KR101208621B1 - Ａｉｒｂｏｒｎｅ ＭＳＳ 영상 자료 처리 시스템 및 방법 - Google Patents

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한종규
이성순
연영광
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한국지질자원연구원
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    • 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

Abstract

본 발명에 따른 Airborne MSS 영상 자료 처리 시스템은 복수개의 촬영항적(flight line)에서 촬영되어 엑사바이트 테잎(exabyte tape)에 저장된 촬영항적별 Airborne MSS(Airborne Multi-Spectral Scanner) 영상 자료를 BIL(Band Interleaved by Line) 포맷 자료로 각각 변환하는 BIL 포맷 변환부; 상기 BIL 포맷 자료에 포함된 S-Bend 왜곡을 보정하여 RAW 포맷 자료로 변환하는 RAW 포맷 변환부; 상기 RAW 포맷 자료에 포함된 국부적 기하 왜곡을 보정하는 기하 왜곡 보정부; 상기 국부적 기하 왜곡이 보정된 각각의 RAW 포맷 자료를 하나의 영상 자료로 영상 모자이크하여 최초 항공 영상 자료를 형성하는 영상 모자이크부; 및 상기 최초 항공 영상 자료에 촬영 대상체의 칼라를 매칭하여 최종 항공 영상 자료를 형성하는 칼라 매칭부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

Ａｉｒｂｏｒｎｅ ＭＳＳ 영상 자료 처리 시스템 및 방법{System and method for airborne multi-spectral scanner image data processing}
본 발명은 Airborne MSS 영상 자료 처리 시스템 및 방법에 관한 것으로서, Airborne MSS 영상 자료에 포함된 S-Bend 왜곡을 보정할 수 있는 Airborne MSS 영상 자료 처리 시스템 및 방법에 관한 것이다.
원격탐사(Remote Sensing)란 항공기, 인공위성, 우주선 등의 비행체를 상공에 발사하고 비행체에 탑재한 망원카메라나 센서를 인간의 눈 대용으로 사용하여 지구나 별의 표면, 해양, 대기 등으로부터 방사 또는 반사되어 오는 에너지의 강도를 전자 파장별로 데이터화하고, 영상 등으로 가공하여 이것을 분석, 분류 및 해석하는 기술의 총칭을 말한다.
예를 들어, 특허출원번호 제10-1998-0045355호는 한명의 조종사가 헬리콥터의 조종과 카메라 촬영을 동시에 할 수 있도록, 헬리콥터의 정면 하단부에 카메라를 장착하고 상기 카메라로부터 촬영된 영상신호를 기록장치에 녹화함과 동시에 녹화되는 영상이 디스플레이 되도록 조종석에 모니터를 구비하며, 싸이클릭과 콜렉티브에 카메라의 초점, 줌, 방향조절을 할 수 있는 조작키를 구비하여 조종사가 헬리콥터을 조종하면서 항공촬영을 할 수 있도록 하여 양질의 영상을 수집할 수 있도록 하는 항공촬영시스템을 소개하고 있다.
또한, 특허출원번호 제10-2010-0002841호는 도시지역에서 3차원 가상현실 수치지도를 신속하고 정확하게 제작할 수 있도록 100m 이하 고도를 자유롭게 이동 및 촬영하면서 공간정보를 제공하는 GPS/INS시스템과 모형항공 촬영시스템을 이용하는 3차원 가상현실 수치지도를 제작할 수 있는 모형항공기와 GPS를 이용한 항공사진 촬영 및 이를 통한 3차원 지형정보 제작방법을 소개하고 있다.
한편, Airborne MSS(Airborne Multi-Spectral Scanner) 영상 자료는 Airborne MSS 시스템을 고정익 쌍발 항공기에 탑재하여 항공촬영을 통해 획득할 수 있는데, Airborne MSS 시스템과 같은 큰 시야각을 가진 across-track scanner 시스템에서 촬영된 영상에서는 하나의 화소가 나타내는 지표면의 넓이가 주사각에 따라 매우 심하게 변화하여 기하학적으로 구조적 왜곡이 매우 심한 S-bend 왜곡이 포함되어 있다.
도 1은 종래의 수직형 항공 영상 자료를 나타내는 도이고, 도 2는 종래의 Across-track scanner 이미지를 나타내는 도이다.
예를 들어, 도 1에 도시된 수직형 항공 영상 자료에서는 비행방향과 45°의 각을 이루는 직선의 선형 물체가 S 자 형태로 휘어지게 보이는 S-bend 왜곡이 포함되어 있지 않지만, 도 2에 도시된 바와 같이, across-track scanner 시스템에서 촬영된 영상에는 센서의 직하부를 주사할 때와 맨 가장자리 부분을 주사할 때 센서와 대상체와의 거리 차이에 따라 공간해상도가 일정하게 유지되지 않아 촬영 영상에 S-bend 왜곡이 포함됨으로써 항공 촬영 영상의 신뢰성과 품질을 저하시키는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로, Airborne MSS 영상 자료에 포함된 S-Bend 왜곡을 보정하여 항공 촬영 영상의 신뢰성과 품질을 향상시킬 수 있는 Airborne MSS 영상 자료 처리 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 Airborne MSS 영상 자료 처리 시스템은 복수개의 촬영항적(flight line)에서 촬영되어 엑사바이트 테잎(exabyte tape)에 저장된 촬영항적별 Airborne MSS(Airborne Multi-Spectral Scanner) 영상 자료를 BIL(Band Interleaved by Line) 포맷 자료로 각각 변환하는 BIL 포맷 변환부; 상기 BIL 포맷 자료에 포함된 S-Bend 왜곡을 보정하여 RAW 포맷 자료로 변환하는 RAW 포맷 변환부; 상기 RAW 포맷 자료에 포함된 국부적 기하 왜곡을 보정하는 기하 왜곡 보정부; 상기 국부적 기하 왜곡이 보정된 각각의 RAW 포맷 자료를 하나의 영상 자료로 영상 모자이크하여 최초 항공 영상 자료를 형성하는 영상 모자이크부; 및 상기 최초 항공 영상 자료에 촬영 대상체의 칼라를 매칭하여 최종 항공 영상 자료를 형성하는 칼라 매칭부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 BIL 포맷 변환부는 상기 엑사바이트 테잎 호환용 테잎 드라이브(tape drive)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 RAW 포맷 변환부는, 항공기의 주사각에 의해 발생된 상기 BIL 포맷 자료의 S-Bend 왜곡을 보정하는 왜곡 보정모듈; 및 상기 S-Bend 왜곡이 보정된 BIL 포맷 자료를 RAW 포맷 자료로 변환하는 포맷 변환모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 왜곡 보정모듈은, 하기의 수학식에 의해 j번째 화소를 Uj번째 화소로 재배열하여 상기 BIL 포맷 자료의 S-Bend 왜곡을 보정하는 것을 특징으로 한다.
Figure 112012079526130-pat00001
(여기서, Uj는 j번째 화소가 Uj번째 화소로 재배열되는 위치, j는 j번째 화소 위치, n은 n번째 화소, N은 하나의 주사선(scan line)의 전체의 화소 개수(여기서는 714), β는 순간시야각)
또한, 상기 기하 왜곡 보정부는, 항공기의 자세, 속도 또는 고도 변화에 의해 발생된 상기 RAW 포맷 자료의 국부적 기하 왜곡을 보정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 기하 왜곡 보정부는, 삼각망 기반의 러버 쉬팅(Rubber Sheeting) 변환을 이용하여 상기 RAW 포맷 자료의 국부적 기하 왜곡을 보정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 Airborne MSS 영상 자료 처리 방법은 복수개의 촬영항적(flight line)에서 촬영된 복수개의 Airborne MSS(Airborne Multi-Spectral Scanner) 영상 자료를 엑사바이트 테잎(exabyte tape)에 저장하는 항공 촬영 단계; 상기 엑사바이트 테잎에 저장된 촬영항적별 Airborne MSS 영상 자료를 BIL(Band Interleaved by Line) 포맷 자료로 각각 변환하는 BIL 포맷 변환 단계; 상기 BIL 포맷 자료에 포함된 S-Bend 왜곡을 보정하여 RAW 포맷 자료로 변환하는 RAW 포맷 변환 단계; 항공기의 자세, 속도 또는 고도 변화에 의해 발생되어 상기 RAW 포맷 자료에 포함된 국부적 기하 왜곡을 보정하는 기하 왜곡 보정 단계; 상기 국부적 기하 왜곡이 보정된 각각의 RAW 포맷 자료를 하나의 영상 자료로 영상 모자이크하여 최초 항공 영상 자료를 형성하는 영상 모자이크 단계; 및 상기 최초 항공 영상 자료에 촬영 대상체의 칼라를 매칭하여 최종 항공 영상 자료를 형성하는 칼라 매칭 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 BIL 포맷 변환 단계는, 항공기의 주사각에 의해 발생된 상기 BIL 포맷 자료의 S-Bend 왜곡을 보정하는 왜곡 보정 공정; 및 상기 S-Bend 왜곡이 보정된 BIL 포맷 자료를 RAW 포맷 자료로 변환하는 포맷 변환 공정;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 왜곡 보정 공정은, 하기의 수학식에 의해 j번째 화소를 Uj번째 화소로 재배열하여 상기 BIL 포맷 자료의 S-Bend 왜곡을 보정하는 것을 특징으로 한다.
Figure 112012079526130-pat00002
(여기서, Uj는 j번째 화소가 Uj번째 화소로 재배열되는 위치, j는 j번째 화소 위치, n은 n번째 화소, N은 하나의 주사선(scan line)의 전체의 화소 개수(여기서는 714), β는 순간시야각)
또한, 상기 S-Bend 왜곡을 보정하는 수학식은, 하기의 수학식에 의해 계산되는 주사선이 나타내는 지표면의 총 길이(W)로부터 화소의 크기(dj)를 계산하는 수학식들을 도출한 후 상기 화소의 크기(dj)를 계산하는 수학식들을 Uj에 대해 정리하여 설계되는 것을 특징으로 한다.
Figure 112012079526130-pat00003
(여기서, W는 하나의 주사선(scan line)이 나타내는 지표면의 총 길이, h는 고도, n은 n번째 화소, N은 하나의 주사선(scan line)의 전체의 화소 개수(여기서는 714), β는 순간시야각)
또한, 상기 화소의 크기(dj)는, 하기의 수학식들에 의해 계산되는 것을 특징으로 한다.
Figure 112012079526130-pat00004
(여기서, dj는 화소의 크기, W는 하나의 주사선(scan line)이 나타내는 지표면의 총 길이, j는 j번째 화소 위치, N은 하나의 주사선(scan line)의 전체의 화소 개수(여기서는 714))
Figure 112012079526130-pat00005
(여기서, dj는 화소의 크기, Uj는 j번째 화소가 Uj번째 화소로 재배열되는 위치, h는 고도, n은 n번째 화소, N은 하나의 주사선(scan line)의 전체의 화소 개수(여기서는 714), β는 순간시야각)
더불어, 상기 기하 왜곡 보정 단계는, 삼각망 기반의 러버 쉬팅(Rubber Sheeting) 변환을 이용하여 상기 RAW 포맷 자료의 국부적 기하 왜곡을 보정하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 Airborne MSS 영상 자료 처리 시스템 및 방법에 의하면, Airborne MSS 영상 자료에 포함된 S-Bend 왜곡을 보정하여 항공 촬영 영상의 신뢰성과 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 수직형 항공 영상 자료를 나타내는 도이다.
도 2는 종래의 Across-track scanner 이미지를 나타내는 도이다.
도 3은 본 발명에 따른 Airborne MSS 영상 자료 처리 시스템의 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 RAW 포맷 변환부의 구성도이다.
도 5는 Airborne MSS 항공촬영 기하구조를 나타내는 도이다.
도 6은 본 발명에 따른 S-Bend 왜곡 보정에 의해 화소들이 실제로 이동되는 정도를 나타낸 도이다.
도 7은 본 발명에 따른 S-Bend 왜곡 보정을 적용하지 않은 영상 자료이다.
도 8은 본 발명에 따른 S-Bend 왜곡 보정을 적용한 영상 자료이다.
도 9는 본 발명에 따른 Airborne MSS 영상 자료 처리 방법의 블록도이다.
도 10은 본 발명에 따른 RAW 포맷 변환 단계의 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의해야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다.
도 3은 본 발명에 따른 Airborne MSS 영상 자료 처리 시스템의 구성도이다.
본 발명에 따른 Airborne MSS 영상 자료 처리 시스템은 도 3에 도시된 바와 같이, BIL 포맷 변환부(100), RAW 포맷 변환부(200), 기하 왜곡 보정부(300), 영상 모자이크부(400) 및 칼라 매칭부(500)를 포함한다.
상기 BIL 포맷 변환부(100)는 복수개의 촬영항적(flight line)에서 각각 촬영되어 8mm 엑사바이트 테잎(exabyte tape)에 저장된 촬영항적별 Airborne MSS(Airborne Multi-Spectral Scanner) 영상 자료를 BIL(Band Interleaved by Line) 포맷 자료로 변환할 수 있다.
구체적으로, 상기 BIL 포맷 변환부(100)는 상기 엑사바이트 테잎에 호환되는 테잎 드라이브(tape drive)로 이루어질 수 있는데, 상기 BIL 포맷 변환부(100)는 첫번째 주사선의 첫번째 Band의 Airborne MSS 영상 자료를 하드 디스크에 저장한 후 다음 Band를 순차적으로 저장하여 완료한 다음, 다음 주사선의 Airborne MSS 영상 자료를 동일한 방식으로 순차적으로 하드 디스크에 저장할 수 있다.
상기 RAW 포맷 변환부(200)는 상기 BIL 포맷 자료에 포함된 S-Bend 왜곡을 보정하여 RAW 포맷 자료로 변환할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 RAW 포맷 변환부의 구성도이다.
상기 RAW 포맷 변환부(200)는 도 4에 도시된 바와 같이, 왜곡 보정모듈(210) 및 포맷 변환모듈(220)을 포함할 수 있다.,
일반적으로, 항공기를 이용하는 원격탐사에서는 하나의 화소가 나타내는 지표면의 넓이가 주사각에 따라 매우 심하게 변화하며 이러한 현상에 의하여 기하학적으로 매우 심한 구조적인 왜곡을 포함하게 된다.
이러한 구조적 왜곡은 Airborne MSS 시스템과 같은 큰 시야각을 가진 across-track scanner 시스템에서 촬영된 영상에서 나타나는데, 이러한 기하학적 왜곡 현상을 탄젠샬 스케일 왜곡(tangential scale distortion)이라 하며, 이러한 왜곡은 비행방향과 45°의 각을 이루는 직선의 선형 물체가 S 자 형태로 휘어지게 보이므로 흔히 S-bend 왜곡이라고도 한다.
도 5는 Airborne MSS 항공촬영 기하구조를 나타내는 도이다.
구체적으로, 상기 Airborne MSS 시스템에서 센서의 직하부를 주사할 때와 맨 가장자리 부분을 주사할 때는 도 5에 도시된 바와 같이, 센서와 대상체와의 거리에 차이가 있으며 이에 따라 공간해상도가 일정하지 않게 된다.
즉, 센서의 직하부를 주사할 때 주사방향(비행방향과 수직되는 방향)으로의 공간해상도는 하기의 [수학식 1]에 따라 H'β 가 되며, 주사각 θ에서 주사할 때의 공간해상도는 (H'sec2θ)β 가 되는데, 예를 들어, Airborne MSS 시스템의 시야각(Field Of View,FOV)이 86°인 경우 최대주사각(θmax)이 43°가 되어 센서 직하부의 공간해상도와 맨 가장자리 부분의 공간해상도는 약 1.24배의 차이를 가지게 된다.
Figure 112012079526130-pat00006
(여기서, D는 관측되는 원형 지표 영역의 지름, H'는 센서의 고도, β는 순간시야각)
상기 왜곡 보정모듈(210)은 항공기의 주사각에 의해 발생된 상기 BIL 포맷 자료의 S-Bend 왜곡을 보정할 수 있다.
여기서, 상기 왜곡 보정모듈(210)은 S-Bend 왜곡보정 프로그램을 이용하여 상기 S-Bend 왜곡을 보정할 수 있는데, 주사각에 의해 발생하는 기하학적 왜곡현상을 보정하기 위해 상기 프로그램에서 적용된 계산식은 다음과 같다.
구체적으로, 하나의 주사선이 나타내는 지표면의 총 길이 W는 하기의 [수학식 2]로 나타낼 수 있다.
Figure 112012079526130-pat00007
(여기서, W는 하나의 주사선(scan line)이 나타내는 지표면의 총 길이, h는 고도, n은 n번째 화소, N은 하나의 주사선(scan line)의 전체의 화소 개수(여기서는 714), β는 순간시야각)
여기서, 만일 주사각에 상관없이 모든 화소가 나타내는 지표면의 넓이가 동일하게 되도록 보정이 이루어졌다면 하나의 화소가 나타내는 주사선 방향의 길이 Y 는 W/N 과 같으므로 한 화소의 크기 dj는 하기의 [수학식 3]으로 나타낼 수 있고, 하기의 [수학식 3]을 순간시야각 β로 표현하면 하기의 [수학식 4]로 나타낼 수 있다.
Figure 112012079526130-pat00008
(여기서, dj는 화소의 크기, W는 하나의 주사선(scan line)이 나타내는 지표면의 총 길이, j는 j번째 화소 위치, N은 하나의 주사선(scan line)의 전체의 화소 개수(여기서는 714))
Figure 112012079526130-pat00009
(여기서, dj는 화소의 크기, Uj는 j번째 화소가 Uj번째 화소로 재배열되는 위치, h는 고도, n은 n번째 화소, N은 하나의 주사선(scan line)의 전체의 화소 개수(여기서는 714), β는 순간시야각)
한편, 상기 [수학식 3]과 [수학식 4]를 Uj 에 대하여 풀면 하기의 [수학식 5]로 나타낼 수 있다.
Figure 112012079526130-pat00010
(여기서, Uj는 j번째 화소가 Uj번째 화소로 재배열되는 위치, j는 j번째 화소 위치, n은 n번째 화소, N은 하나의 주사선(scan line)의 전체의 화소 개수(여기서는 714), β는 순간시야각)
상기 왜곡 보정모듈(220)은 상기 [수학식 5]에 의해 j번째 화소를 Uj번째 화소로 재배열하여 상기 BIL 포맷 자료의 S-Bend 왜곡을 보정할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 S-Bend 왜곡 보정에 의해 화소들이 실제로 이동되는 정도를 나타낸 도이다.
상기 Airborne MSS 시스템을 기준으로 이와 같은 재배열에 의하여 화소들이 실제로 이동하게 되는 정도는 도 6에 도시된 바와 같이, 중앙의 화소를 중심으로 대칭되는 3차 함수의 양상을 보이고 있으며, 최대 약 30화소 정도까지 이동됨을 알 수 있다.
상기 포맷 변환모듈(220)은 상기 S-Bend 왜곡이 보정된 BIL 포맷 자료를 RAW 포맷 자료로 변환할 수 있는데, 여기서, 상기 포맷 변환모듈(220)은 RAW 포맷 변환 프로그램을 이용하여 BIL 포맷 자료를 RAW 포맷 자료로 변환할 수 있다.
상기 기하 왜곡 보정부(300)는 상기 RAW 포맷 자료에 포함된 국부적 기하 왜곡을 보정할 수 있는데, 상기 기하 왜곡 보정부(300)는 상기 왜곡 보정모듈(220)에서 보정되지 않은 항공기의 자세나 속도 또는 고도 변화 등에 의한 국부적인 기하학적 왜곡현상을 보정할 수 있다.
구체적으로, 상기 기하 왜곡 보정부(300)는 삼각망 기반의 러버 쉬팅(Rubber Sheeting) 변환을 이용하여 국부적 기하 왜곡을 보정할 수 있는데, 여기서, 상기 러버 쉬팅 변환은 지정된 기준점에 대해 지도나 이미지의 일부분을 맞추기 위한 기하학적 과정으로 물리적으로 왜곡되거나 지도를 기준점에 의거 원래 형상과 일치시키는 기법이다.
상기 영상 모자이크부(400)는 상기 국부적 기하 왜곡이 보정된 각각의 RAW 포맷 자료를 하나의 영상 자료로 영상 모자이크하여 최초 항공 영상 자료를 형성할 수 있다.
상기 칼라 매칭부(500)는 상기 최초 항공 영상 자료에 촬영 대상체의 칼라를 매칭하여 최종 항공 영상 자료를 형성할 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 S-Bend 왜곡 보정을 적용하지 않은 영상 자료이고, 도 8은 본 발명에 따른 S-Bend 왜곡 보정을 적용한 영상 자료이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 Airborne MSS 영상 자료 처리 시스템에 의하면, Airborne MSS 영상 자료에 포함된 S-Bend 왜곡을 보정하여 항공 촬영 영상의 신뢰성과 품질을 향상시킬 수 있는데, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명을 적용하지 않은 경우, 대각선의 농경지 경계선이 S자 모양으로 휘어져 있으나, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명을 적용한 경우, 보정전 휘어져 있던 농경지 경계선이 일직선으로 펴져 있는 것을 확인할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 Airborne MSS 영상 자료 처리 방법을 상세히 설명한다.
도 9는 본 발명에 따른 Airborne MSS 영상 자료 처리 방법의 블록도이다.
본 발명에 따른 Airborne MSS 영상 자료 처리 방법은 도 9에 도시된 바와 같이, 항공 촬영 단계(S10), BIL 포맷 변환 단계(S20), RAW 포맷 변환 단계(S30), 기하 왜곡 보정 단계(S40), 영상 모자이크 단계(S50) 및 칼라 매칭 단계(S60)를 포함한다.
상기 항공 촬영 단계(S10)는 복수개의 촬영항적(flight line)에서 촬영된 복수개의 Airborne MSS(Airborne Multi-Spectral Scanner) 영상 자료를 엑사바이트 테잎(exabyte tape)에 저장하는 단계이다.
상기 BIL 포맷 변환 단계(S20)는 상기 엑사바이트 테잎에 저장된 촬영항적별 Airborne MSS 영상 자료를 BIL(Band Interleaved by Line) 포맷 자료로 각각 변환하는 단계이다.
구체적으로, 상기 BIL 포맷 변환 단계(S20)에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 엑사바이트 테잎에 호환되는 테잎 드라이브(tape drive)로 이루어진 BIL 포맷 변환부(100)에 의해 상기 Airborne MSS 영상 자료가 상기 BIL 포맷 자료로 각각 변환될 수 있다.
상기 RAW 포맷 변환 단계(S30)는 상기 BIL 포맷 자료에 포함된 S-Bend 왜곡을 보정하여 RAW 포맷 자료로 변환하는 단계이다.
도 10은 본 발명에 따른 RAW 포맷 변환 단계의 블록도이다.
상기 RAW 포맷 변환 단계(S30)는 도 10에 도시된 바와 같이, 왜곡 보정 공정(S31) 및 포맷 변환 공정(S32)를 포함할 수 있다.
상기 왜곡 보정 공정(S31)은 항공기의 주사각에 의해 발생된 상기 BIL 포맷 자료의 S-Bend 왜곡을 보정하는 공정으로, 상기 왜곡 보정 공정(S31)에서는 도 4에 도시된 바와 같이, RAW 포맷 변환부(200)에 포함된 왜곡 보정모듈(210)에 의해 상기 BIL 포맷 자료에 포함된 S-Bend 왜곡이 보정될 수 있다.
구체적으로, 상기 왜곡 보정 공정(S31)은 상기 [수학식 5]에 의해 j번째 화소를 Uj번째 화소로 재배열하여 상기 BIL 포맷 자료의 S-Bend 왜곡을 보정할 수 있는데, 상기 [수학식 5]는 상기 [수학식 2]에 의해 계산되는 주사선이 나타내는 지표면의 총 길이(W)로부터 화소의 크기(dj)를 계산하는 상기 [수학식 3] 및 [수학식 4]를 도출한 후, 상기 [수학식 3] 및 [수학식 4]를 Uj에 대해 정리하여 설계될 수 있다.
상기 포맷 변환 공정(S32)은 상기 S-Bend 왜곡이 보정된 BIL 포맷 자료를 RAW 포맷 자료로 변환하는 공정이다.
구체적으로, 상기 포맷 변환 공정(S32)에서는 상기 RAW 포맷 변환부(200)에 포함된 포맷 변환모듈(220)에 의해 상기 BIL 포맷 자료가 상기 RAW 포맷 자료로 변환될 수 있다.
상기 기하 왜곡 보정 단계(S40)는 항공기의 자세, 속도 또는 고도 변화에 의해 발생되어 상기 RAW 포맷 자료에 포함된 국부적 기하 왜곡을 보정하는 단계이다.
구체적으로, 상기 기하 왜곡 보정 단계(S40)는 도 3에 도시된 바와 같이, 기하 왜곡 보정부(300)가 삼각망 기반의 러버 쉬팅(Rubber Sheeting) 변환을 이용하여 상기 왜곡 보정 공정(S31)에서 보정되지 않은 항공기의 자세나 속도 또는 고도 변화 등에 의한 국부적인 기하학적 왜곡현상을 보정할 수 있다.
상기 영상 모자이크 단계(S50)는 상기 국부적 기하 왜곡이 보정된 각각의 RAW 포맷 자료를 하나의 영상 자료로 영상 모자이크하여 최초 항공 영상 자료를 형성하는 단계로, 상기 영상 모자이크 단계(S50)는 도 2에 도시된 영상 모자이크부(400)에 의해 수행될 수 있다.
상기 칼라 매칭 단계(S60)는 상기 최초 항공 영상 자료에 촬영 대상체의 칼라를 매칭하여 최종 항공 영상 자료를 형성하는 단계로, 상기 칼라 매칭 단계(S60)는 도 2에 도시된 칼라 매칭부(500)에 의해 수행될 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 Airborne MSS 영상 자료 처리 시스템 및 방법을 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
100:BIL 포맷 변환부 200:RAW 포맷 변환부
210:왜곡 보정모듈 220:포맷 변환모듈
300:기하 왜곡 보정부 400:영상 모자이크부
500:칼라 매칭부
S10:항공 촬영 단계
S20:BIL 포맷 변환 단계
S30:RAW 포맷 변환 단계
S31:왜곡 보정 공정
S32:포맷 변환 공정
S40:기하 왜곡 보정 단계
S50:영상 모자이크 단계
S60:칼라 매칭 단계

Claims (12)

  1. 복수개의 촬영항적(flight line)에서 촬영되어 엑사바이트 테잎(exabyte tape)에 저장된 촬영항적별 Airborne MSS(Airborne Multi-Spectral Scanner) 영상 자료를 BIL(Band Interleaved by Line) 포맷 자료로 각각 변환하는 BIL 포맷 변환부;
    상기 BIL 포맷 자료에 포함된 S-Bend 왜곡을 보정하여 RAW 포맷 자료로 변환하는 RAW 포맷 변환부;
    상기 RAW 포맷 자료에 포함된 국부적 기하 왜곡을 보정하는 기하 왜곡 보정부;
    상기 국부적 기하 왜곡이 보정된 각각의 RAW 포맷 자료를 하나의 영상 자료로 영상 모자이크하여 최초 항공 영상 자료를 형성하는 영상 모자이크부; 및
    상기 최초 항공 영상 자료에 촬영 대상체의 칼라를 매칭하여 최종 항공 영상 자료를 형성하는 칼라 매칭부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 Airborne MSS 영상 자료 처리 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 BIL 포맷 변환부는 상기 엑사바이트 테잎 호환용 테잎 드라이브(tape drive)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 Airborne MSS 영상 자료 처리 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 RAW 포맷 변환부는,
    항공기의 주사각에 의해 발생된 상기 BIL 포맷 자료의 S-Bend 왜곡을 보정하는 왜곡 보정모듈; 및
    상기 S-Bend 왜곡이 보정된 BIL 포맷 자료를 RAW 포맷 자료로 변환하는 포맷 변환모듈;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 Airborne MSS 영상 자료 처리 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 왜곡 보정모듈은,
    하기의 수학식에 의해 j번째 화소를 Uj번째 화소로 재배열하여 상기 BIL 포맷 자료의 S-Bend 왜곡을 보정하는 것을 특징으로 하는 Airborne MSS 영상 자료 처리 시스템.

    Figure 112012079526130-pat00011

    (여기서, Uj는 j번째 화소가 Uj번째 화소로 재배열되는 위치, j는 j번째 화소 위치, n은 n번째 화소, N은 하나의 주사선(scan line)의 전체의 화소 개수(여기서는 714), β는 순간시야각)
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 기하 왜곡 보정부는,
    항공기의 자세, 속도 또는 고도 변화에 의해 발생된 상기 RAW 포맷 자료의 국부적 기하 왜곡을 보정하는 것을 특징으로 하는 Airborne MSS 영상 자료 처리 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 기하 왜곡 보정부는,
    삼각망 기반의 러버 쉬팅(Rubber Sheeting) 변환을 이용하여 상기 RAW 포맷 자료의 국부적 기하 왜곡을 보정하는 것을 특징으로 하는 Airborne MSS 영상 자료 처리 시스템.
  7. 복수개의 촬영항적(flight line)에서 촬영된 복수개의 Airborne MSS(Airborne Multi-Spectral Scanner) 영상 자료를 엑사바이트 테잎(exabyte tape)에 저장하는 항공 촬영 단계;
    상기 엑사바이트 테잎에 저장된 촬영항적별 Airborne MSS 영상 자료를 BIL(Band Interleaved by Line) 포맷 자료로 각각 변환하는 BIL 포맷 변환 단계;
    상기 BIL 포맷 자료에 포함된 S-Bend 왜곡을 보정하여 RAW 포맷 자료로 변환하는 RAW 포맷 변환 단계;
    항공기의 자세, 속도 또는 고도 변화에 의해 발생되어 상기 RAW 포맷 자료에 포함된 국부적 기하 왜곡을 보정하는 기하 왜곡 보정 단계;
    상기 국부적 기하 왜곡이 보정된 각각의 RAW 포맷 자료를 하나의 영상 자료로 영상 모자이크하여 최초 항공 영상 자료를 형성하는 영상 모자이크 단계; 및
    상기 최초 항공 영상 자료에 촬영 대상체의 칼라를 매칭하여 최종 항공 영상 자료를 형성하는 칼라 매칭 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 Airborne MSS 영상 자료 처리 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 BIL 포맷 변환 단계는,
    항공기의 주사각에 의해 발생된 상기 BIL 포맷 자료의 S-Bend 왜곡을 보정하는 왜곡 보정 공정; 및
    상기 S-Bend 왜곡이 보정된 BIL 포맷 자료를 RAW 포맷 자료로 변환하는 포맷 변환 공정;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 Airborne MSS 영상 자료 처리 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 왜곡 보정 공정은,
    하기의 수학식에 의해 j번째 화소를 Uj번째 화소로 재배열하여 상기 BIL 포맷 자료의 S-Bend 왜곡을 보정하는 것을 특징으로 하는 Airborne MSS 영상 자료 처리 방법.

    Figure 112012079526130-pat00012

    (여기서, Uj는 j번째 화소가 Uj번째 화소로 재배열되는 위치, j는 j번째 화소 위치, n은 n번째 화소, N은 하나의 주사선(scan line)의 전체의 화소 개수(여기서는 714), β는 순간시야각)
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 S-Bend 왜곡을 보정하는 수학식은,
    하기의 수학식에 의해 계산되는 주사선이 나타내는 지표면의 총 길이(W)로부터 화소의 크기(dj)를 계산하는 수학식들을 도출한 후 상기 화소의 크기(dj)를 계산하는 수학식들을 Uj에 대해 정리하여 설계되는 것을 특징으로 하는 Airborne MSS 영상 자료 처리 방법.

    Figure 112012079526130-pat00013

    (여기서, W는 하나의 주사선(scan line)이 나타내는 지표면의 총 길이, h는 고도, n은 n번째 화소, N은 하나의 주사선(scan line)의 전체의 화소 개수(여기서는 714), β는 순간시야각)
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 화소의 크기(dj)는,
    하기의 수학식들에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 Airborne MSS 영상 자료 처리 방법.

    Figure 112012079526130-pat00014

    (여기서, dj는 화소의 크기, W는 하나의 주사선(scan line)이 나타내는 지표면의 총 길이, j는 j번째 화소 위치, N은 하나의 주사선(scan line)의 전체의 화소 개수(여기서는 714))

    Figure 112012079526130-pat00015

    (여기서, dj는 화소의 크기, Uj는 j번째 화소가 Uj번째 화소로 재배열되는 위치, h는 고도, n은 n번째 화소, N은 하나의 주사선(scan line)의 전체의 화소 개수(여기서는 714), β는 순간시야각)
  12. 제 7항에 있어서,
    상기 기하 왜곡 보정 단계는,
    삼각망 기반의 러버 쉬팅(Rubber Sheeting) 변환을 이용하여 상기 RAW 포맷 자료의 국부적 기하 왜곡을 보정하는 것을 특징으로 하는 Airborne MSS 영상 자료 처리 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160016238A (ko) 2014-08-04 2016-02-15 서울시립대학교 산학협력단 모자이크 영상의 정량적 품질 평가 시스템 및 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000276045A (ja) 1999-03-24 2000-10-06 Toyota Motor Corp 撮影画像を用いた地図作成方法、装置および撮影画像の歪み補正方法
JP2008090808A (ja) 2006-12-27 2008-04-17 Ntt Data Corp 画像補正装置、画像補正方法及びプログラム

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7427952B2 (en) * 2005-04-08 2008-09-23 Trueposition, Inc. Augmentation of commercial wireless location system (WLS) with moving and/or airborne sensors for enhanced location accuracy and use of real-time overhead imagery for identification of wireless device locations
CN102538761B (zh) * 2012-01-09 2014-09-03 刘进 球面全景相机摄影测量方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000276045A (ja) 1999-03-24 2000-10-06 Toyota Motor Corp 撮影画像を用いた地図作成方法、装置および撮影画像の歪み補正方法
JP2008090808A (ja) 2006-12-27 2008-04-17 Ntt Data Corp 画像補正装置、画像補正方法及びプログラム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160016238A (ko) 2014-08-04 2016-02-15 서울시립대학교 산학협력단 모자이크 영상의 정량적 품질 평가 시스템 및 방법

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