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정상운영기간동안의 KOMPSAT-3A호 주요 영상 품질 인자별 특성
서두천 ( Doochun Seo ),김현호 ( Hyun-ho Kim ),정재헌 ( Jaehun Jung ),이동한 ( Donghan Lee ) 대한원격탐사학회 2020 大韓遠隔探査學會誌 Vol.36 No.6
KOMPSAT-3A는 2015년 3월 발사하여 약 6개월의 기간 동안 초기 검보정을 수행한 이후 지난 8년 동안 성공적으로 KOMPSAT-3A 자료를 사용자들에게 배포하였으며, 수집된 영상 자료는 지도제작, GIS, 국토관리 등의 다양한 분야에서 정성적, 정량적 정보 추출의 기초 자료로 활용되고 있다. 한국항공우주연구원에서는 KOMPSAT-3A의 영상제품군에서 추출되는 정보의 정확도 및 신뢰도를 확보하기 위해 주기적으로 영상 품질과 인공위성 하드웨어 특성을 확인하고 있다. 또한 KOMPSAT-3A의 탑재체, 자세제어 센서들의 노후화에 따른 영상 품질 저하 현상을 최소화하기 위해 지속적인 영상 품질 개선 작업을 수행하고 있다. 본 논문에서는 KOMPSAT-3A 개발 단계에서 정의된 발사 전후의 검보정 주요 과정 및 대표 영상 품질 인자인 MTF, SNR, Location accuracy 측정 방법을 설명하였다. 이를 바탕으로 발사 후 초기 LEOP Cal/Val이 완료된 이후 측정된 영상 품질 인자별 성능값과 최근 2016년부터 2020년 5월까지 KOMPSAT-3A호의 주요 품질 인자인 MTF, SNR, Location accuracy 현황과 특성을 기술하였다. The LEOP Cal/Val (Launch and Early Operation Phase Calibration/Validation) was carried out during 6 months after KOMPSAT-3A (KOMPSAT-3A Korea Multi-Purpose Satellite-3A) was launched in March 2015. After LEOP Cal/Val was successfully completed, high resolution KOMPSAT-3A has been successfully distributing to users over the past 8 years. The sub-meter high-resolution satellite image data obtained from KOMPSAT-3A is used as basic data for qualitative and quantitative information extraction in various fields such as mapping, GIS (Geographic Information System), and national land management, etc. The KARI (Korea Aerospace Research Institute) periodically checks and manages the quality of KOMPSAT-3A’s product and the characteristics of satellite hardware to ensure the accuracy and reliability of information extracted from satellite data of KOMPSAT-3A. To minimize the deterioration of image quality due to aging of satellite hardware, payload and attitude sensors of KOMPSAT-3A, continuous improvement of image quality has been carried out. In this paper, the Cal/Val work-flow defined in the KOMPSAT-3A development phase was illustrated for the period of before and after the launch. The MTF, SNR, and location accuracy are the key parameters to estimate image quality and the methods of the measurements of each parameter are also described in this work. On the basis of defined quality parameters, the performance was evaluated and measured during the period of after LEOP Cal/Val. The current status and characteristics of MTF, SNR, and location accuracy of KOMPSAT-3A from 2016 to May 2020 were described as well.
고해상도 인공위성영상의 기하정보추출을 위한 자동매칭 알고리즘 연구
서두천(DooChun Seo),정재헌(JaeHon),박지용(JiYong Park),임효숙(HyoSuk Lim),이익현(Ikhyun Lee) 대한공간정보학회 2011 한국지형공간정보학회 학술대회 Vol.2011 No.5
본 연구에서는 고해상도 인공위성자료에서 정량적인 3차원 위치정보를 추출에 있어서 필요한 자동매칭 알고리즘을 연구하고 이에 따른 성능 검정을 수행하였다. 두 영상에서 동일점 찾기 위해, 특징점을 해석하는 SIFT(Scale Invariant Feature Transform) 알고리즘, 오매칭점의 제거 및 동일점 해석은 표준상관기법, RANSAC 등의 알고리즘을 적용하였다. 최종 해석된 점은 공간해상도와 기하학적 위치가 각기 다른 영상자료를 이용하여 매칭의 정확도를 간접적으로 해석 평가하였다.
고해상도 인공위성데이터로부터 지상좌표 결정을 위한 궤도모델링 및 RFM기법 적용
서두천(Doo-Chun Seo),양지연,이동한,임효숙 한국항공우주연구원 2008 항공우주기술 Vol.7 No.2
고해상도의 인공위성 데이터로부터 지상좌표를 해석하는 센서모델링 기술은 위성영상자료의 활용 확대 및 신뢰성 확보에 가장 중요한 연구부분으로서 이에 대한 연구과 증가되고 있다. 본 연구는 이러한 요구조건을 기본을 하여, 고해상도 인공위성에서 기본적으로 탑재되어 있는 GPS, Star-tracker, Gyro 등의 센서로부터 측정된 위성의 위치, 속도, 자세 및 시간 정보를 이용하여 위성자료로부터 지상좌표를 해석하는 direct sensor model(DSM)과 위성의 궤도 정보를 얻을 수 없는 경우나 궤도에 대한 정보가 불확실하여 물리적 센서모델로는 지형보정을 수행할 수 없는 경우에 사용될 수 있는 rational function model (RFM)의 적용하여 지상좌표를 해석하는 방법에 대해 살펴보고자 한다. Generation of accurate ground coordinates from high resolution satellite image are becoming increasingly of interest. The primary focus of this paper is to compute satellite direct sensor model (DSM) and rational function model (RPM) for accurate generation of ground coordinates from high resolution satellite images. Being based on this we presented an algorithm to be able to efficiently ground coordinates about large area with introducing RFM(rational function model) method applied to rigorous sensor modeling standing on basis of satellite orbit dynamics and collinearity equation, and sensor modeling of high-resolution satellite data like IKONOS, QuickBird, KOMPSAT-2 and others. The general high resolution satellite measures the position, velocity and attitude data of satellite using star, gyro, and GPS sensors.
서두천(DooChun Seo),정재헌(JaeHon),양지연(JiYeon Yang),박지용(JiYong Park),최혜선(HeaSun Choi) 대한공간정보학회 2010 한국지형공간정보학회 학술대회 Vol.2010 No.3
본 연구는 고해상도 인공위성자료를 이용하여 수치표고모델(DEM) 및 지도제작을 수행하기 위한 핵심기술인 매칭기술을 개발하였다. 특히 본 연구에서 개발된 매칭기술은 고해상도 영상의 기하보정에 필요한 지상기준점 자동으로 추출하여, 영상 기하보정을 요구정확도에 부합되도록 자동으로 수행될 수 있음을 확인하였다.
서두천(Doo-Chun Seo),김희섭(Hee-Seob Kim) 한국항공우주연구원 2011 항공우주기술 Vol.10 No.2
다목적실용위성 3호는 고해상도 0.7m 흑백영상을 촬영할 수 있는 PAN 카메라와 2.8m 다중파장대의 칼라 영상을 수집할 수 있는 멀티스펙터럴 카메라를 탑재하고 있다. 이를 통하여 취득한 위성영상은 국토관리, 농업, 환경, 해양감시 및 GIS등의 광범위한 분야에 활용될 예정이다. 다목적실용위성3호의 15km의 관측폭을 가지는 영상을 생성하기 위해, 각 detector의 양 끝단의 20 pixel을 제외하고 24,020 픽셀로 구성된다. 이러한 크기의 CCD를 하나의 CCD로 구성하는 것은 매우 어렵기 때문에 다목적실용위성 3호는 12,080 픽셀로 구성된 두 detector로 구성되며, 따라서 두 detector의 기하학적 특성이 각기 다른 특징을 가지게 된다. 본 연구에서는 다목적실용위성3호의 한 밴드내의 기하학적 특성을 분석하기 위한 시뮬레이션 영상의 생성과정을 서술하고자 한다. The KOrea Multi-Purpose Satellite-3 (KOMPSAT-3) provides 0.7 m Ground Sample Distance (GSD) panchromatic image and 2.8 m GSD multi-spectral image data for various applications. The KOMPSAT-3 system data will be applied in the field of earth observations, covering land, sea, coastal zones, and Geographic Information Systems (GIS). In order to keep the swath width of 15km at nadir view of KOMPSAT-3, CCD consist of approximately 24,020 pixels excluding 20 dark pixels at both sides and has overlap region. Because there are no CCD-line sensors with a pixel size of 7μm, the field of view is separated into 2 parts and imaged on 2 detectors, each with 12,080 pixels. Therefore, 2 detectors have different geometric characteristic. This paper provides image simulation for geometric characteristics analysis of overlapping area of KOMPSAT-3 using KOMPSAT-2 image data.