• 대한원격탐사학회지
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• 제33권5_1호
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• pp.537-546
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• 2017

본 연구는 무인항공기 및 다중분광센서를 이용한 부유쓰레기 탐지 알고리즘을 개발하고자 하였다. 또한 알고리즘을 적용하여 하천의 부유쓰레기 발생 범위를 산정하였다. 부유쓰레기 탐지 구간을 대상으로 무인항공기를 이용한 항공촬영을 통해 면적 계산이 가능한 정사영상을 생성하였으며, 분광조사를 수행하여 하천수, 스티로폼, 초목류 등의 분광학적 특성을 이용한 부유쓰레기 탐지 지수식을 산출하였다. 그리고 산출된 지수식을 이용한 센서의 밴드 조합을 통해 스티로폼을 비롯한 부유쓰레기를 탐지하였다. 탐지 지수식 적용 결과 정사영상 내 총 3지점에서 대량의 부유쓰레기 집적 구간이 확인되었으며, 탐지 대상 면적 중 집적구간을 포함한 3.6%에 해당하는 0.82 ha($8,200m^2$)에서 스티로폼과 초목류를 포함한 대량의 부유쓰레기가 발생한 것으로 추정되었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제44권6호
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• pp.852-863
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• 2016

Wood-plastic composite (WPC) is a promising and sustainable material, and refers to a combination of wood and plastic along with some binding (adhesive) materials. In comparison to pure wood material, WPCs are in general have advantages of being cost effective, high durability, moisture resistance, and microbial resistance. The properties of WPCs come directly from the concentration of different components in composite; such as wood flour concentration directly affect mechanical and physical properties of WPCs. In this study, wood powder concentration in WPC was determined by Fourier transform near-infrared (FT-NIR) and Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy. The reflectance spectra from WPC in both powdered and tableted form with five different concentrations of wood powder were collected and preprocessed to remove noise caused by several factors. To correlate the collected spectra with wood powder concentration, multivariate calibration method of partial least squares (PLS) was applied. During validation with an independent set of samples, good correlations with reference values were demonstrated for both FT-NIR and FT-IR data sets. In addition, high coefficient of determination (${R^2}_p$) and lower standard error of prediction (SEP) was yielded for tableted WPC than powdered WPC. The combination of FT-NIR and FT-IR spectral region was also studied. The results presented here showed that the use of both zones improved the determination accuracy for powdered WPC; however, no improvement in prediction result was achieved for tableted WPCs. The results obtained suggest that these spectroscopic techniques are a useful tool for fast and nondestructive determination of wood concentration in WPCs and have potential to replace conventional methods.

• 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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• 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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• pp.1528-1528
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• 2001

Ginseng cultivated in different country or growing condition has generally different components such as saponin and protein, and it relates to efficacy and action. Protein content assumes by nitrogen content in ginseng radix. Nitrogen content could be determined by chemical analysis such as kjeldahl or extraction methods. However, these methods require long analysis time and result environmental pollution and sample damage. In this work we investigated possibility of non-destructive determination of nitrogen content in ginseng radix using near-infrared spectroscopy. Ginseng radix, root of Panax ginseng C. A. Meyer, was studied. Total 120 samples were used in this study and it was consisted of 6 sample sets, 4, 5 and 6-year-old Korea ginseng and 7, 8 and 9-year-old China ginseng, respectively. Each sample set has 20 sample. Nigrogen content was measured by electronic analysis. NIR reflectance spectra were collected over the 1100 to 2500 nm spectral region with a InfraAlyzer 500C (Bran+Luebbe, Germany) equipped with a halogen lapmp and PbS detector and data were collected every 2 nm data point intervals. The calibration models were carried out by multiple linear regression (MLR) and partial least squares (PLS) analysis using IDAS and SESAME software. Result of electronic analysis, Korean ginseng were different mean value in nitrogen content of China ginseng. Ginseng tend to generally decrease the nitrogen content according as cultivation year is over 6 years. The MLR calibration model with 8 wavelengths using IDAS software accurately predicted nitrogen contents with correlation coefficient (R) and standard error of prediction of 0.985 and 0.855%, respectively. In case of SESAME software, the MLR calibration with 9 wavelength was selected the best calibration, R and SEP were 0.972 and 0.596%, respectively. The PLSR calibration model result in 0.969 of R and 0.630 of RMSEP. This study shows the NIR spectroscopy could be applied to determine the nitrogen content in ginseng radix with high accuracy.

• 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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• 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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• pp.3106-3106
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• 2001

Imaging spectrometry or hyperspectral imaging is a recent development that makes possible quantitative and qualitative measurement for food quality and safety. This paper presents the research results that a hyperspectral imaging system can be used effectively for detecting fecal (from duodenum, cecum, and colon) and ingesta contamination on poultry carcasses from the different feed meals (wheat, mile, and corn with soybean) for poultry safety inspection. A hyperspectral imaging system has been developed and tested for the identification of fecal and ingesta surface contamination on poultry carcasses. Hypercube image data including both spectral and spatial domains between 430 and 900 nm were acquired from poultry carcasses with fecal and ingesta contamination. A transportable hyperspectral imaging system including fiber optically fabricated line lights, motorized lens control for line scans, and hypercube image data from contaminated carcasses with different feeds are presented. Calibration method of a hyperspectral imaging system is demonstrated using different lighting sources and reflectance panels. Principal Component and Minimum Noise Fraction transformations will be discussed to characterize hyperspectral images and further image processing algorithms such as image band ratio of dual-wavelength images and its histogram stretching with thresholding process will be demonstrated to identify fecal and ingesta materials on poultry carcasses. This algorithm could be further applied for real-time classification of fecal and ingesta contamination on poultry carcasses in the poultry processing line.

• 한국대기환경학회지
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• 제34권3호
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• pp.493-507
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• 2018

Due to high spatio-temporal variability of amount and optical/microphysical properties of atmospheric aerosols, satellite-based observations have been demanded for spatiotemporal monitoring the major aerosols. Observations of the heavy aerosol episodes and determination on the dominant aerosol types from a geostationary satellite can provide a chance to prepare in advance for harmful aerosol episodes as it can repeatedly monitor the temporal evolution. A new geostationary observation sensor, namely the Advanced Himawari Imager (AHI), onboard the Himawari-8 platform, has been observing high spatial and temporal images at sixteen wavelengths from 2016. Using observed spectral visible reflectance and infrared brightness temperature (BT), the algorithm to find major aerosol type such as volcanic ash (VA), desert dust (DD), polluted aerosol (PA), and clean aerosol (CA), was developed. RGB color composite image shows dusty, hazy, and cloudy area then it can be applied for comparing aerosol detection product (ADP). The CALIPSO level 2 vertical feature mask (VFM) data and MODIS level 2 aerosol product are used to be compared with the Himawari-8/AHI ADP. The VFM products can deliver nearly coincident dataset, but not many match-ups can be returned due to presence of clouds and very narrow swath. From the case study, the percent correct (PC) values acquired from this comparisons are 0.76 for DD, 0.99 for PA, 0.87 for CA, respectively. The MODIS L2 Aerosol products can deliver nearly coincident dataset with many collocated locations over ocean and land. Increased accuracy values were acquired in Asian region as POD=0.96 over land and 0.69 over ocean, which were comparable to full disc region as POD=0.93 over land and 0.48 over ocean. The Himawari-8/AHI ADP algorithm is going to be improved continuously as well as the validation efforts will be processed by comparing the larger number of collocation data with another satellite or ground based observation data.

• 한국토양비료학회지
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• 제34권4호
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• pp.273-277
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• 2001

실험실에서의 기존의 토양분석방법은 많은 시약을 사용하고 분석시간이 많이 걸린다. 본 연구는 근적외 분광분석기를 이용하여 토양의 여러 가지 이화학성분에 대한 측정결과를 검토하였다. 토양시료를 몰탈로 갈아서 토양입자를 0.2mm의 체를 통과시킨 140점의 토양시료를 85점은 근적외 분광분석기(InfraAlyzer 500, Bran & Luebbe Co.)로 표준곡선을 작성하고 나머지 55점의 토양시료는 표준곡선을 이용하여 토양의 이화학성중에서 토양 pH, CEC, 치환성 Ca, Mg, K 및 유효규산, 휴믹산 및 전기전도도(EC)를 추정하였다. 표준곡선은 부분최소자승법을 이용하여 작성하였다. 토양시료를 곱게 분쇄하면 근적외선의 고른 확산반사를 얻을 수 있어서, 근적외 분광분석기를 이용하여 여러 기지 토양의 화학성을 수초내에 추정할 수 있어 토양검정에 이용할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.2033-2037
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• 2008

최근 들어 국지성호우와 장마, 태풍에 의한 자연재해는 모든 분야에서 심각한 영향을 미치고 있다. 자연재해로 발생한 토사는 하천, 농업용 저수지, 댐 및 하구를 메워 흐름을 방해하고 저서생태계에 미치는 영향은 매우 크다. 이러한 토사는 농업용 저수지와 홍수 조절용 구조물의 사용 수명을 단축시키고, 하상을 높여 흐름을 방해하거나 변화시켜 하천 범람을 발생하기도 한다. 한편 하천범람과 제방 붕괴 등은 농지 침수는 물론 작물의 성장을 방해하는 등 많은 경제적 손실을 가져오고 있다. 본 연구에서는 토사의 농도와 분광반사특성의 상호관계를 알아보기 위하여 분광복사계(Li-1800)를 이용하여 미리 제작한 수조 안의 토사(실트질, 모래질) 농도를 변화시켜 토사농도에 따른 분광반사 특성을 파악하고, 그 특징에 대해 검토, 고찰하였다. 연구결과 실트질의 체적반사율이 모래에 비해 약 40% 높게 나타났으며, 실트와 모래 모두 $554{\sim}588nm$영역에서 최대반사율을 나타내었다. 상관분석 결과 각 토사의 상관계수는 실트질이 $0.63{\sim}0.99$, 모래가 $0.73{\sim}0.96$의 값을 나타냈으며, 두 토양 모두 $550{\sim}900nm$영역에서 r>0.90의 높은 상관성을 보였다. 또한, 토사농도에 따른 반사특성은 실트질의 경우 토사 농도가 $0{\sim}60%$까지 $470{\sim}740nm$영역에서 큰 상승폭을 보인 반면, 모래의 경우 토사농도가 25%까지 크게 증가하였으나 30%이상의 농도에서는 변화 폭이 매우 적어지는 특징을 보였다. 토사농도의 변화에 따른 탁수의 분광 반사특성은 토사의 종류에 따라 크게 다르다는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국환경농학회:학술대회논문집
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• 한국환경농학회 2009년도 정기총회 및 국제심포지엄
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• pp.119-126
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• 2009

In recent years, research at the Environmental Microbial and Food Safety Laboratory (EMFSL), Agricultural Research Service (ARS) has focused on the development of novel image-based sensing technologies to address agro-food safety concerns, and transformation of these novel technologies into practical instrumentation for industrial implementations. The line-scan-based hyperspectral imaging techniques have often served as a research tool to develop rapid multispectral methods based on only a few spectral bands for rapid online applications. We developed a newer line-scan hyperspectral imaging platform for high-speed inspection on high-throughput processing lines, capable of simultaneous multiple inspection algorithms for different agro-food safety problems such as poultry carcass inspection for wholesomeness and apple inspection for fecal contamination and defect detection. In addition, portable imaging devices were developed for in situ identification of contamination sites and for use by agrofood producer and processor operations for cleaning and sanitation inspection of food processing surfaces. The aim of this presentation is to illustrate recent advances in the above agro.food safety sensing technologies.

• 방송공학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.207-213
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• 2017

다수의 조명을 이용한 멀티스펙트럴 이미징을 정확히 수행하기 위해서는 영상 내 조명의 세기가 균일해야 한다. 멀티스펙트럴 이미징이 아니더라도 정확한 색 정보가 필요한 영상 획득에서는 조명이 정확해야 하고, 정확한 조명 특성을 위해 평면 광원을 사용하거나 조명 캘리브레이션을 수행한다. 본 논문에서는 조명의 세기가 균일하지 않은 영상을 조명의 세기가 균일하도록 색상을 보정하는 방법을 제안한다. 우선 비균일 조명에서 얻은 두 영상으로 멀티스펙트럴 이미징을 수행하여 반사 스펙트럼을 획득하고 획득한 반사 스펙트럼을 형광등이나 태양광과 같은 평면광에서 획득한 영상의 조명 특성으로 재조명한다. 재조명으로 얻은 영상과 평면광 영상의 조도 분포의 차이를 이용해서 비균일 조명 영상을 균일한 영상에서 획득한 영상처럼 색상 보정을 수행한다. 실험 결과로 조명의 비균일성이 균일하게 보정되었는지 확인하고, 이 결과를 통해 영상의 색 정보를 취득하는 데 조명의 제약사항을 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

• 분석과학
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• 제13권2호
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• pp.250-257
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• 2000

페인트, 섬유, 잉크 등은 범죄현장에 유류되는 많은 증거물 중 가장 빈번하게 접하게 되는 법과학 증거물로서 이들에 대한 분석 결과는 범죄현장과 피해자 또는 피의자, 피해자와 피의자간의 상황 재구성 및 인과관계, 도주 용의 차랑 등의 추적에 결정적인 역할을 하고 있다. 그러나 이들 시료는 육안으로 거의 확인이 되지 않을 만큼 극미량의 미세한 시료가 대부분이므로 법과학분야에서 미세시료에 대한 체계적인 분광학적 분석법이 대두되고 있다. 본 연구에서는 현미 자외/가시광선 현미분광광도계를 이용하여 섬유 14종, 국내 자동차 차체 페인트 2개 색상 44종 및 3개 회사의 컬러 프린트용 잉크로 인쇄한 4개 색상 12종에 대해 자외선/가시광선 영역(240-780nm)에서 투과 및 반사 측정법으로 측정하였으며, 각각 특징적인 흡수대로 섬유, 페인트 및 잉크의 이동식별이 가능하였다.