보를 이용하는 방법과 원격탐사 센서에 도달하는 upwelling과 수질측정정보와의 선형적 회귀분석을 구하는 방법이 선호된다. 두 방법 모두 유의미한 결과를 도출하지만 수질정보나 산란정보 등 추정에 필요한 보조자료에 의한 영향이 더 클 것으로 판단되었다. 수질 추정 테스트는 팔당댐 하류에 위치한 한강의 일부분에 대해서 적용되었다. AISA eagle 초분광센서로 취득된 자료와 수질관측정보를 선형적 회귀분석을 통한 방법을 적용하였다. 기존 문헌에서 제시된 밴드조합에 대해서 회귀분석한 결과 유의미한 밴드조합으로 $-24.847+0.013L_{560}$의 회귀식을 얻었다 ($L_{560}$은 560 nm 파장에서의 radiance로 $R^2$=0.985). 다중분광영상을 이용했을 경우의 결과와 비교하기 위해서 spectral resampling을 통해 Landsat TM 영상을 생성하여 -55.932 + 33.881(TM, TM3)의 회귀식을 얻을 수 있었다(TM, TM3는 radiance로, $R^2$=0.968). 부유물질 농도는 수질측정지점에서 약 3.75 mg/l 이고, 초분광영상으로 추정된 농도는 약 3.65 mg/l, 시뮬레이션된 TM은 약 5.85 mg/l 로 다중분광영상을 이용했을 경우 과대 추정하는 경향을 보였다. 항공 초분광영상의 활용가치를 높이고 보다 정밀한 값을 추정하기 위해서 영상 전반에 걸친 sun glint 와 같은 영향을 최소화하기 위해 태양고도각을 고려하여 정교한 비행계획을 구성하고 체계적 전처리와 검 보정 체계를 갖출 필요가 있다고 사료된다. 일반적으로 적용된 방법에 따른 테스트로, 대기보정의 정밀성과 부족한 수질측정 샘플자료, 분광밴드의 검색, 적합한 선형회귀모델의 선택, 그리고 정량적 검증방법과 같은 몇 가지 문제점과 제약사항들을 발견할 수 있었다.