고정익 UAV와 회전익 UAV에 의한 농경지 필지경계 측량의 정확도 평가

성상민(Sung, Sang Min),이재원(Lee, Jae One) 한국측량학회 2017 한국측량학회지 Vol.35 No.6

무인 항공사진측량에 의한 농경지 필지 경계설정 정확도

성상민(Sung, Sang Min),이재원(Lee, Jae One) 한국측량학회 2016 한국측량학회지 Vol.34 No.1

위성영상 시계열 분석을 이용한 민북지역 훼손산지 변화

염규진(Yeom, Kyu Jin),성상민(Sung, Sang Min),김동민(Kim, Dong Min),배진영(Bae, Jin Young) 한국측량학회 2021 한국측량학회 학술대회자료집 Vol.2021 No.11

Gradient 공식을 이용한 무인항공영상의 선명도 평가

이재원(Lee, Jae One),성상민(Sung, Sang Min) 한국측량학회 2020 한국측량학회지 Vol.38 No.1

UAV 영상의 필지경계 설정 정확도

이재원(Lee, Jae One),성상민(Sung, Sang Min),이동락(Lee, Dong Rak),허정주(Heo, Jeong Joo) 한국측량학회 2015 한국측량학회 학술대회자료집 Vol.2015 No.4

머신-비전 영상처리를 이용한 UAV 영상의 개선에 관한 연구

이재원(Lee, Jae One),성상민(Sung, Sang Min) 한국측량학회 2017 한국측량학회 학술대회자료집 Vol.2017 No.4

MATLAB GUI 기반 드론영상 해상도 측정 S/W 개발

이재원(Lee, Jae One),성상민(Sung, Sang Min),이재강(Lee, Jae Gang),김두표(Kim Du Pyo) 대한토목학회 2018 대한토목학회 학술대회 Vol.2018 No.10

무인항공사진측량을 이용한 경계점의 매설위치에 따른 주거지의 경계결정 정확도 분석

이재원(Lee Jae One),성상민(Sung Sang Min) 한국지적학회 2016 한국지적학회지 Vol.32 No.3

최근 무인항공기(UAV)를 이용한 고정밀 공간정보의 수집과 활용이 매우 빠른 속도로 증가하고 있다. UAV의 활용은 위치측량과 수치지형도 갱신을 비롯하여 지적 분야의 경계설정을 위한 새로운 대안으로 등장하고 있다. 이러한 이유는 기존의 항공사진측량에 비하여 상대적으로 소규모 지역의 특정한 정보를 원하는 시기에 신속하고 경제적으로 취득이 가능하기 때문이다. 한편, 무인항공사진측량은 입체 시 기법으로 경계점을 수치도화 하는 기존 항공사진측량과 달리 정사영상에서 간이도화 방법으로 지형·지물의 위치를 측정하므로 대상물체의 높이값에 따라 그 정확도가 크게 달라진다. 이에 본 연구에서는 고정익 및 회전익 무인항공정사영상을 이용하여 전형적인 농촌지역에서 발생할 수 있는 경계점의 상이한 매설위치에 따른 주거지를 대상으로 경계결정의 정확도에 관한 실험 결과를 소개하였다. 본 연구의 결과 경계점이 낮은 담장이나 펜스 등 평면에 연하는 경우에는 경계점 결정 정확도가 5∼7cm로 우수하였으나, 경계점의 위치가 높아질수록 정확도는 급격히 하락하는 결과를 나타내었다. 따라서 무인항공영상을 주거지 경계결정에 적용하기 위해서는 높이에 따라 위치정확도가 저하되는 특성을 고려하여야 함을 알 수 있었다. In these days, the acquisition and application of high-precision spatial information using UAVs are increasing very rapidly. The use of UAV has emerged as a new alternative for boundary demarcation in cadastral areas including positioning and updating of digital maps. This is because UAV can provide specific information over a relatively small area timely and economically compared to conventional aerial photogrammetry. In general, the accuracy of extracted boundary points from stereo plotting with stereoscopic view in conventional photogrammetry is very high. However, the accuracy of UAV photogrammetry is greatly different to the height value of objects, because the position of geographic features were measured on UAV Orthoimages. This paper presents the accuracy of boundary determination from an experiment with Orhtoimages produced by both a fixed wing and a rotary wing UAV according to different placement of boundary points in dwelling sites located in a typical agricultural land. The results show that the accuracy of boundary determination is very excellent at the level of 5∼7cm with boundary points placed in low wall or fence. Meanwhile, as the placement of boundary point become higher, the accuracy decreases drastically. It is therefore necessary to consider the characteristics of UAV images that cause to decrease positional accuracy in proportion to the height of boundary point.

해상도 타겟을 이용한 무인항공영상의 품질 평가

이재원 ( Jae-one Lee ),성상민 ( Sang-min Sung ) 한국지리정보학회 2019 한국지리정보학회지 Vol.22 No.1

공간해상도는 영상품질을 평가하는 매우 중요한 파라미터들 중의 하나이다. 본 연구에서는 무인항공영상의 품질평가 방안의 일환으로 bar target과 Siemens star 도형을 이용하여 공간해상도와 MTF(Modulation Transfer Function)를 평가하는 방안을 제시하였다. 이를 위하여 고정익 eBee(Canon IXUS)로는 비행고도 130m와 260m로 촬영하고, 회전익 GD-800(SONY NEX-5N)으로는 130m, Phantom 4 pro(FC 6310)는 90m 고도에서 각각 촬영하여 정사영상을 제작하여 공간해상도를 측정하였다. 실험결과 공간해상도는 Siemens star와 Bar target 모두에서 카메라에 관계없이 정확히 비행고도에 비례하여 낮아짐을 알 수 있었다. 즉, 서로 상이한 카메라가 탑재된 Canon IXUS(eBee)와 SONY NEX-5N(GD-800)으로 130m의 동일 고도에서 촬영한 영상의 공간해상도는 4.1㎝로 동일하였으며, eBee 260m의 경우에는 공간해상도가 8.0㎝이었다. 아울러 Siemens star로 측정한 해상도가 Bar target에 비하여 모든 고도에서 1∼2㎝ 가량 낮았다. 영상의 해상도와 명암 정보를 동시에 나타내는 MTF의 σ_MTF 측정에서도 비행고도에 비례하는 일반적인 경향을 알 수 있었다. 하지만 130m 동일고도에서 SONY NEX-5N(GD-800)의 σ_MTF는 0.36이고, Canon IXUS(eBee)는 0.59로 카메라 성능이 더 좋은 SONY NEX-5N(GD-800)이 우수함을 알 수 있었다. 본 연구의 결과는 무인항공영상의 공간해상도 분석과 품질의 신뢰도 향상에 기여할 것으로 기대한다. Spatial resolution is still one of the most important parameters for evaluating image quality. In this study, we propose an approach to evaluate spatial resolution and MTF(Modulation Transfer Function) using bar target and Siemens star chart as a part of quality evaluation for UAV images. To this end, images were taken with a fixed-wing eBee(Canon IXUS) at the flight height of 130m and 260m, and with a rotary-wing GD- 800(SONY NEX-5N) at flight height of 130m, with a Phantom 4 pro(FC 6310) at flight height of 90m, respectively. Spatial resolution was measured on orthoimages produced from this data. Results show that the resolution measured on the Siemens star and bar target was accurately degraded in proportion to the flight height regardless of the cameras. In the words, the spatial resolution of images taken at the same altitude of 130m with the eBee(Canon IXUS) and the GD-800(SONY NEX-5N) equipped with different cameras was the same as 4.1㎝, and that of the eBee(Canon IXUS) at 260m was 8.0㎝. In addition, the resolution measured on the Siemens star was about 1~2㎝ lower than that of the bar target at every flight height. The general tendency was also found to be proportional to the flight height in the measurement of the σ_MTF from MTF, which simultaneously represents the resolution and contrast information of the image. However, at the same altitude of 130m, the σ_MTF of the GD-800(SONY NEX-5N) is 0.36 and the eBee(Canon IXUS) is 0.59, which shows that the GD-800(SONY NEX-5N) has better camera performance. It is expected that study results will contribute to the analysis of spatial resolution of UAV images and to improve the reliability of quality.

Circular target을 이용한 무인항공영상의 해상도 평가

이재원(Jae-One Lee),성상민(Sang-Min Sung) 한국산학기술학회 2019 한국산학기술학회논문지 Vol.20 No.9

본 연구에서는 무인항공영상의 품질 평가를 위해 공간해상도 검정 방법 중 하나인 MTF(Modulation Transfer Function)를 Circular target을 이용하여 평가하는 방안을 제시하고, MATLAB GUI 기반 해상도 분석 Tool을 제작하여 무인항공영상 품질의 신뢰도와 작업의 효율성을 높이고자 하였다. 이를 위해 무인항공기체인 DJI Phantom 4Pro(FC 6310)기체는 80m, 120m, 150m, Matrice 600(iXM-100)기체는 150m, 200m, 400m의 서로 다른 고도에서 촬영하였으며, 유인항공영상과 비교를 위해 UltraCAM Eagle Mark 2 센서로 비행고도 1000m에서 영상을 촬영하여 MTF를 비교하였다. 연구 결과 DJI Phantom 4 Pro(FC 6310)기체의 αMTFs수치는 촬영고도에 따라 0.431, 0.524, 0.699, Matrice 600(iXM-100)기체의 αMTFs 수치는 촬영고도에 따라 0.332, 0.393, 0.631의 결과를 나타내어 촬영고도가 높아질수록 영상의 품질이 낮아짐을 알 수 있었다. 동일한 고도인 150m의 경우 탑재된 카메라의 성능이 높은 Matrice 600(iXM-100)기체의 영상품질이 매우 높은 결과를 나타내어 카메라의 성능이 영상의 품질에 미치는 영향을 확인할 수 있었다. 또한, UltraCAM Eagle Mark 2 센서를 탑재한 유인항공영상의 αMTF 수치는 높은 비행고도로 인하여 0.711의 결과를 나타내어 모든 무인항공영상의 품질보다 낮은 결과를 나타내었다. 하지만 DJI Phantom 4 Pro(FC 6310)기체의 150m 고도에서 촬영한 무인항공영상에서 αMTF 수치는 0.699의 결과를 나타내어 유인항공영상의 품질과 거의 비슷한 결과를 나타내었다. We propose a method to evaluate a Modulation Transfer Function (MTF) using a circular target. In addition, a MATLAB GUI-based resolution analysis tool was developed to enhance the reliability of UAV image quality and the efficiency of the work. For this purpose, images were taken with an FC-6310 during flights at altitudes of 80 m, 120 m, and 150 m and by an iXM-100 at altitudes of 150 m, 200 m, and 400 m. The MTFs of UAV images were compared with traditional photogrammetry by measuring and analyzing MTFs on images taken by the UltraCAM Eagle Mark-2 sensor at a flight altitude of 1000 m. The results show that αMTF of the FC-6310 were 0.431(80 m), 0.524(120 m), and 0.699(150 m), and those of the iXM-100 were 0.332(150 m), 0.393(200 m), and 0.631(400 m), respectively. At the altitude of 150m, the image quality of the iXM-100, which has a high-performance camera, was very high, and the effect of the camera performance on the image quality was confirmed. In addition, the αMTF of the UltraCAM Eagle Mark-2 was 0.711 due to the high flight altitude. This was the worst value among all UAV images. However, the αMTF of the FC-6310 at 150-m altitude was 0.699, which is almost the same as that of a manned aerial image.