무감독 SVM 분류 기법을 통한 드론 영상 경계 박스 내 차량 자동 추출 연구

염준호 한국토지주택공사 토지주택연구원 2023 LHI journal of land, housing, and urban affairs Vol.14 No.4

Numerous investigations have explored the integration of machine leaning algorithms with high-resolution drone image for object detection in urban settings. However, a prevalent limitation in vehicle extraction studies involves the reliance on bounding boxes rather than instance segmentation. This limitation hinders the precise determination of vehicle direction and exact boundaries. Instance segmentation, while providing detailed object boundaries, necessitates labour intensive labelling for individual objects, prompting the need for research on automating unsupervised instance segmentation in vehicle extraction. In this study, a novel approach was proposed for vehicle extraction utilizing unsupervised SVM classification applied to vehicle bounding boxes in drone images. The method aims to address the challenges associated with bounding box-based approaches and provide a more accurate representation of vehicle boundaries. The study showed promising results, demonstrating an 89% accuracy in vehicle extraction. Notably, the proposed technique proved effective even when dealing with significant variations in spectral characteristics within the vehicles. This research contributes to advancing the field by offering a viable solution for automatic and unsupervised instance segmentation in the context of vehicle extraction from image.

Electrophoretically Deposited TiO₂ Film for the Flexible Dye-Sensitized Solar Cell

염준호,김석순,최상현,성영은 한국공업화학회 2003 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2003 No.1

건설 공기업 드론 활용을 위한 지침 개선 - 한국토지주택공사 사례를 중심으로

염준호,박찬석,이석배 한국측량학회 2022 한국측량학회지 Vol.40 No.6

Significant advances in navigation equipment and camera resolution have enabled flight and high-resolutionsurveying in urban areas. Accordingly, the potential for application in the construction field has increased. However,in Korea, drones are mainly used for video shooting and pest control purposes, so the use of drones in the constructionfield is low. Several public construction corporations are currently using drones, but the application areas are mainlysimple monitoring, such as status surveys, patrols, and exterior surveys. Therefore, in this study, the work guidelinesof public construction corporations were reviewed and revised to enable the practical use of drone surveying andsystem preparation. Nine related work guidelines of Korea Land and Housing Corporation reviewed and derived atotal of 26 revisions. After reviewing the relevant regulations of the National Geographic Information Institute andthe construction standard estimating system of the Korea Institute of Civil Engineering and Building Technology,revisions were derived if the work guidelines had no important contents or were different from the relevant regulations. In addition, revisions to increase the use of drones were suggested by finding cases where it is possible to use dronesfor the tasks in the guidelines. This study is expected to contribute to the objectification of drone flight and surveyconditions, product quality control, cost estimation and payment, and increase of drone utilization by presentingdirections for key improvements when improving construction-related guidelines for the use of drones. 항법 장비와 카메라 해상도가 크게 발전함에 따라 도시 지역의 비행 및 고해상도 측량이 가능해졌으며 이에 따라 건설 분야의 활용 가능성이 크게 증가하였다. 그러나 국내의 경우 드론이 영상 촬영 분야와 방제용으로 주로 사용되고 있어 건설 분야의 드론 활용이 저조한 실정이다. 또한 현재 여러 건설 관련 공기업에서 드론을 활용하고 있지만, 활용 분야는 주로 현황조사, 순찰, 외관 조사와 같은 단순 모니터링이 주를 이루며 실제적인 측량연계 활용은 매우 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 건설 공기업의 드론 활용을 지원하기 위한 제도적 장치 마련과 단순 모니터링에서 나아가 드론을 이용한 실제적인 측량연계 활용이 가능하도록 공기업의 업무지침을 검토하고 개정사항을 도출하였다. 공사 업무에선제적으로 드론 플랫폼을 도입하고 있는 한국토지주택공사의 관련 업무지침 9종을 검토하였으며 총 26건의 개정사항을 도출하였다. 업무지침 개정의 근거가 되는 국토지리정보원의 관련 규정들과 한국건설기술연구원 건설공사 표준품셈등을 검토하고 해당 규정을 근거로 관련 법규 및 제도와 상이하거나 중요한 내용이 부재한 경우 개정사항을 도출하였다. 또한 지침 내 업무 중에서 드론 활용이 가능하다고 판단되는 경우를 찾아 드론 활용도 증대안을 제시하였다. 본 연구는향후 드론 활용을 위한 건설 관련 지침 개선 시 중점 개선사항에 대한 방향성을 제시하여 드론 비행 및 측량 조건의 객관화, 성과품의 품질관리, 대가 산정 및 지급, 드론 활용 방안 증대에 기여할 것으로 판단된다.

2P-1 : Electrophoretically Deposited TiO₂ Film for the Flexible Dye-Sensitized Solar Cell

염준호,김석순,최상현,성영은 한국공업화학회 2003 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2003 No.-

IKONOS와 AIRSAR 영상을 이용한 계층적 토지 피복 분류

염준호,이정호,김덕진,김용일 大韓遠隔探査學會 2011 大韓遠隔探査學會誌 Vol.27 No.4

고해상도 위성영상의 다중분광자료만을 이용하여 토지 피복도를 제작할 경우, 낮은 분광해상도와 단일 토지 피복 내에 존재하는 불균질성으로 인해 분류 결과의 정확도가 저하되는 문제가 발생한다. 특히 식생 클래스의 경우 단일 토지 피복임에도 불구하고 질감 특성에 따라 해당 영역 안에 산림, 초지, 농업지역 등이 함께 분류되는 문제가 두드러진다. 본 연구에서는 이러한 문제를 개선하기 위해 광학 영상 기반의 사전 분류를 수행한 후 식생으로 분류된 영역에 대해 고해상도 위성영상의 다중분광정보와 SAR 영상 산란 정보를 통합하고 식생을 세분류하였다. 사전 분류와 식생분류는 최대우도 감독분류를 통해 수행되었으며 식생 세분류 결과와 사전 분류결과 중 비식생 클래스의 융합을 통해 계층적 분류 방법을 제안하였다. 제안 기법은 SAR 영상이나 GLCM 질감 정보를 영상 전체에 걸쳐 단순 통합한 분류결과뿐만 아니라 GLCM 질감 정보를 식생 지역에 적용한 계층적 분류결과에 비해 높은 정확도를 보였으며 특히 식생과 비식생의 분류 정확도가 모두 높게 나타났다. The land cover map derived from spectral features of high resolution optical images has low spectral resolution and heterogeneity in the same land cover class. For this reason, despite the same land cover class, the land cover can be classified into various land cover classes especially in vegetation area. In order to overcome these problems, detailed vegetation classification is applied to optical satellite image and SAR(Synthetic Aperture Radar) integrated data in vegetation area which is the result of pre-classification from optical image. The pre-classification and vegetation classification were performed with MLC(Maximum Likelihood Classification) method. The hierarchical land cover classification was proposed from fusion of detailed vegetation classes and non-vegetation classes of pre-classification. We can verify the facts that the proposed method has higher accuracy than not only general SAR data and GLCM(Gray Level Co-occurrence Matrix) texture integrated methods but also hierarchical GLCM integrated method. Especially the proposed method has high accuracy with respect to both vegetation and non-vegetation classification.

무인항공기 데이터의 영역 확장법 적용을 통한 정규수치표면모델 추출 및 경사도 파라미터 설정

염준호,이원희,김태헌,한유경 한국측량학회 2019 한국측량학회지 Vol.37 No.6

NDSM (Normalized Digital Surface Model) is key information for the detailed analysis of remote sensing data. Although NDSM can be simply obtained by subtracting a DTM (Digital Terrain Model) from a DSM (Digital Surface Model), in case of UAV (Unmanned Aerial Vehicle) data, it is difficult to get an accurate DTM due to high resolution characteristics of UAV data containing a large number of complex objects on the ground such as vegetation and urban structures. In this study, RGB-based UAV vegetation index, ExG (Excess Green) was used to extract initial seed points having low ExG values for region growing such that a DTM can be generated cost-effectively based on high resolution UAV data. For this process, local window analysis was applied to resolve the problem of erroneous seed point extraction from local low ExG points. Using the DSM values of seed points, region growing was applied to merge neighboring terrain pixels. Slope criteria were adopted for the region growing process and the seed points were determined as terrain points in case the size of segments is larger than 0.25 m2. Various slope criteria were tested to derive the optimized value for UAV data-based NDSM generation. Finally, the extracted terrain points were evaluated and interpolation was performed using the terrain points to generate an NDSM. The proposed method was applied to agricultural area in order to extract the above ground heights of crops and check feasibility of agricultural monitoring. 정규수치표면모델(NDSM: Normalized Digital Surface Model)은 원격탐사데이터의 상세 분석을 위한 핵심 적인 자료로 사용된다. 지상기준높이인 정규수치표면모델을 생성하기 위한 가장 간단한 방법은 수치표면모델(DSM: Digital Surface Model)에서 수치지형모델(DTM: Digital Terrain Model)을 차분하는 것이지만, 무인항공기 데이터의 경우 높은 해상도의 특성상 식생, 도심 구조물 등 많은 수의 복잡한 지형지물을 포함하고 있어 정확한 수치지형모델을 추출하기 어렵다. 본 연구에서는 무인항공기 데이터의 고해상도 특성을 잘 살리고 비용효율적인 수치지형모델 생성이 가능하도록 RGB 기반 식생 지수인 ExG (Excess Green)를 이용하여 낮은 ExG 값을 갖는 영역 확장법의 초기 시드점을 선정하였다. 이때 국소적으로 낮은 식생지수 값을 갖는 초기 시드점이 잘못 추출되는 문제를 해결하기 위하여 지역적 윈도우 분석을 적용하였다. 이후, 해당 위치의 수치표면모델값을 바탕으로 영역 확장법을 적용하여 이웃하는 지면 화소들을 병합하였다. 영역 확장법 적용을 위해 경사도 파라미터가 사용되었으며 최종적으로 병합된 세그먼트의 크기가 0.25m2 초과일 경우 초기 시드점을 지면점으로 결정하였다. 다양한 경사도 파라미터 값을 설정하여 무인항공기 데이터 기반 정규수치표면모델 생성의 최적 경사도 기준값을 도출하고자 하였다. 최종적으로 추출된 지면점들에 대한 정확도 평가를 수행하였으며 지면점들에 보간법을 적용하여 정규수치표면모델을 생성하고 제안 기법을 농업지역에 적용하여 농작물의 지상기준높이 추출 및 농업 모니터링 가능성을 검증하였다.

도심지역의 그림자 영향을 고려한 다시기 고해상도 위성영상의 선택적 히스토그램 매칭

염준호(Yeom, Jun Ho),김용일(Kim, Yong Il) 대한공간정보학회 2012 대한공간정보학회지 Vol.20 No.2

도심지 모델링과 분석을 효과적으로 수행하기 위해서는 다른 시기나 다른 지역의 추가적인 고해상도 위성영상이 반드시 필요하다. 그러나 같은 지상 개체라 하더라도 서로 다른 영상에서 방사적인 불일치가 존재하며 이는 영상처리와 분석의 정확도를 저하시키는 원인이 된다. 더욱이 도심지의 경우 건물, 수목, 교량, 기타 구조물 등 높이를 갖는 개체들은 영상 전체에 걸쳐 그림자를 발생시키며 이는 상대 방사 정규화의 질을 저하시킨다. 본 연구에서는 태양과 위성의 기하학적 위치 정보, 부가적인 수치 표고 모델이 없어도 적용이 가능한 단영상 기반의 그림자 추출기법을 적용하고 그림자의 영향을 배제한 선택적인 히스토그램 매칭 기법을 제안하였다. 건물의 에지 버퍼 영역에 대한 인접 정보와 분할을 통해 생성된 객체의 공간 및 분광인자를 이용하여 그림자를 추출한 후, 아스팔트 도로와 같이 그림자로 잘못 추출된 이상 객체를 제거하였다. 최종적으로 그림자 지역이 마스킹 된 Quickbird-2 다시기 영상을 이용하여 비그림자 지역만을 이용하여 선택적 히스토그램 매칭을 수행하였다. Additional high resolution satellite images, other period or site, are essential for efficient city modeling and analysis. However, the same ground objects have a radiometric inconsistency in different satellite images and it debase the quality of image processing and analysis. Moreover, in an urban area, buildings, trees, bridges, and other artificial objects cause shadow effects, which lower the performance of relative radiometric normalization. Therefore, in this study, we exclude shadow areas and suggest the selective histogram matching methods for image based application without supplementary digital elevation model or geometric informations of sun and sensor. We extract the shadow objects first using adjacency informations with the building edge buffer and spatial and spectral attributes derived from the image segmentation. And, Outlier objects like a asphalt roads are removed. Finally, selective histogram matching is performed from the shadow masked multi-temporal Quickbird-2 images.

항공기와 선박의 PSO 표적탐지 결과에 공간해상도가 미치는 영향

염준호(Yeom, Jun Ho),김병희(Kim, Byeong Hee),김용일(Kim, Yong Il) 대한공간정보학회 2014 대한공간정보학회지 Vol.22 No.1

고해상도 위성영상의 등장과 공간분해능의 발전은 위성영상을 활용한 다양한 연구들을 가능하게 하였다. 그 중에서도 고해상도 위성영상을 이용한 표적 탐지 기술은 광범위한 지역의 차량, 항공기, 선박 등의 탐지를 가능하게 하여 교통류 모델링, 군사적 목적의 감시·정찰을 효과적으로 수행하게 한다. 최근 다양한 국가에서 여러 위성을 발사함에 따라 위성영상 선택의 폭이 증가하였으나 고해상도 위성영상을 이용한 공간해상도 비교 연구는 많지 않으며 더욱이 표적 탐지에 미치는 공간 해상도의 영향에 관한 연구는 국내외로 매우 부족한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 PSO 기반의 표적 탐지 연구를 바탕으로 공간해상도가 항공기 및 선박 표적 탐지에 미치는 영향을 분석하였다. 원영상에 대한 재배열 보간 기법을 통해 0.5m, 1m, 2m, 4m의 다양한 공간해상도의 시뮬레이션 영상을 생성하고 이때 최근린보간, 양선형보간, 3차회선보간과 같이 다양한 재배열 보간 기법을 적용하였다. 표적 탐지 정확도는 공간해상도 뿐만 아니라 보간 기법에 따라 비교 분석되었다. 연구 결과 0.5m의 고해상도 영상에서 그리고 최근린 보간 기법을 이용한 재배열 영상에서 더 높은 표적 탐지 정확도를 얻을 수 있음을 확인하였다. 또한 50% 이상의 표적 탐지 정확도를 얻기 위해서는 항공기의 경우 2m, 선박의 경우 4m 이상의 영상이 필요하며 항공기의 형태적 특이성은 더 높은 공간 해상력을 필요로 함을 확인하였다. 본 연구는 항공기 및 선박 표적 탐지에 적합한 적정 공간분해능을 제안하고 위성 센서 설계의 기준을 제시하는데 큰 기여를 할 것으로 사료된다. The emergence of high resolution satellite images and the evolution of spatial resolution facilitate various studies using high resolution satellite images. Above all, target detection algorithms are effective for monitoring of traffic flow and military surveillance and reconnaissance because vehicles, airplanes, and ships on broad area could be detected easily using high resolution satellite images. Recently, many satellites are launched from global countries and the diversity of satellite images are also increased. On the contrary, studies on comparison about the spatial resolution or target detection, especially, are insufficient in domestic and foreign countries. Therefore, in this study, effects of spatial resolution on target detection are analyzed using the PSO target detection algorithm. The resampling techniques such as nearest neighbor, bilinear, and cubic convolution are adopted to resize the original image into 0.5m, 1m, 2m, 4m spatial resolutions. Then, accuracy of target detection is assessed according to not only spatial resolution but also resampling method. As a result of the study, the resolution of 0.5m and nearest neighbor among the resampling methods have the best accuracy. Additionally, it is necessary to satisfy the criteria of 2m and 4m resolution for the detection of airplane and ship, respectively. The detection of airplane need more high spatial resolution than ship because of their complexity of shape. This research suggests the appropriate spatial resolution for the plane and ship target detection and contributes to the criteria of satellite sensor design.

중첩 집합과 포함 질의를 이용한 고급 검색 시스템

염준호 ( Joon-ho Yeom ),최규태 ( Kyu-tae Choi ),이기훈 ( Ki-hoon Lee ) 한국정보처리학회 2014 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.21 No.2

포함 질의는 자주 사용되는 기본적인 질의 패턴 중에 하나이고 많은 연구가 진행되어 왔다. 하지만 중첩 집합에 대한 포함 질의는 아직 많은 연구가 이루어지지 않고 있다. 본 연구에서는 중첩 집합에 대한 포함 질의를 이용하여 사용자에게 더 편리하고 정교한 검색 기능을 제공하는 검색 시스템을 제안한다. 그리고 중첩 집합에 대한 역 색인을 B+-Tree와 해시 테이블로 각각 구현하였을 때의 성능을 비교 실험한다.

건물 에지 버퍼를 이용한 Quickbird 영상의 도심지 그림자 추출

염준호(Yeom, Jun Ho),장안진(Chang, An Jin),김용일(Kim, Yong Il) 한국측량학회 2012 한국측량학회지 Vol.30 No.2