KR101705346B1 - 분광라이브러리를 이용한 초분광영상 분석 시스템 - Google Patents
분광라이브러리를 이용한 초분광영상 분석 시스템 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101705346B1 KR101705346B1 KR1020160128421A KR20160128421A KR101705346B1 KR 101705346 B1 KR101705346 B1 KR 101705346B1 KR 1020160128421 A KR1020160128421 A KR 1020160128421A KR 20160128421 A KR20160128421 A KR 20160128421A KR 101705346 B1 KR101705346 B1 KR 101705346B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- spectral
- library
- mounting base
- spectroscopic
- base body
- Prior art date
Links
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 title claims abstract description 82
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 title claims description 66
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 79
- 238000012800 visualization Methods 0.000 claims description 45
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 28
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 23
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 claims description 21
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 15
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 15
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 15
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 7
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 7
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 6
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 2
- 230000010365 information processing Effects 0.000 claims description 2
- 238000001802 infusion Methods 0.000 claims description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims 1
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 claims 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000012925 reference material Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/314—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry with comparison of measurements at specific and non-specific wavelengths
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C11/00—Photogrammetry or videogrammetry, e.g. stereogrammetry; Photographic surveying
- G01C11/02—Picture taking arrangements specially adapted for photogrammetry or photographic surveying, e.g. controlling overlapping of pictures
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/28—Investigating the spectrum
- G01J3/2823—Imaging spectrometer
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/28—Investigating the spectrum
- G01J2003/283—Investigating the spectrum computer-interfaced
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/10—Image acquisition modality
- G06T2207/10032—Satellite or aerial image; Remote sensing
- G06T2207/10036—Multispectral image; Hyperspectral image
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
본 발명은 분광라이브러리를 참조자료로 이용하여 항공기 또는 위성에서 촬영되는 초분광영상을 분석하는 것을 가능케 하는 분광라이브러리를 이용한 초분광영상 분석 시스템에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 분광라이브러리를 이용한 초분광영상 분석 시스템은 분광라이브러리, 초분광영상 분석 엔진, 디스플레이부, 제어부, 입력부를 포함하여 구성되는 것으로서, 상기 분광라이브러리는 물질별 측정된 분광반사율 자료가 해당 물질과 매핑되는 상태로 저장되어 물질들에 대한 분광반사율이 데이터베이스로 구축된 것이며, 여기서 상기 분광반사율 자료에는 파장별 반사율이 포함되고, 상기 초분광영상 분석 엔진은 초분광영상 가시화 모듈, 분광라이브러리 가시화 모듈, 분광라이브러리 선택 모듈, 초분광영상 분석 및 가시화 모듈을 포함하여 구성된다.
Description
본 발명은 분광라이브러리를 참조자료로 이용하여 항공기 또는 위성에서 촬영된 초분광영상을 화면에 표시하여 보이도록 하며 선택된 초분광영상에 의한 분석 결과를 화면에 표시시키는 분광라이브러리를 이용한 초분광영상 분석 시스템에 관한 것이다.
초분광영상은 빛을 파장에 따라 수십∼수백개의 밴드(채널)로 나누는 카메라에 의해 촬영된 영상이다.
카메라로 촬영된 영상은 광원이 물체에 도달한 후 반사되는 에너지(광량)를 기록한 것이다.
일반적으로 기존 영상센서들이 가시광선이나 적외선 등의 파장영역에서 단일 또는 수개의 수준으로 파장정보(색상밴드)를 분리하여 영상을 획득하는 것과 달리, 초분광영상은 파장 밴드(폭)를 세분화시켜 100~수백 개의 파장정보(색상밴드)로 대폭 세분화시킴으로써 표적 식별력을 획기적으로 개선한 영상이다.
이러한 초분광영상의 활용은 항공기, 위성, 지상이동체 등에 탑재되어 고공 또는 지상에서 표적식별에 활용되고 있으며, 그 예로 농작물의 경작상태, 광물의 분포, 지구 환경 조사 등과 같은 원격탐사분야에 사용되고 있다.
초분광영상은 그 정보력의 유지를 위해 수백 개의 색상정보를 숫자별 대역폭에 따라 가지고 있는 고용량의 자료로써, 일반인들이 사용하기에는 포함하고 있는 정보에 비례하여 그 밴드의 수가 너무 많아 전문가가 아닌 이상 초분광영상 만으로는 원하는 정보를 얻기가 용이하지 못하다는 단점이 있었다.
한편, 분광라이브러리(또는 분광 DB)는 다양한 물질에 대한 광학적 특성을 측정한 자료를 데이터베이스로 구축한 것으로 정의할 수 있다.
여기서, 분광라이브러리에 포함되어 있는 분광반사율 자료에는 파장별 반사율이 기록되어 있고, 초분광영상의 각 화소 또한 파장별 반사율이 기록되어 있는바, 분광라이브러리는 초분광영상에서 정보의 획득 내지 분석을 위한 참조자료로 활용될 수 있다.
즉, 초분광영상만을 이용하여 원하는 정보를 획득하기 위해서는 영상에서 분광반사율(빛의 파장별 반사율을 의미함)을 획득해야 하는데, 분광라이브러리는 사전에 분광반사율을 획득하여 데이터베이스화 한 것이므로, 이러한 분광라이브러리는 초분광영상에서 정보의 획득 내지 분석을 위한 참조자료로 활용될 수 있는 것이다.
그러나 초분광영상과 분광라이브러리를 이용하여 정보를 획득하기 위해서는 고가의 외산 소프트웨어가 필요한 것이 현재 실정이다.
따라서, 분광라이브러리를 이용하여 초분광영상을 분석할 수 있는 기능을 가진 국산 소프트웨어 및 이를 이용한 시스템의 개발이 매우 필요한 상황이다.
본 발명의 실시 예는 분광라이브러리를 참조자료로 이용하여 항공기 또는 위성에서 촬영되는 초분광영상을 분석하는 것을 가능케 하는 분광라이브러리를 이용한 초분광영상 분석 시스템을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 분광라이브러리를 이용한 초분광영상 분석 시스템은, 물질별 측정된 분광반사율 자료가 해당 물질과 매핑되는 상태로 저장되어 물질들에 대한 분광반사율이 데이터베이스로 구축된 것이며, 상기 분광반사율 자료에는 파장별 반사율이 포함되는 분광라이브러리(110)와, 영상의 밴드 목록에 대한 도시 및 선택 기능 그리고 선택된 밴드에 대한 가시화 기능을 가져 디스플레이부를 통해 영상의 밴드 목록이 화면 표시되게 하는 동시에 표시된 영상의 밴드 목록으로부터 밴드가 선택될 수 있게 하며 선택된 밴드가 디스플레이부를 통해 가시화될 수 있게 하되 영상의 가시화는 1개 밴드의 선택이 가능한 회색조 모드와 3개 밴드의 선택이 가능한 칼라합성 모드에서 선택할 수 있도록 하는 초분광영상 가시화 모듈(121), 상기 분광라이브러리(110)에 저장되어 있는 분광반사율 자료의 목록에 대한 도시 및 선택 기능 그리고 선택된 분광반사율 자료의 가시화 기능을 가져 디스플레이부를 통해 분광반사율 자료의 목록이 화면 표시되게 하는 동시에 표시된 분광반사율 자료의 목록으로부터 특정 분광반사율 자료가 선택될 수 있게 하며 선택된 분광반사율 자료가 디스플레이부를 통해 그래프로 가시화될 수 있게 하는 분광라이브러리 가시화 모듈(122), 사용자가 초분광영상에 대한 분석을 위해 상기 분광라이브러리(110)에서 물질을 선택할 수 있게 하는 기능 및 선택되는 물질의 추가 또는 제거 기능 그리고 추가되는 물질이 서로 다른 색깔로 표시될 수 있게 하되 색깔을 변경할 수 있는 기능을 가져 디스플레이부를 통해 상기 분광라이브러리(110)에 저장된 물질들의 목록이 화면 표시되게 하는 동시에 표시된 물질들의 목록으로부터 초분광영상에 대한 분석을 위해 물질의 추가 및 제거가 이루어지게 하고 추가되는 물질의 색깔을 정하여 추가된 다른 물질과 구분될 수 있게 하는 분광라이브러리 선택 모듈(123), 상기 분광라이브러리 선택 모듈(123)을 통해 선택되는 물질을 대상으로 초분광영상에 대한 분석을 실시하는 기능 및 분석 결과를 가시화하는 기능을 가져 분석 결과가 디스플레이부를 통해 화면 표시되게 하되 분석 기법은 분광각매퍼(spectral angle mapper) 알고리즘을 기반으로 하고 분석 결과는 영상의 각 화소가 상기 분광라이브러리(110)에서 선택된 물질 중 어떤 물질에 해당하는지 색깔로 표시되게 하는 동시에 GeoTiff 포맷의 영상으로 저장되게 하는 초분광영상 분석 및 가시화 모듈(124)을 포함하는 초분광영상 분석 엔진(120)과, 상기 초분광영상 분석 엔진(120)에서 처리되는 데이터들을 화면 표시하는 디스플레이부(130)와, 상기 초분광영상 분석 엔진(120)을 입력되는 신호에 따라 실행시키고, 상기 초분광영상 분석 엔진(120)이 실행된 상태에서 입력되는 신호들을 상기 초분광영상 분석 엔진(120)에 전송하여 상기 초분광영상 가시화 모듈(121), 분광라이브러리 가시화 모듈(122), 분광라이브러리 선택 모듈(123), 초분광영상 분석 및 가시화 모듈(124)로부터 처리되어 출력되는 데이터를 상기 디스플레이부(130)에 전송하는 제어부(140)와, 상기 제어부(140)에 상기 초분광영상 분석 엔진(120)의 실행을 위한 신호 및 상기 초분광영상 분석 엔진(120)에 전송되어 상기 초분광영상 가시화 모듈(121), 분광라이브러리 가시화 모듈(122), 분광라이브러리 선택 모듈(123), 초분광영상 분석 및 가시화 모듈(124)의 정보 처리를 위한 신호를 포함하여 각종 신호 및 데이터를 입력하는 기능의 입력부(170)를 포함하며, 초분광영상의 촬영을 위해 초분광 카메라(미도시)가 탑재되는 드론(150)을 더 포함하되, 상기 드론은 하면으로부터 수직 방향으로 측정부 결합봉(151a)이 연장되는 드론 본체(151)와, 상기 드론 본체(151)의 하부 둘레를 따라 복수로 형성되는 연결부(152)와, 상기 연결부(152)에 길이방향의 일단이 결합되고 길이방향의 타단은 상기 드론 본체(151)의 바깥쪽으로 수평 연장되는 형태로 상기 연결부(152)별 설치되는 지지대(153)와, 상기 지지대(153)의 상기 연결부(152)와 결합된 일단의 반대쪽 단부에 설치되며, 추력을 발생시키는 추진부(154)와, 상기 지지대(153)의 아래에 구비되는 착륙부(155)와, 상기 드론 본체(151)의 측정부 결합봉(151a) 하단에 설치되는 정역회전모터(156)와, 상기 정역회전모터(156)의 구동축(156a)에 상면 중앙부가 결합되어 상기 구동축(156a)의 회전 방향에 따라 롤링 운동하며, 수평 방향을 기준으로 양측에 유압 탱크(157a,157b)가 각각 형성되고, 내측에 수납공간(157c)이 형성되는 동시에 상기 수납공간(157c)의 개폐를 위한 도어(157d)가 설치되며, 하면에는 개방부(157e)가 상기 수납공간(157c)과 통하는 상태로 형성되는 설치대 본체(157)와, 상기 지상 분광복사계의 설치공간(158a)을 형성한 상태로 상기 설치대 본체(157)의 수납공간(157c)에 설치되되, 외면과 상기 설치대 본체(157)의 내면과의 사이에 외부와 수밀된 유체 주입공간(158b)을 형성하는 상태로 설치되며, 상기 설치대 본체(157)의 개방부(157e)와 마주하는 투명창(158c)이 하면에 형성되고, 상기 투명창(158c)의 둘레로부터 바깥쪽 영역의 하면을 따라 수밀 및 충격 흡수 기능의 패킹부재(158d)가 부착되어 상기 패킹부재(158d)의 하단이 상기 설치대 본체(157)의 개방부(157e) 둘레로부터 바깥쪽에 위치하는 상기 수납공간(157c)의 하면 영역을 따라 밀착되며, 상기 설치공간(158a)의 내면에는 상기 지상 분광복사계를 탈착 가능하게 결합하는 복수의 결합수단(158e)이 설치되는 내측 설치대(158)와, 상기 설치대 본체(157) 양측의 상기 유압 탱크(157a,157b) 내측에 각각 상기 내측 설치대(158)의 유체 주입공간(158b)과 통하는 상태로 설치되어 해당 유압 탱크 내의 유체를 상기 유체 주입공간(158b)에 공급하는 한 쌍의 제1 유압펌프(159)와, 상기 설치대 본체(157) 양측의 상기 유압 탱크(157a,157b) 외측에 각각 설치되어 필요 시 해당 유체 탱크의 유체를 반대쪽 유체 탱크로 펌핑시키는 한 쌍의 제2 유압펌프(160)와, 상기 드론 본체(151)에 설치되는 제1 자이로센서(161)와, 상기 설치대 본체(157)에 설치되는 제2 자이로 센서(162)와, 상기 드론(150)에 대한 원격 제어 기기(200)로부터 상기 지상 분광복사계의 작동 신호 수신 시 상기 지상 분광복사계가 수평 상태를 유지할 수 있도록 상기 제2 자이로센서(162)의 감지 신호를 기반으로 상기 정역회전모터(156)를 제어하여 상기 설치대 본체(157)를 수평 상태로 유지시키고, 상기 원격 제어 기기(200)로부터 상기 지상 분광복사계의 작동 정지 신호 수신 시 상기 설치대 본체(157)가 상기 드론 본체(151)와 동일한 기울기를 유지할 수 있도록 상기 제1 자이로센서(161)의 감지 신호 및 상기 제2 자이로센서(162)의 감지 신호를 기반으로 상기 정역회전모터(156)를 제어하여 상기 설치대 본체(157)를 상기 드론 본체(151)와 동일한 기울기로 유지시키며, 상기 제2 자이로센서(162)의 감지 신호값들 및 이와 대응되는 상기 설치대 본체(157)의 양측 유압 탱크(157a,157b) 간 유체 저장량의 가변값들이 서로 매핑되는 상태로 사전 저장되어 상기 설치대 본체(157)를 상기 드론 본체(151)와 동일한 기울기로 유지시키기 위한 상기 정역회전모터(156)의 제어 과정에서 상기 제2 자이로센서(162)의 감지 신호를 기반으로 상기 제2 유압펌프(160)들 중 어느 하나의 제2 유압펌프를 작동시켜 상기 설치대 본체(157)의 양측 유압 탱크(157a,157b) 간 유체 저장량을 가변시키는 드론 제어부(163)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 분광라이브러리를 참조자료로 이용하여 항공기 또는 위성에서 촬영되는 초분광영상을 분석하는 것이 가능하게 되며, 이에 따라 초분광영상 분석을 통해 정보를 얻으려는데 따른 전문지식 습득 및 그 과정의 노력을 줄일 수 있게 되는 동시에 초분광영상 분석에 필요한 외산의 전문적인 소프트웨어를 대체할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 분광라이브러리를 이용한 초분광영상 분석 시스템을 보인 블록도
도 2 본 발명의 일 실시 예에 따른 분광라이브러리를 이용한 초분광영상 분석 시스템에서 초분광영상 분석 엔진의 초분광영상 가시화 모듈을 통해 처리되는 정보의 표시화면을 예시한 도면
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 분광라이브러리를 이용한 초분광영상 분석 시스템에서 초분광영상 분석 엔진의 분광라이브러리 가시화 모듈을 통해 처리되는 정보의 표시화면을 예시한 도면
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 분광라이브러리를 이용한 초분광영상 분석 시스템에서 초분광영상 분석 엔진의 분광라이브러리 선택 모듈을 통해 처리되는 정보의 표시화면을 예시한 도면
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 분광라이브러리를 이용한 초분광영상 분석 시스템에서 초분광영상 분석 엔진의 초분광영상 분석 및 가시화 모듈을 통해 처리되는 정보의 표시화면을 예시한 도면
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 분광라이브러리를 이용한 초분광영상 분석 시스템에서 초분광영상 분석 엔진을 통한 초분광영상 분석 결과의 화면을 예시한 도면
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 분광라이브러리를 이용한 초분광영상 분석 시스템에서 초분광영상 분석 엔진의 초분광영상 분석 기법으로 사용되는 분광각매퍼 알고리즘의 원리를 보인 도면
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 초분광영상 분석을 위한 분광라이브러리 시스템에서 지상 분광복사계의 탑재를 위한 드론을 예시한 사시도
도 9는 도 8에 따른 드론의 단면도
그리고
도 10은 도 8에 따른 드론의 전기적 구성을 보인 블록도 이다.
도 2 본 발명의 일 실시 예에 따른 분광라이브러리를 이용한 초분광영상 분석 시스템에서 초분광영상 분석 엔진의 초분광영상 가시화 모듈을 통해 처리되는 정보의 표시화면을 예시한 도면
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 분광라이브러리를 이용한 초분광영상 분석 시스템에서 초분광영상 분석 엔진의 분광라이브러리 가시화 모듈을 통해 처리되는 정보의 표시화면을 예시한 도면
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 분광라이브러리를 이용한 초분광영상 분석 시스템에서 초분광영상 분석 엔진의 분광라이브러리 선택 모듈을 통해 처리되는 정보의 표시화면을 예시한 도면
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 분광라이브러리를 이용한 초분광영상 분석 시스템에서 초분광영상 분석 엔진의 초분광영상 분석 및 가시화 모듈을 통해 처리되는 정보의 표시화면을 예시한 도면
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 분광라이브러리를 이용한 초분광영상 분석 시스템에서 초분광영상 분석 엔진을 통한 초분광영상 분석 결과의 화면을 예시한 도면
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 분광라이브러리를 이용한 초분광영상 분석 시스템에서 초분광영상 분석 엔진의 초분광영상 분석 기법으로 사용되는 분광각매퍼 알고리즘의 원리를 보인 도면
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 초분광영상 분석을 위한 분광라이브러리 시스템에서 지상 분광복사계의 탑재를 위한 드론을 예시한 사시도
도 9는 도 8에 따른 드론의 단면도
그리고
도 10은 도 8에 따른 드론의 전기적 구성을 보인 블록도 이다.
이하의 본 발명에 관한 상세한 설명들은 본 발명이 실시될 수 있는 실시 예이고 해당 실시 예의 예시로써 도시된 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 당업자가 본 발명의 실시에 충분하도록 상세히
설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 기재된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다.
따라서 후술되는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 적절하게 설명된다면 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
발명에서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 “…부”, ＂…모듈“ 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 분광라이브러리를 이용한 초분광영상 분석 시스템에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 분광라이브러리를 이용한 초분광영상 분석 시스템을 보인 블록도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 분광라이브러리를 이용한 초분광영상 분석 시스템(100: 이하 “초분광영상 분석 시스템”이라 약칭함)은 분광라이브러리(110), 초분광영상 분석 엔진(120), 디스플레이부(130), 제어부(140), 입력부(170)를 포함하여 구성된다.
분광라이브러리(110)는 물질별 측정된 분광반사율 자료가 해당 물질과 매핑되는 상태로 저장되어 물질들에 대한 분광반사율이 데이터베이스로 구축된 것이며, 여기서 상기 분광반사율 자료에는 파장별 반사율이 포함된다.
초분광영상 분석 엔진(120)은 초분광영상 가시화 모듈(121), 분광라이브러리 가시화 모듈(122), 분광라이브러리 선택 모듈(123), 초분광영상 분석 및 가시화 모듈(124)을 포함하여 구성된다.
초분광영상 가시화 모듈(121)은 영상의 밴드 목록에 대한 도시 및 선택 기능 그리고 선택된 밴드에 대한 가시화 기능을 가져 디스플레이부(130)를 통해 영상의 밴드 목록이 화면 표시되게 하는 동시에 표시된 영상의 밴드 목록으로부터 밴드가 선택될 수 있게 한다. 또한 초분광영상 가시화 모듈(121)은 선택된 밴드가 디스플레이부(130)를 통해 가시화될 수 있게 하되 영상의 가시화는 1개 밴드의 선택이 가능한 회색조 모드와 3개 밴드의 선택이 가능한 칼라합성 모드에서 선택할 수 있도록 한다.
도 2는 이러한 초분광영상 가시화 모듈(121)을 통해 처리되는 정보의 표시화면을 예시한 도면이다.
다시 도 1로 돌아가서, 분광라이브러리 가시화 모듈(122)은 분광라이브러리(110)에 저장되어 있는 분광반사율 자료의 목록에 대한 도시 및 선택 기능 그리고 선택된 분광반사율 자료의 가시화 기능을 가져 디스플레이부(130)를 통해 분광반사율 자료의 목록이 화면 표시되게 한다. 또한 분광라이브러리 가시화 모듈(122)은 디스플레이부(130)에 표시된 분광반사율 자료의 목록으로부터 특정 분광반사율 자료가 선택될 수 있게 하며 선택된 분광반사율 자료가 디스플레이부(130)를 통해 그래프로 가시화될 수 있게 한다.
도 3은 이러한 분광라이브러리 가시화 모듈(121)을 통해 처리되는 정보의 표시화면을 예시한 도면이다.
다시 도 1로 돌아가서, 분광라이브러리 선택 모듈(123)은 사용자가 초분광영상에 대한 분석을 위해 분광라이브러리(110)에서 물질을 선택할 수 있게 하는 기능 및 선택되는 물질의 추가 또는 제거 기능 그리고 추가되는 물질이 서로 다른 색깔로 표시될 수 있게 하되 색깔을 변경할 수 있는 기능을 가져 디스플레이부(130)를 통해 분광라이브러리(110)에 저장된 물질들의 목록이 화면 표시되게 한다. 또한 분광라이브러리 선택 모듈(123)은 디스플레이부(130)에 표시된 물질들의 목록으로부터 초분광영상에 대한 분석을 위해 물질의 추가 및 제거가 이루어지게 하고 추가되는 물질의 색깔을 정하여 추가된 다른 물질과 구분될 수 있게 한다.
도 4는 이러한 분광라이브러리 선택 모듈(123)을 통해 처리되는 정보의 표시화면을 예시한 도면이다.
다시 도 1로 돌아가서, 초분광영상 분석 및 가시화 모듈(124)은 분광라이브러리 선택 모듈(123)을 통해 선택되는 물질을 대상으로 초분광영상에 대한 분석을 실시하는 기능 및 분석 결과를 가시화하는 기능을 가져 분석 결과가 디스플레이부(130)를 통해 화면 표시되게 한다. 여기서, 초분광영상 분석 및 가시화 모듈(124)의 분석 기법은 분광각매퍼(spectral angle mapper) 알고리즘을 기반으로 하며, 분석 결과는 영상의 각 화소가 분광라이브러리(110)에서 선택된 물질 중 어떤 물질에 해당하는지 색깔로 표시되게 하는 동시에 GeoTiff 포맷의 영상으로 저장되게 하는 방식이 사용된다. 참고로, GeoTiff 포맷의 영상은 각종 GIS 소프트웨어 및 일반적인 영상 뷰어 소프트웨어에서도 실행하여 볼 수 있다.
상기 분광각매퍼(spectral angle mapper) 알고리즘에 대해 설명하면 아래와 같다.
분광각 매퍼 SAM은 영상의 분광반사율(스펙트럼)과 참조 스펙트럼을 n차원에서 비교한다(n은 밴드 수). 여기서 참조 스펙트럼은 현장에서 혹은 실험실에서 측정하고 수집한 분광복사계에 의한 값이거나, 영상 화소의 값이 될 수 있다. SAM은 n차원에서 참조 스펙트럼(r)와 초분광 영상 픽셀 측정벡터(x) 사이의 각도(α)를 비교하여 가장 작은 각도를 만들어내는 참조자료 클래스(항목)에 이 값을 할당한다. 도 7과 같이 단순히 2차원으로 본다면, 미지 화소의 스펙트럼 x가 참조 스펙트럼 r이 갖는 각도(α)를 cosine을 이용하여 계산할 수 있고, 참조 스펙트럼이 여러 개일 경우 각 참조 스펙트럼과의 각도를 비교하여 가장 작은 참조 스펙트럼(분광라이브러리의 항목)으로 분류한다. 이를 수식으로 나타내면 아래와 같다. SAM 알고리즘은 다음 관계식을 사용하여 참조 스펙트럼 r에 대한 미지의 스펙트럼 x의 유사성을 계산해 낸다.
그리고 도 5는 초분광영상 분석 및 가시화 모듈(124)을 통해 처리되는 정보의 표시화면을 예시한 도면이다.
다시 도 1로 돌아가서, 디스플레이부(130)는 상술한 초분광영상 가시화 모듈(121), 분광라이브러리 가시화 모듈(122), 분광라이브러리 선택 모듈(123), 초분광영상 분석 및 가시화 모듈(124)의 설명에서도 언급한 바와 같이 초분광영상 분석 엔진(120)에서 처리되는 데이터들을 화면 표시하는 기능을 한다.
제어부(140)는 초분광영상 분석 엔진(120)을 입력되는 신호에 따라 실행시키고, 초분광영상 분석 엔진(120)이 실행된 상태에서 입력되는 신호들을 초분광영상 분석 엔진(120)에 전송하여 초분광영상 가시화 모듈(121), 분광라이브러리 가시화 모듈(122), 분광라이브러리 선택 모듈(123), 초분광영상 분석 및 가시화 모듈(124)로부터 처리되어 출력되는 데이터를 디스플레이부(130)에 전송하는 기능을 한다. 또한 제어부는 초분광영상 분석 시스템(100)의 전체적인 기능 및 동작을 제어하는 기능을 한다.
입력부(170)는 제어부(140)에 초분광영상 분석 엔진(120)의 실행을 위한 신호 및 초분광영상 분석 엔진(120)에 전송되어 초분광영상 가시화 모듈(121), 분광라이브러리 가시화 모듈(122), 분광라이브러리 선택 모듈(123), 초분광영상 분석 및 가시화 모듈(124)의 정보 처리를 위한 신호를 포함하여 각종 신호 및 데이터를 입력하는 기능을 한다.
상술한 구성에 의해서, 수십∼수백 개의 밴드로 구성된 초분광영상을 화면으로 볼 수 있고, 분광라이브러리에 포함되어 있는 다양한 물질의 목록과 분광정보를 볼 수 있으며, 분광라이브러리의 물질 목록에서 사용자가 원하는 물질을 선택하여 초분광영상 분석에 사용할 수 있다. 또한 초분광영상의 분석 결과를 화면을 통해 볼 수 있다.
도 6은 초분광영상 분석 엔진을 통한 초분광영상 분석 결과의 화면을 예시한 도면이다.
그리고 본 발명의 일 실시 예에 따른 초분광영상 분석 시스템(100)은 초분광영상의 촬영을 위해 초분광 카메라(300)가 탑재되는 드론(150)을 더 포함할 수 있다.
이러한 드론에 대해 도 8 및 내지 도 10을 참조하여 설명한다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 초분광영상 분석을 위한 분광라이브러리 시스템에서 지상 분광복사계의 탑재를 위한 드론을 예시한 사시도이고, 도 9는 도 8에 따른 드론의 단면도이며, 도 10은 도 8에 따른 드론의 전기적 구성을 보인 블록도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 드론(150)은 드론 본체(151), 연결부(152)와, 지지대(153), 추진부(154), 착륙부(155), 정역회전모터(156), 설치대 본체(157), 내측 설치대(158), 제1 유압펌프(159), 제2 유압펌프(160), 제1 자이로센서(161), 제2 자이로센서(162), 드론 제어부(163)을 포함하여 구성된다.
드론 본체(151)는 하면으로부터 수직 방향으로 측정부 결합봉(151a)이 연장되는 형태로 구성된다.
연결부(152)는 드론 본체(151)의 하부 둘레를 따라 복수로 형성되며, 이러한 연결부(152)들 각각은 이어서 설명될 복수의 지지대(153)를 개별적으로 결합시키는 기능을 한다.
지지대(153)는 연결부(152)에 길이방향의 일단이 결합되고 길이방향의 타단은 드론 본체(151)의 바깥쪽으로 수평 연장되는 형태로 연결부(152)별 설치된다.
추진부(154)는 지지대(153)의 연결부(152)와 결합된 일단의 반대쪽 단부에 설치되며, 이러한 추진부는 추력을 발생시키는 기능을 한다.
착륙부(155)는 지지대(153)의 아래에 구비되어 드론(150)의 착륙 시 지면에 우선적으로 착지하는 기능을 한다.
정역회전모터(156)는 드론 본체(151)의 측정부 결합봉(151a) 하단에 설치된다.
설치대 본체(157)는 정역회전모터(156)의 구동축(156a)에 상면 중앙부가 결합되어 구동축(156a)의 회전 방향에 따라 롤링 운동하며, 수평 방향을 기준으로 양측에 유압 탱크(157a,157b)가 각각 형성된다. 그리고 설치대 본체(157)는 내측에 수납공간(157c)이 형성되는 동시에 이러한 수납공간(157c)의 개폐를 위한 도어(157d)가 설치되며, 하면에는 개방부(157e)가 수납공간(157c)과 통하는 상태로 형성된다. 그리고 설치대 본체(157)는 개방부(157e)의 개폐를 위해 탈착 가능하게 결합되는 커버(157f)를 포함할 수 있으며, 이러한 커버(157f)에 의해서 드론(150)의 비행 및 그를 기반으로 하는 초분광 카메라(300)의 촬영이 진행되지 않을 시는 설치대 본체(157)의 개방부(157e)를 커버(157f)로 폐쇄하여 설치대 본체(157) 내로 먼지 등의 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 설치대 본체(157)의 개방부(157e) 주변에 대한 커버(157f)의 탈착 가능한 결합은 주지관용의 다양한 구성을 통해 구현될 수 있는 것이므로, 본 실시 예에서 이에 대한 구체적인 설명 및 도시는 생략함을 밝혀 둔다.
내측 설치대(158)는 초분광 카메라(300)의 설치공간(158a)을 형성한 상태로 설치대 본체(157)의 수납공간(157c)에 설치되되, 외면과 설치대 본체(157)의 내면과의 사이에 외부와 수밀된 유체 주입공간(158b)을 형성하는 상태로 설치된다. 그리고 내측 설치대(158)는 설치대 본체(157)의 개방부(157e)와 마주하는 투명창(158c)이 하면에 형성되고, 투명창(158c)의 둘레로부터 바깥쪽 영역의 하면을 따라 수밀 및 충격 흡수 기능의 패킹부재(158d)가 부착되어 이러한 패킹부재(158d)의 하단이 설치대 본체(157)의 개방부(157e) 둘레로부터 바깥쪽에 위치하는 수납공간(157c)의 하면 영역을 따라 밀착된다. 또한, 내측 설치대는 설치공간(158a)의 내면에 초분광 카메라(300)를 탈착 가능하게 결합하는 복수의 결합수단(158e)이 설치된다. 여기서 결합수단(158e)은 초분광 카메라(300)를 내측 설치대(158)의 설치공간(158a) 내면에 탈착 가능하게 결합시키는 조건을 만족하는 범위 내에서 공지의 다양한 구성이 사용될 수 있는바, 본 실시 예에서 이에 대한 구체적인 설명 및 도시는 생략하였음을 밝혀 둔다.
제1 유압 펌프(159)는 한 쌍의 구성으로써, 이러한 한 쌍의 제1 유압펌프(159)는 설치대 본체(157) 양측의 유압 탱크(157a,157b) 내측에 각각 내측 설치대(158)의 유체 주입공간(158b)과 통하는 상태로 설치되어 해당 유압 탱크 내의 유체를 유체 주입공간(158b)에 공급하는 기능을 한다.
제2 유압펌프(160)는 한 쌍의 구성으로써, 이러한 한 쌍의 제2 유압펌프(160)는 설치대 본체(157) 양측의 유압 탱크(157a,157b) 외측에 각각 설치되어 필요 시 해당 유체 탱크의 유체를 반대쪽 유체 탱크로 펌핑시키는 기능을 한다.
제1 자이로센서(161)은 드론 본체(151)에 설치된다.
제2 자이로 센서는 설치대 본체(157)에 설치된다.
드론 제어부(163)는 드론(150)에 대한 원격 제어 기기(200)로부터 초분광 카메라의 작동 신호 수신 시 초분광 카메라가 수평 상태를 유지할 수 있도록 제2 자이로센서(162)의 감지 신호를 기반으로 정역회전모터(156)를 제어하여 설치대 본체(157)를 수평 상태로 유지시킨다.
그리고 드론 제어부(163)는 상기 원격 제어 기기(200)로부터 초분광 카메라의 작동 정지 신호 수신 시 설치대 본체(157)가 드론 본체(151)와 동일한 기울기를 유지할 수 있도록 제1 자이로센서(161)의 감지 신호 및 제2 자이로센서(162)의 감지 신호를 기반으로 정역회전모터(156)를 제어하여 설치대 본체(157)를 드론 본체(151)와 동일한 기울기로 유지시킨다.
또한, 드론 제어부(163) 제2 자이로센서(162)의 감지 신호값들 및 이와 대응되는 설치대 본체(157)의 양측 유압 탱크(157a,157b) 간 유체 저장량의 가변값들이 서로 매핑되는 상태로 사전 저장되고, 이에 따라 설치대 본체(157)를 드론 본체(151)와 동일한 기울기로 유지시키기 위한 정역회전모터(156)의 제어 과정에서 제2 자이로센서(162)의 감지 신호를 기반으로 제2 유압펌프(160)들 중 어느 하나의 제2 유압펌프를 작동시켜 설치대 본체(157)의 양측 유압 탱크(157a,157b) 간 유체 저장량을 가변시키는 기능을 한다.
상술한 드론(150)의 구성에 의해서, 내측 설치대(158)는 설치대 본체(157)의 내면과 유체주입공간(158b)의 유체를 통해 이격되어 드론(150)의 비행 간 발생되는 진동이 전달되지 않거나 최소화되어 전달되며, 이에 따라 내측 설치대(158)의 설치공간(158a)에 설치되는 초분광 카메라(300)는 드론(150)의 비행 간 발생되는 진동에 별다른 영향을 받지 않으면서 분광반사율 자료의 측정 작업을 진행할 수 있다.
또한, 초분광 카메라(300)를 통해 분광반사율 자료의 측정 작업이 진행될 시에는 드론(150)의 선회 비행 등에 관계 없이 설치대 본체(157)가 수평 상태를 유지하게 되므로, 내측 설치대(158)의 설치공간(158a)에서 분광반사율 자료의 측정 작업을 하는 초분광 카메라(300)가 드론(150)의 선회 비행 등에 연동되어 기울어지는 현상을 발생하지 않으면서 항상 수평 상태에서 분광반사율 자료의 측정 작업을 할 수 있게 된다.
또한, 드론(150)의 선회 비행 시 설치대 본체(157)가 함께 기울어지는 과정에서 설치대 본체(157)의 양측에 위치한 유압탱크(157a,157b) 내 유체량 조절을 통해 설치대 본체(157)의 중량이 드론(150)의 선회 방향과 반대되는 방향으로 편중되고, 이에 따라 드론(150)의 선회 비행 시 함께 기울어지는 설치대 본체(157)의 무게로 인해 해당 드론(150)이 지나치게 기우는 등의 현상이 방지되면서 보다 안정적인 비행 동작을 보일 수 있게 된다.
상술한 도 1 내지 도 10을 참조하여 설명한 실시 예를 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 분광라이브러리를 이용한 초분광영상 분석 시스템은, 분광라이브러리를 참조자료로 이용하여 항공기 또는 위성에서 촬영되는 초분광영상을 분석하는 것을 가능케 하고, 이를 통해 초분광영상 분석을 통해 정보를 얻으려는데 따른 전문지식 습득 및 그 과정의 노력을 줄일 수 있게 하는 동시에 초분광영상 분석에 필요한 외산의 전문적인 소프트웨어를 대체할 수 있게 한다.
이상과 같이 본 설명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시 예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서 본 발명의 사상은 설명된 실시 예에 국한되어 정하여 저서는 안되며, 후술되는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등하거나 등가적인 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100 : 초분광영상 분석 시스템 110 : 분광라이브러리
120 : 초분광영상 분석 엔진 130 : 디스플레이부
140 : 제어부 170 : 입력부
150 : 드론 151 : 드론 본체
151a : 측정부 결합봉 152 : 연결부
153 : 지지대 154 : 추진부
155 : 착륙부 156 : 정역회전모터
156a : 구동축 157 : 설치대 본체
157a,157b : 유압 탱크 157c : 수납공간
157d : 도어 157e : 개방부
157f : 커버 158 : 내측 설치대
158a : 설치공간 158b : 유체 주입공간
158c : 투명창 158d : 패킹부재
158e : 결합수단 159 : 제1 유압펌프
160 : 제2 유압펌프 161 : 제1 자이로센서
162 : 제2 자이로센서 163 : 드론 제어부
200 : 원격제어기기 300 : 초분광 카메라
120 : 초분광영상 분석 엔진 130 : 디스플레이부
140 : 제어부 170 : 입력부
150 : 드론 151 : 드론 본체
151a : 측정부 결합봉 152 : 연결부
153 : 지지대 154 : 추진부
155 : 착륙부 156 : 정역회전모터
156a : 구동축 157 : 설치대 본체
157a,157b : 유압 탱크 157c : 수납공간
157d : 도어 157e : 개방부
157f : 커버 158 : 내측 설치대
158a : 설치공간 158b : 유체 주입공간
158c : 투명창 158d : 패킹부재
158e : 결합수단 159 : 제1 유압펌프
160 : 제2 유압펌프 161 : 제1 자이로센서
162 : 제2 자이로센서 163 : 드론 제어부
200 : 원격제어기기 300 : 초분광 카메라
Claims (1)
- 물질별 측정된 분광반사율 자료가 해당 물질과 매핑되는 상태로 저장되어 물질들에 대한 분광반사율이 데이터베이스로 구축된 것이며, 상기 분광반사율 자료에는 파장별 반사율이 포함되는 분광라이브러리(110);
영상의 밴드 목록에 대한 도시 및 선택 기능 그리고 선택된 밴드에 대한 가시화 기능을 가져 디스플레이부를 통해 영상의 밴드 목록이 화면 표시되게 하는 동시에 표시된 영상의 밴드 목록으로부터 밴드가 선택될 수 있게 하며 선택된 밴드가 디스플레이부를 통해 가시화될 수 있게 하되 영상의 가시화는 1개 밴드의 선택이 가능한 회색조 모드와 3개 밴드의 선택이 가능한 칼라합성 모드에서 선택할 수 있도록 하는 초분광영상 가시화 모듈(121), 상기 분광라이브러리(110)에 저장되어 있는 분광반사율 자료의 목록에 대한 도시 및 선택 기능 그리고 선택된 분광반사율 자료의 가시화 기능을 가져 디스플레이부를 통해 분광반사율 자료의 목록이 화면 표시되게 하는 동시에 표시된 분광반사율 자료의 목록으로부터 특정 분광반사율 자료가 선택될 수 있게 하며 선택된 분광반사율 자료가 디스플레이부를 통해 그래프로 가시화될 수 있게 하는 분광라이브러리 가시화 모듈(122), 사용자가 초분광영상에 대한 분석을 위해 상기 분광라이브러리(110)에서 물질을 선택할 수 있게 하는 기능 및 선택되는 물질의 추가 또는 제거 기능 그리고 추가되는 물질이 서로 다른 색깔로 표시될 수 있게 하되 색깔을 변경할 수 있는 기능을 가져 디스플레이부를 통해 상기 분광라이브러리(110)에 저장된 물질들의 목록이 화면 표시되게 하는 동시에 표시된 물질들의 목록으로부터 초분광영상에 대한 분석을 위해 물질의 추가 및 제거가 이루어지게 하고 추가되는 물질의 색깔을 정하여 추가된 다른 물질과 구분될 수 있게 하는 분광라이브러리 선택 모듈(123), 상기 분광라이브러리 선택 모듈(123)을 통해 선택되는 물질을 대상으로 초분광영상에 대한 분석을 실시하는 기능 및 분석 결과를 가시화하는 기능을 가져 분석 결과가 디스플레이부를 통해 화면 표시되게 하되 분석 기법은 분광각매퍼(spectral angle mapper) 알고리즘을 기반으로 하고 분석 결과는 영상의 각 화소가 상기 분광라이브러리(110)에서 선택된 물질 중 어떤 물질에 해당하는지 색깔로 표시되게 하는 동시에 GeoTiff 포맷의 영상으로 저장되게 하는 초분광영상 분석 및 가시화 모듈(124)을 포함하는 초분광영상 분석 엔진(120);
상기 초분광영상 분석 엔진(120)에서 처리되는 데이터들을 화면 표시하는 디스플레이부(130);
상기 초분광영상 분석 엔진(120)을 입력되는 신호에 따라 실행시키고, 상기 초분광영상 분석 엔진(120)이 실행된 상태에서 입력되는 신호들을 상기 초분광영상 분석 엔진(120)에 전송하여 상기 초분광영상 가시화 모듈(121), 분광라이브러리 가시화 모듈(122), 분광라이브러리 선택 모듈(123), 초분광영상 분석 및 가시화 모듈(124)로부터 처리되어 출력되는 데이터를 상기 디스플레이부(130)에 전송하는 제어부(140);
상기 제어부(140)에 상기 초분광영상 분석 엔진(120)의 실행을 위한 신호 및 상기 초분광영상 분석 엔진(120)에 전송되어 상기 초분광영상 가시화 모듈(121), 분광라이브러리 가시화 모듈(122), 분광라이브러리 선택 모듈(123), 초분광영상 분석 및 가시화 모듈(124)의 정보 처리를 위한 신호를 포함하여 각종 신호 및 데이터를 입력하는 기능의 입력부(170)를 포함하며,
초분광영상의 촬영을 위해 초분광 카메라(300)가 탑재되는 드론(150)을 더 포함하되,
상기 드론(150)은
하면으로부터 수직 방향으로 측정부 결합봉(151a)이 연장되는 드론 본체(151);
상기 드론 본체(151)의 하부 둘레를 따라 복수로 형성되는 연결부(152);
상기 연결부(152)에 길이방향의 일단이 결합되고 길이방향의 타단은 상기 드론 본체(151)의 바깥쪽으로 수평 연장되는 형태로 상기 연결부(152)별 설치되는 지지대(153);
상기 지지대(153)의 상기 연결부(152)와 결합된 일단의 반대쪽 단부에 설치되며, 추력을 발생시키는 추진부(154);
상기 지지대(153)의 아래에 구비되는 착륙부(155);
상기 드론 본체(151)의 측정부 결합봉(151a) 하단에 설치되는 정역회전모터(156);
상기 정역회전모터(156)의 구동축(156a)에 상면 중앙부가 결합되어 상기 구동축(156a)의 회전 방향에 따라 롤링 운동하며, 수평 방향을 기준으로 양측에 유압 탱크(157a,157b)가 각각 형성되고, 내측에 수납공간(157c)이 형성되는 동시에 상기 수납공간(157c)의 개폐를 위한 도어(157d)가 설치되며, 하면에는 개방부(157e)가 상기 수납공간(157c)과 통하는 상태로 형성되고, 상기 개방부(157e)의 개폐를 위해 탈착 가능하게 결합되는 커버(157f)를 포함하는 설치대 본체(157);
상기 초분광 카메라(300)의 설치공간(158a)을 형성한 상태로 상기 설치대 본체(157)의 수납공간(157c)에 설치되되, 상기 드론(150)의 비행 간에 발생되는 진동의 전달 감소를 위해 외면과 상기 설치대 본체(157)의 내면 간에 외부와 수밀된 유체 주입공간(158b)을 형성하는 상태로 설치되어 상기 설치대 본체(157)의 내면으로부터 상기 유체주입공간(158b)의 유체를 통해 이격되며, 상기 설치대 본체(157)의 개방부(157e)와 마주하는 투명창(158c)이 하면에 형성되고, 상기 투명창(158c)의 둘레로부터 바깥쪽 영역의 하면을 따라 수밀 및 충격 흡수 기능의 패킹부재(158d)가 부착되어 상기 패킹부재(158d)의 하단이 상기 설치대 본체(157)의 개방부(157e) 둘레로부터 바깥쪽에 위치하는 상기 수납공간(157c)의 하면 영역을 따라 밀착되며, 상기 설치공간(158a)의 내면에는 상기 초분광 카메라(300)를 탈착 가능하게 결합하는 복수의 결합수단(158e)이 설치되는 내측 설치대(158);
상기 설치대 본체(157) 양측의 상기 유압 탱크(157a,157b) 내측에 각각 상기 내측 설치대(158)의 유체 주입공간(158b)과 통하는 상태로 설치되어 해당 유압 탱크 내의 유체를 상기 유체 주입공간(158b)에 공급하는 한 쌍의 제1 유압펌프(159);
상기 설치대 본체(157) 양측의 상기 유압 탱크(157a,157b) 외측에 각각 설치되어 필요 시 해당 유체 탱크의 유체를 반대쪽 유체 탱크로 펌핑시키는 한 쌍의 제2 유압펌프(160);
상기 드론 본체(151)에 설치되는 제1 자이로센서(161);
상기 설치대 본체(157)에 설치되는 제2 자이로 센서(162);
상기 드론(150)에 대한 원격 제어 기기(200)로부터 상기 초분광 카메라(300)의 작동 신호 수신 시 상기 초분광 카메라(300)가 수평 상태를 유지할 수 있도록 상기 제2 자이로센서(162)의 감지 신호를 기반으로 상기 정역회전모터(156)를 제어하여 상기 설치대 본체(157)를 수평 상태로 유지시키고, 상기 원격 제어 기기(200)로부터 상기 초분광 카메라(300)의 작동 정지 신호 수신 시 상기 설치대 본체(157)가 상기 드론 본체(151)와 동일한 기울기를 유지할 수 있도록 상기 제1 자이로센서(161)의 감지 신호 및 상기 제2 자이로센서(162)의 감지 신호를 기반으로 상기 정역회전모터(156)를 제어하여 상기 설치대 본체(157)를 상기 드론 본체(151)와 동일한 기울기로 유지시키며, 상기 제2 자이로센서(162)의 감지 신호값들 및 이와 대응되는 상기 설치대 본체(157)의 양측 유압 탱크(157a,157b) 간 유체 저장량의 가변값들이 서로 매핑되는 상태로 사전 저장되어 상기 설치대 본체(157)를 상기 드론 본체(151)와 동일한 기울기로 유지시키기 위한 상기 정역회전모터(156)의 제어 과정에서 상기 제2 자이로센서(162)의 감지 신호를 기반으로 상기 제2 유압펌프(160)들 중 어느 하나의 제2 유압펌프를 작동시켜 상기 설치대 본체(157)의 양측 유압 탱크(157a,157b) 간 유체 저장량을 가변시키는 드론 제어부(163)를 포함하는 초분광영상 분석을 위한 분광라이브러리 시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160128421A KR101705346B1 (ko) | 2016-10-05 | 2016-10-05 | 분광라이브러리를 이용한 초분광영상 분석 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160128421A KR101705346B1 (ko) | 2016-10-05 | 2016-10-05 | 분광라이브러리를 이용한 초분광영상 분석 시스템 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101705346B1 true KR101705346B1 (ko) | 2017-02-13 |
Family
ID=58155934
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020160128421A KR101705346B1 (ko) | 2016-10-05 | 2016-10-05 | 분광라이브러리를 이용한 초분광영상 분석 시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101705346B1 (ko) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101760474B1 (ko) | 2017-03-31 | 2017-07-25 | (주)아세아항측 | 중금속 함유토양 핫스팟 탐지를 위한 초분광 영상처리 진행방법 |
| KR101948836B1 (ko) * | 2018-07-17 | 2019-02-15 | 한국지질자원연구원 | 초분광 영상을 이용한 마그네사이트 광체 탐사 방법 및 시스템 |
| KR20200009726A (ko) * | 2018-07-20 | 2020-01-30 | 한국건설기술연구원 | 무인비행체에 탑재된 초분광 센서를 활용한 포장상태지수 측정 시스템 및 그 방법 |
| KR102224704B1 (ko) * | 2020-08-07 | 2021-03-05 | 국방과학연구소 | 초분광 영상에서 표적을 탐지하는 인공 신경망의 학습 장치 및 그 방법, 인공 신경망을 이용한 초분광 영상 처리 장치 |
| KR20210052956A (ko) * | 2019-11-01 | 2021-05-11 | 대한민국(산림청 국립산림과학원장) | 분광라이브러리와 무인기의 다중분광영상을 이용한 산불 피해 등급 분석 장치 및 방법 |
| US20220101617A1 (en) * | 2018-12-06 | 2022-03-31 | Koninklijke Philips N.V. | 3-d virtual endoscopy rendering |
| CN115326773A (zh) * | 2022-09-07 | 2022-11-11 | 南开大学 | 一种基于暗场-高光谱成像的植物根系土壤纳米胶体相互作用可视化的方法 |
| KR20230079698A (ko) | 2021-11-29 | 2023-06-07 | 충남대학교산학협력단 | 초분광 분석을 이용한 수목에 흡착된 미세먼지 탐지 방법 |
| KR20230097342A (ko) | 2021-12-24 | 2023-07-03 | 충남대학교산학협력단 | 초분광 분석을 이용한 석유화합물 오염토양 탐지 방법 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101414045B1 (ko) | 2013-06-24 | 2014-07-02 | 인하대학교 산학협력단 | 분광라이브러리 데이터와 입력된 초분광영상을 이용한 표적탐지방법 |
| KR101556201B1 (ko) | 2015-03-02 | 2015-10-13 | 주식회사 지오스토리 | 초분광영상과 웹맵 동시구현이 가능한 뷰어장치 |
| KR20150142654A (ko) * | 2015-11-28 | 2015-12-22 | 안범주 | 적재물을 적재하는 무인 비행체 |
-
2016
- 2016-10-05 KR KR1020160128421A patent/KR101705346B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101414045B1 (ko) | 2013-06-24 | 2014-07-02 | 인하대학교 산학협력단 | 분광라이브러리 데이터와 입력된 초분광영상을 이용한 표적탐지방법 |
| KR101556201B1 (ko) | 2015-03-02 | 2015-10-13 | 주식회사 지오스토리 | 초분광영상과 웹맵 동시구현이 가능한 뷰어장치 |
| KR20150142654A (ko) * | 2015-11-28 | 2015-12-22 | 안범주 | 적재물을 적재하는 무인 비행체 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| PANCROMA Instruction Manual(2016.03.19.)* * |
| VALDEZ, Edgar. Hyperspectral Imaging UAV Interim Project Report Rev 4.1. 2015.(2015.12.31.)* * |
| 신정일 외. 한반도 지역의 지표특성을 고려한 분광라이브러리의 설계 및 구축. 대한원격탐사학회지, 26.5: 465-475.(2010.09.01.) * |
| 신정일 외. 한반도 지역의 지표특성을 고려한 분광라이브러리의 설계 및 구축. 대한원격탐사학회지, 26.5: 465-475.(2010.09.01.)* |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101760474B1 (ko) | 2017-03-31 | 2017-07-25 | (주)아세아항측 | 중금속 함유토양 핫스팟 탐지를 위한 초분광 영상처리 진행방법 |
| KR101948836B1 (ko) * | 2018-07-17 | 2019-02-15 | 한국지질자원연구원 | 초분광 영상을 이용한 마그네사이트 광체 탐사 방법 및 시스템 |
| KR20200009726A (ko) * | 2018-07-20 | 2020-01-30 | 한국건설기술연구원 | 무인비행체에 탑재된 초분광 센서를 활용한 포장상태지수 측정 시스템 및 그 방법 |
| KR102119242B1 (ko) | 2018-07-20 | 2020-06-04 | 한국건설기술연구원 | 무인비행체에 탑재된 초분광 센서를 활용한 포장상태지수 측정 시스템 |
| US20220101617A1 (en) * | 2018-12-06 | 2022-03-31 | Koninklijke Philips N.V. | 3-d virtual endoscopy rendering |
| KR20210052956A (ko) * | 2019-11-01 | 2021-05-11 | 대한민국(산림청 국립산림과학원장) | 분광라이브러리와 무인기의 다중분광영상을 이용한 산불 피해 등급 분석 장치 및 방법 |
| KR102315976B1 (ko) * | 2019-11-01 | 2021-10-21 | 대한민국 | 분광라이브러리와 무인기의 다중분광영상을 이용한 산불 피해 등급 분석 장치 및 방법 |
| KR102224704B1 (ko) * | 2020-08-07 | 2021-03-05 | 국방과학연구소 | 초분광 영상에서 표적을 탐지하는 인공 신경망의 학습 장치 및 그 방법, 인공 신경망을 이용한 초분광 영상 처리 장치 |
| KR20230079698A (ko) | 2021-11-29 | 2023-06-07 | 충남대학교산학협력단 | 초분광 분석을 이용한 수목에 흡착된 미세먼지 탐지 방법 |
| KR102550164B1 (ko) | 2021-11-29 | 2023-06-30 | 충남대학교산학협력단 | 초분광 분석을 이용한 수목에 흡착된 미세먼지 탐지 방법 |
| KR20230097342A (ko) | 2021-12-24 | 2023-07-03 | 충남대학교산학협력단 | 초분광 분석을 이용한 석유화합물 오염토양 탐지 방법 |
| CN115326773A (zh) * | 2022-09-07 | 2022-11-11 | 南开大学 | 一种基于暗场-高光谱成像的植物根系土壤纳米胶体相互作用可视化的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101705346B1 (ko) | 분광라이브러리를 이용한 초분광영상 분석 시스템 | |
| Chennu et al. | A diver-operated hyperspectral imaging and topographic surveying system for automated mapping of benthic habitats | |
| Garzonio et al. | Surface reflectance and sun-induced fluorescence spectroscopy measurements using a small hyperspectral UAS | |
| KR101700144B1 (ko) | 초분광영상 분석을 위한 분광라이브러리 시스템 | |
| Burkart et al. | Angular dependency of hyperspectral measurements over wheat characterized by a novel UAV based goniometer | |
| Botha et al. | Increased spectral resolution enhances coral detection under varying water conditions | |
| Jay et al. | Hyperspectral remote sensing of shallow waters: Considering environmental noise and bottom intra-class variability for modeling and inversion of water reflectance | |
| Weyermann et al. | Correction of reflectance anisotropy effects of vegetation on airborne spectroscopy data and derived products | |
| US20220254014A1 (en) | Information processing apparatus, information processing method, program, and sensing system | |
| Cheshkova | A review of hyperspectral image analysis techniques for plant disease detection and identif ication | |
| Brydegaard et al. | Realistic instrumentation platform for active and passive optical remote sensing | |
| US20050104771A1 (en) | Airborne imaging spectrometry system and method | |
| Sagan et al. | Data-driven artificial intelligence for calibration of hyperspectral big data | |
| Matese et al. | Mapping of vine vigor by UAV and anthocyanin content by a non-destructive fluorescence technique | |
| Arnold et al. | UAV-based multispectral environmental monitoring | |
| Lodhi et al. | Hyperspectral imaging for earth observation: Platforms and instruments | |
| Bachmann et al. | A low-rate video approach to hyperspectral imaging of dynamic scenes | |
| Thiele et al. | Mineralogical mapping with accurately corrected shortwave infrared hyperspectral data acquired obliquely from UAVs | |
| Salehi et al. | Integration of vessel-based hyperspectral scanning and 3D-photogrammetry for mobile mapping of steep coastal cliffs in the arctic | |
| Gat et al. | Spectral imaging applications: remote sensing, environmental monitoring, medicine, military operations, factory automation, and manufacturing | |
| Daniels et al. | Identifying the optimal radiometric calibration method for UAV-based multispectral imaging | |
| Ebengo et al. | Simulating imaging spectroscopy in tropical forest with 3d radiative transfer modeling | |
| Jung et al. | Hyperspectral technology in vegetation analysis | |
| Kester et al. | Image mapping spectrometry: a novel hyperspectral platform for rapid snapshot imaging | |
| Dwight et al. | Compact snapshot image mapping spectrometer (SNAP-IMS) for hyperspectral data cube acquisition using unmanned aerial vehicle (UAV) environmental imaging |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |