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시계열 위성영상을 위한 효과적인 Super Resolution 기법
정승균,최윤수,정형섭 대한공간정보학회 2011 Spatial Information Research Vol.19 No.1
정지궤도 해색 센서(GOCI:Geostationary Ocean Color Imager)는 세계 최초의 정지궤도 위성으로 매일 1시간마다 8장의 영상을 획득 할 수 있어 육상과 해양 모두 활용성이 높은 위성이다. 그러나 500m의 GSD(Ground Sample Distance)를 지니는 저해상도 영상은 육상 활용에 한계가 있다. 최근, 컴퓨터 비전분야에서 활발히 진행 중인 기술인 Super Resolution(이하 SR)는 유사 시간대에 촬영한 저해상도 영상으로부터 고해상도 영상을 제작하는 기술로, 이를 시간 해상도가 높은 시계열 위성인 GOCI에 적용한다면 해상도가 향상 된 영상의 취득이 가능하며, 또한 광학 위성 영상의 단점인 구름에 의해 손실된 지상 정보의 복원이 가능할 것이다. 본 연구에서는, GOCI 자료를 위한 효율적인 초해상도 영상 복원 알고리즘 개발을 위한 선행연구로써 위성 영상 취득과정과 유사한 환경의 시뮬레이션을 통해 시계열 자료를 제작하고, 제작된 자료를 제안한 알고리즘에 적용함으로서 0.1 단위의 픽셀 정합도를 확인 하였고, 원본 영상과 RMSE 0.5763, PSNR 52.9183 db, SSIM Index 0.9486의 정확도를 나타낸 HR 영상을 복원하였다. GOCI is the world first Ocean Color Imager in Geostationary Orbit, which could obtain total 8 images of the same region a day, however, its spatial resolution(500m) is not enough to use for the accurate land application. Super Resolution(SR), reconstructing the high resolution(HR) image from multiple low resolution(LR) images introduced by computer vision field. could be applied to the time-series remotely sensed images such as GOCI data, and the higher resolution image could be reconstructed from multiple images by the SR, and also the cloud masked area of images could be recovered. As the precedent study for developing the efficient SR method for GOCI images, on this research, it reproduced the simulated data under the acquisition process of the remote sensed data, and then the simulated images are applied to the proposed algorithm. From the proposed algorithm result of the simulated data, it turned out that low resolution(LR) images could be registered in sub-pixel accuracy, and the reconstructed HR image including RMSE, PSNR, SSIM Index value compared with original HR image were 0.5763, 52.9183 db, 0.9486, could be obtained.
시계열 위성영상을 위한 효과적인 Super Resolution 기법
정승균,최윤수,정형섭,Jung, Seung-Kyoon,Choi, Yun-Soo,Jung, Hyung-Sup 한국공간정보학회 2011 한국공간정보학회지 Vol.19 No.1
정지궤도 해색 센서(GOCI: Geostationary Ocean Color Imager) 는 세계 최초의 정지궤도 위성으로 매일 1 시간마다 8 장의 영상을 획득 할 수 있어 육상파 해양 모두 활용성이 높은 위성이다. 그러나 500m의 GSD(Ground Sample Distance)를 지니는 서해성도 영상은 육성 활용에 한계가 있다. 최근, 컴퓨터 비전분야에서 활발히 진행 중인 기술인 Super Resolution(이하 SR)는 유사 시간대에 촬영한 저해상도 영상으로부터 고해상도 영상을 제작하는 기술로, 이를 시간 해상도가 높은 시계열 위성인 GOCI에 적용한다면 해상도가 향상 된 영상을 제작하는 기술로, 이를 시간 해상도가 높은 시계열 위성인 GOCI에 적용한다면 해상도가 향상 된 영상의 취득이 가능하며, 또한 광학 위성 영상의 단점인 구름에 의해 손실된 지상 정보의 복원이 가능할 것이다. 본 연구에서는, GOCI 자료를 위한 효율적인 초해상도 영상 복원 알고리즘 개발을 위한 선행연구로써 위성 영상 취득과정과 유사한 환경의 시뮬레이션을 통해 시계열 자료를 제작하고, 제작된 자료를 제안한 알고리즘에 적용함으로서 0.1 단위의 픽셀 정합도를 확인하였고, 원본 영상과 RMSE 0.5763, PSNR 52.9183 db, SSIM Index 0.9486의 정확도를 나타낸 HR 영상을 복원하였다. GOCI the world first Ocean Color Imager in Geostationary Orbit, which could obtain total 8 images of the same region a day, however, its spatial resolution(500m) is not enough to use for the accurate land application, Super Resolution(SR), reconstructing the high resolution(HR) image from multiple low resolution(LR) images introduced by computer vision field. could be applied to the time-series remotely sensed images such as GOCI data, and the higher resolution image could be reconstructed from multiple images by the SR, and also the cloud masked area of images could be recovered. As the precedent study for developing the efficient SR method for GOCI images, on this research, it reproduced the simulated data under the acquisition process of the remote sensed data, and then the simulated images arc applied to the proposed algorithm. From the proposed algorithm result of the simulated data, it turned out that low resolution(LR) images could be registered in sub-pixel accuracy, and the reconstructed HR image including RMSE, PSNR, SSIM Index value compared with original HR image were 0.5763, 52.9183 db, 0.9486, could be obtained.
정승균,석대일,신화영,이창모,김훈,Jung, Seung-Gyun,Seok, Dae-Il,Shin, Hwa-Young,Lee, Chang-Mo,Kim, Hoon 한국조명전기설비학회 2007 조명·전기설비학회논문지 Vol.21 No.6
Design methods of LED optic system includes point source assumption and imaginary focus approaches. However, these methods make significant error if the position of LED approachs that of optic system. This paper suggests a new design approach that LED is equally divided, light distribution of each division is predicted and confirmed through reverse tracing of light wave, and then each divided segment is separately designed, Using new design method, two kinds of example optic system were designed and light distribution and efficiency of the systems were evaluated. 기존의 LED 광학계의 설계법은 크게 점광원 가정법과 가초점 설계법이 있으나, 이 설계법들은 LED와 광학계간의 거리가 매우 좁아지게 될 경우 큰 오차가 발생하는 단점이 존재하였다. 본 논문에서는 LED를 등간격으로 분할하여 각부분의 배광을 예측하고, 광선의 역추적 기법을 활용하여 이에 대한 결과를 확인한 후 분할된 각 구간에 대하여 세그먼트의 개별적인 설계를 통하여 오차를 감소시키는 새로운 설계법을 제시한다. 설계법의 설명이후에 2종의 예시 광학계를 설계하고 광학 성능 예측 프로그램을 통하여 배광과 광학 효율을 평가하였다.