KR101626370B1 - 삼자극치함수를 이용한 초분광 탐지 장치 및 그 방법 - Google Patents

삼자극치함수를 이용한 초분광 탐지 장치 및 그 방법 Download PDF

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정유진
정영수
김주현
이재훈
박동조
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국방과학연구소
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    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
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Abstract

본 발명은 삼자극치 함수를 적용한 스펙트럼 이미지로부터 특정 대상 및 확학 오염운을 탐지할 수 있는 초분광 탐지 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 관심대역에서 검출된 대상물 스펙트럼의 3차원 큐브 데이터에 삼자극치 함수 기반으로 변형된 컬러 매칭기능을 적용하여 의사처리된 대상물 이미지를 생성함으로써 CCD 이미지 없이도 신호에 의한 대상 식별이 가능하여, 무인시스템에 적용시 스펙트럼 정보 분석으로 특정 대상을 탐지 및 식별할 수 있고, CCD가 필요없어 장비의 소형화, 경량화 그리고 비용 절감 효과를 기대할 수 있다.

Description

삼자극치함수를 이용한 초분광 탐지 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DETECTING HYPERSPECTRAL IMAGE USING TRISTIMULUS VALUE FUNCTION}
본 발명은 삼자극치 함수를 적용한 스펙트럼 이미지로부터 특정 대상 및 확학 오염운을 탐지할 수 있는 초분광 탐지 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
자연적이거나 인공적인 배경물의 재료와 표면에서 방출되는 분광신호 정보를 이용한 감시 장비 연구가 주목을 받고 있다. 이와 같은 감지 시스템을 잘 활용하기 위해서는 감지된 스펙트럼을 빠르게 분석하여 위험성을 알려줄 수 있는 알고리즘 적용이 관건이다.
일반적인 분광장치의 알고리즘은 대상이 되는 화학 물질의 구축된 라이브러리와 대조하는 방식을 이용하여 감지 및 식별에 이용되고 있어 특정한 물질의 검출에 한정되고 있다. 또한 다양한 배경 및 탐지 대상에서 오는 분광신호들이 오히려 노이즈로 치부되어 그 활용성이 떨어지는 것이 사실이다.
따라서, 이미지정보 분석을 통한 특정 목표물을 인식하는 연구들이 진행되고 있다.
도 1은 초분광 장치의 기본 구성도이다.
도 1을 참조하면, 일반적인 초분광 장치는 제어모듈, 수직광학계, 초분광간섭계, FPA검출기 및 CCD카메라를 포함할 수 있다.
초분광 장치에서 원거리에서 적외선 센서를 이용하여 특정 대상이나 화학가스를 탐지하는 방법은, FPA(Focal Plane Array) 방식의 적외선 센서를 이용한 초분광 카메라로부터 출력되는 초분광 영상큐브를 이용하여, 원거리에서 실시간으로 목표물 탐지시 배경을 영상화하거나 인식하여 특정 대상 혹은 화학가스의 존재를 확인할 수 있다.
초분광 장비를 이용할 경우 일반적으로 특정 대상 및 화학가스의 정보가 운용 장비 안에 라이브러리화되어있는 상태에서 특정 대상이나 화학가스가 존재 시 특정 주파수 대역 밴드에 흡수 또는 방사되는 특성을 이용하여 탐지한다. 이때, 적외선 소자로 입력되는 신호는 배경에서 방사(반사) 또는 흡수되는 신호와 화학가스에 의해 방사 또는 방출되는 광신호로 구성되기 때문에, 정확한 신호를 탐지하기 위하여 반드시 배경신호 정보를 제거해야 하며, 정확한 오염운 및 특정 대상의 위치 및 분포 확인을 위해 CCD 카메라를 이용한 영상정보가 필수적이다.
그런데, 종래의 초분광장비는 CCD카메라를 사용하기 때문에 초분광장비의 소형화, 경량화 및 가격 경쟁력에서 불리하며, 특히 근거리 배경에서 오는 영상정보를 이용하여 정확한 영상 탐지가 어려울 뿐만 아니라 야간에 배경에서 영상 탐지가 단점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 삼자극치 함수를 적용한 스펙트럼 이미지로부터 특정 대상 및 확학 오염운을 탐지할 수 있는 초분광 탐지 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 카메라나 영상장비 없이도 배경 및 대상물질의 영상화가 가능한 초분광 탐지 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 밤에도 스펙트럼 정보를 이용해 야시경 개념의 배경 이미지를 구현할 수 있는 초분광 탐지 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 실시간으로 측정된 초분광 영상정보의 분광 스펙트럼 특성을 이용하여 3차원 큐브 데이터를 2차원 영상화할 수 있는 초분광 탐지 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 소형화, 경량화 및 비용 절감 효과가 있는 초분광 탐지 장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 초분광 탐지방법은, 관심대역에서 대상물의 스펙트럼을 감지하여 3차원 큐브 데이터를 출력하는 단계; 및 상기 3차원 큐브 데이터에 삼자극치 함수 기반으로 변형된 컬러 매칭함수를 적용하여 의사처리된 대상물 이미지를 생성하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 대상물은 근거리 또는 원거리 주/야간의 배경 및 화학물질/가스를 포함할 수 있다.
상기 관심대역은 900 ~ 1445.0 cm-1의 적외선 파장대역이다.
상기 의사처리된 대상물 이미지를 생성하는 단계는 3차원 큐브 데이터를 디지털 변환하여 스펙트럼을 감지하는 단계; 상기 감지된 스펙트럼을 푸리에 변환한 후 컬러 매칭함수를 적용하여 삼자극치값을 구하는 단계; 상기 구한 삼자극치값을 RGB색채 모델값으로 변환하는 단계; 및 상기 RGB색채 모델값을 관심대역에서 스펙트럼의 변환가 주로 일어나는 특정 대역에 적용하여 의사처리된 대상물 이미지를 생성하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 특정 대역은 RGB색채 모델값에 대한 가중치가 높게 설정된다.
상기 특정 대역은 오존의 흡수 특성이 나타나는 제950~1100cm-1대역, 수증기의 흡수 특성이 넓게 분포하는 1050~1200cm-1대역; 및 기타 물질들의 작은 흡수 특성들과 수증기, 오존의 영향이 비교적 작은 1200~1445.0cm-1대역을 포함한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 초분광 탐지장치는, 관심대역에서 대상물의 스펙트럼을 감지하여 3차원 큐브 데이터를 출력하는 초분광장치; 및 상기 초분광장치에서 출력된 3차원 큐브 데이터에 삼자극치 함수 기반으로 변형된 컬러 매칭함수를 적용하여 의사처리된 대상물 이미지를 생성하는 영상처리장치;를 포함할 수 있다.
상기 대상물은 근거리 또는 원거리 주/야간의 배경 및 화학물질/가스를 포함할 수 있다.
상기 관심대역은 900 ~ 1445.0 cm-1의 적외선 파장대역이다.
상기 영상처리장치는 3차원 큐브 데이터를 디지털 변환하여 스펙트럼을 감지하고, 상기 감지된 스펙트럼을 푸리에 변환한 후 컬러 매칭함수를 적용하여 삼자극치값을 구하고, 상기 구한 삼자극치값을 RGB색채 모델값으로 변환한 후 상기 RGB색채 모델값을 관심대역에서 스펙트럼의 변환가 주로 일어나는 특정 대역에 적용하여 의사처리된 대상물 이미지를 생성한다.
상기 특정 대역은 RGB색채 모델값에 대한 가중치가 높게 설정된다.
상기 특정 대역은 오존의 흡수 특성이 나타나는 제950~1100cm-1대역, 수증기의 흡수 특성이 넓게 분포하는 1050~1200cm-1대역; 및 기타 물질들의 작은 흡수 특성들과 수증기, 오존의 영향이 비교적 작은 1200~1445.0cm-1대역을 포함한다.
본 발명은 추가의 카메라나 영상장비 없이도 배경 및 대상물질의 영상화가 가능하며, 배경특성 정보가 보정되어 대상물질의 스펙트럼 특성 분석에 용이하기 때문에 최저 탐지 성능을 개선할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 축적된 대량의 데이터베이스가 없이도 배경을 이미지로 구현할 수 있고, 육안으로 배경정보를 확인할 수 있는 낮과 달리 밤에도 스펙트럼 정보를 이용해 야시경 개념의 배경 이미지를 구현할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 CCD 이미지 없이도, 신호에 의한 대상 식별이 가능하여, 무인시스템에 적용시 스펙트럼 정보 분석으로 특정 대상을 탐지 및 식별할 수 있고, CCD 가 필요없어 장비의 소형화, 경량화 그리고 비용 절감 효과를 기대할 수 있다.
본 발명은 개선된 이미지 정보를 통해 배경 정보를 추출할 수 있어 라이브러리가 없는 미지 시료의 거동이나 추적이 가능한 장점이 있다.
도 1은 초분광 장비의 기본 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 초분광 탐지 장치의 블록 구성도.
도 3은 초분광 장비로 측정된 배경별 스펙트럼을 나타낸 그래프.
도 4는 본 발명에 따른 초분광 탐지방법의 상세 동작을 나타낸 흐름도.
도 5는 가우시안 함수로 근사된 스펙트럼의 삼자극치값을 나타낸 그래프.
도 6은 본 발명에 따른 초분광 탐지방법을 아파트 단지에 적용한 실시예.
도 7은 본 발명에 따른 초분광 탐지방법을 비행기와 탱크에 적용한 실시예.
도 8은 본 발명에 따른 초분광 탐지방법을 야간/실내에 사람에 적용한 실시 예.
도 9는 본 발명에 따른 초분광 탐지방법을 들판/공장에 적용한 실시예.
도 10은 본 발명에서 제안한 알고리즘을 SF6 가스가 살포된 들판에 적용한 실시예.
본 발명은 분광법을 이용하여 근거리 혹은 원거리에서 주.야간에 배경에서 오는 스펙트럼을 탐지하여 활용하는 영상탐지 기술에 적용 가능한 것으로, 분광 스펙트럼 데이터에 삼자극치 함수 기반으로 변형된 컬러 매칭함수(color matching function)를 적용하여 스펙트럼 특성에 따라 이미지를 구성하는 방안을 제안한다.
일반적으로 900~1400 cm-1의 적외선 파장 영역(대역)는 대기 투과율이 높아 대기의 창으로 불린다. 상기 적외선 파장영역은 상온(300 K)에 해당하는 적외선이 최대로 나오는 영역으로 화학물질을 식별하는데 많이 사용되고 있으며, 흡수, 반사 및 방출 스펙트럼을 이용해서 정성 및 정량분석에 이용된다. 또한 상기 적외선 파장 영역은 지문영역(Fingerprint region)으로, C-C, C-O, C-N, C-X 등 단일 결합 진동에 의한 흡수가 일어난다.
적외선 파장영역에서 초분광법을 이용해 탐지하는 근/원거리 영상장비는, 민수에서는 산업단지나 불특정한 지역에 독성의 화학 및 생물 물질 혹은 위험이 되는 탐지대상을 탐지하며, 군수에서는 전시상황이나, 위험 대상에 의한 화학.생물 무기에 의한 테러의 확산을 방지하고 위험이 되는 대상을 탐지하는데 사용된다.
본 발명에 따른 초분광 탐지방법은, 대기 투과창인 윈도우 영역 (900~1400 cm-1)을 포함하는 장파장 적외선 영역을 이용하며, 탐지대상인 독성 화학물질이 상기 영역에 속하는 특정 파장의 적외선을 흡수 또는 방출함에 따라 자연/인공 배경에서 방출되는 적외선 스펙트럼에 의해 탐지 및 검출에 방해가 되는 특성 신호가 생기는 원리를 이용한다.
도 2는 본 발명에 따른 초분광 탐지 장치의 블럭 구성도이다.
도 2에 도시된 바와같이, 본 발명에 따른 초분광 탐지 장치는 소정 관심영역에서 대상물의 스펙트럼을 검출하여 3차원 큐브 데이타를 출력하는 초분광장치 (100) 및 상기 초분광장치(100)에서 출력된 3차원 큐브 데이타에 삼자극치 함수 기반으로 변형된 컬러 매칭함수(color matching function)를 적용하여 상기 3차원 큐브 데이터를 2차원 영상화하는 영상처리장치(200)를 포함한다.
상기 관심영역은 지문영역(900 ~ 1445.0 cm-1)이다.
상기 영상처리장치(200)는 지문영역에서 스펙트럼 변화가 주로 일어나는 3가지 대역에 대하여 높은 R, B, B가중치를 주어 3차원 큐브 데이터를 2차원 영상화한다.
이하 본 발명에 따른 초분광 탐지 장치의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3은 초분광 장치로 측정된 배경별 스펙트럼을 나타낸 그래프이고, 도 4는 본 발명에 따른 초분광 탐지방법의 상세 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 3에 도시된 스펙트럼은 대상 물질에서 반사된 광신호가 도 1의 수광광학계, 초분광간섭계 및 FPA검출기를 통해 검출된 것으로, 관심 영역인 지문영역(900 ~ 1445.0 cm-1)내의 각 배경(하늘, 금속, 빌딩, 플랜트, 플라스틱 및 길)의 대표 스펙트럼을 나타낸다.
본 발명에 따른 초분광 탐지방법은 측정 스펙트럼에서 변화가 주로 일어나는 3가지 대역에 대해서 R, G, B에 대한 가중치를 높게 설정하여 이미지를 생성하며, 최대한의 색상을 표현하기 위하여 국제 조명 위원회(CIE)에서 지정한 삼자 극치를 이용하는 칼라 매칭 기능을 적용한다.
본 발명은 관심 영역(900 ~ 1445.0 cm-1)에서 대표적인 3개의 특정 대역은 오존의 흡수 특성이 나타나는 제1대역(950~1100cm-1), 수증기의 흡수 특성이 넓게 분포하는 제2대역(1050~1200cm-1) 및 기타 물질들의 작은 흡수 특성들과 수증기, 오존의 영향이 비교적 작은 제3대역(1200~1445.0cm-1)으로 정한다.
본 발명에서는 설명의 편의를 위하여 하나의 배경, 예를들어 하늘(sky)를 예로들어 설명한다.
먼저 초분광 장치의 FPA검출기를 통해 관심 영역(900 ~ 1445.0 cm-1)에서 대상물(e.g., 하늘)의 스펙트럼을 검출한다. 상기 검출된 대상물 즉, 하늘의 스펙트럼은 도 3에 도시된 바와같이, 관심 영역(900 ~ 1445.0 cm-1)에서 연속적인 N개의 밴드 데이터로 이루어져 있다.
상기 각 밴드 데이타(스펙트럼의 각 점)는 도 4에 도시된 바와같이, 하나의 픽셀당 하나의 인터페로그램(interferogram)을 갖는다. 이러한 N개의 밴드 데이타를 3차원 데이타 큐브(또는 규브 데이타)라고 한다.
따라서, 상기 대상물의 스펙트럼 즉, 3차원 데이타 큐브를 사람의 눈으로 인지할 수 있도록 영상화하기 위해서는 상기 N개의 밴드 데이타를 3개의 색 데이터 (R, G, B)로 축소(변환)시켜 표시한다. 이러한 축소(변환)동작은 초분광장치에 연결된 영상 처리장치(미도시)에서 수행된다. 상기 영상처리장치는 FTIR(Fourier transform infrared spectroscopy)장비일 수 있다.
영상처리장치는 초분광장치에서 검출된 3차원 큐브 데이타를 디지탈 데이타로 변환하여 스펙트럼을 검출하고, 상기 검출된 스펙트럼을 푸리에 변환한 후 노이즈 필터링을 수행한다.
일단 스펙트럼이 푸리에 변환되면 영상처리장치는 관심 영역(900 ~ 1445.0 cm-1)내의 제1 내지 제3영역에 대하여 다음 수학식 1과 같이 가우시안 함수로 삼자극치 함수를 근사화한다.
[수학식 1]
Figure 112015013678487-pat00001
여기서,
Figure 112015013678487-pat00002
는 파수(wavenumber)이고, (a1,b1,c1,a2,b2,c2,a3,b3,c3,a4,b4,c4) =(1.133, 1050, 94.19, 0.3879, 1343, 58.2, 1.01, 1125, 126.2, 2.027, 1335, 61.68) 이다. 상기 근사된 삼자극치 함수를 이용하여 상기 푸리에 변환된 스펙트럼(B)(하늘)에 대하여 다음의 수학식 2와 같은 삼자극치값(tristimulus values, X, Y, Z)을 구한다.
[수학식 2]
Figure 112015013678487-pat00003
여기서,
Figure 112015013678487-pat00004
도 5는 가우시안 함수로 근사된 삼자극치값을 나타낸 그래프이다.
도 5를 참조하면, 관심 영역(900 ~ 1445.0 cm-1)내에서 제1, 제2, 제3영역에서 대상물(e.g., 하늘)의 큐브 데이타에 대한 삼자극치값을 구하면 R, G, B의 값의 크기가 다름을 알 수 있다. 즉, 제1영역에서는 R가 가장 크고, 제2영역에서는 G가 가장 크며, 제3영역에서는 B가 가장 크다.
따라서, 영상처리장치는 삼자극치값(X, Y, Z)으로부터 다음의 수학식 3과 같은 XYZ-RGB 변환 행렬 연산을 수행하면 모니터(화면)에 표현되는 RGB색채 모델값 (R, G, B)을 얻을 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112015013678487-pat00005
Figure 112015013678487-pat00006
따라서, 영상처리장치는 스펙트럼 변화가 자주 일어나는 제1 내지 제3대역에 대하여 상기 계산된 색채 모델값(R, G, B)에 대한 높은 가중치를 주어 상기 생성된 밝기온도 이미지에 적용함으로써 의사(pseudocolor)처리된 이미지, 더 상세하게는 삼자극치함수가 적용된 이미지를 생성한다.
도 6 내지 도 10은 본 발명에 따른 초분광 탐지방법을 각종 대상물에 적용한 실시예이다. 이때, 이미지 비교를 위해 CCD 측정(실사) 이미지와 밝기 온도(정보) 이미지를 개시하였다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 초분광 탐지방법을 아파트 단지에 적용한 실시예이다.
도 6에 도시된 바와같이, 삼자극치 함수 적용 이미지는 실사 이미지와 유사한 수준의 배경정보를 육안으로 확인할 수 있음을 알 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 초분광 탐지방법을 비행기와 탱크에 적용한 실시예이다.
도 7을 참조하면, 삼자극치 함수 적용 이미지는 밝기 온도(정보) 이미지에서는 구별이 힘들었던 페인트로 작성된 글자 “4451”과 “대한”, 탱크와 나무 사이로 주차된 자동차 및 아스팔트 길과 잔디밭을 구분할 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 초분광 탐지방법을 야간 실내에 적용한 실시예이다.
도 8을 참조하면, 밝기 온도 이미지는 배경 정보를 확인할 수 없었지만, 본 발명에 따른 방법이 적용된 이미지에서는 사람과 사람이 입은 옷이 구분이 가능하였다.
도 9는 본 발명에 따른 초분광 탐지방법을 공장/들판에 적용한 실시예이다.
도 9에 도시된 바와같이, 본 발명에 따른 초분광 탐지방법이 적용된 이미지에서는 실사 이미지에서는 구분하기 어려운 산의 등선을 명확하게 확인할 수 있으며, 상기 밝기 온도 이미지에서는 구분하기 어려운 플랜트를 구성하고 있는 앞의 초목이나 메인 플랜트 주변의 플랜트 구성을 명확히 확인할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 삼자극치함수 적용 이미지는 초목 부분에 턱을 지고 올라간 부분이 명확히 보여 배경정보를 구체화하는 정보를 제공하고 있다.
도 10은 본 발명에 따른 초분광 탐지방법을 SF6 가스가 살포된 들판에 적용한 실시예이다.
도 10에 도시된 바와같이, 실사 이미지와 밝기 온도 이미지에서는 SF6 가스의 존재 유무를 판단할 수 없지만, 본 발명에 따른 삼자극치함수 적용 이미지에서는 들판위에 붉은 색으로 SF6 오염운을 식별할 수 있다.
상술한 바와같이 센서로 입력되는 적외선 스펙트럼은 대기투과율이 90% 이상인 윈도우 영역에서 측정되어 다양한 배경 정보와 대상물질 신호정보로 합성되어 구성되므로 특성정보를 이용하여 추가의 카메라나 영상장비 없이도 배경 및 대상물질의 영상화가 가능하다.
따라서, 본 발명은 분광 스펙트럼 데이터에 삼자극치 함수 기반으로 변형된 컬러 매칭함수를 적용하여 스펙트럼 특성에 따라 이미지를 구성함으로써 추가의 카메라나 영상장비 없이도 배경 및 대상물질의 영상화가 가능하며, 나아가 배경특성 정보가 보정되어 대상물질의 스펙트럼 특성 분석에 용이하여 최저 탐지 성능을 개선할 수 있다.
그리고, 본 발명은 축적된 대량의 데이터베이스가 없이도 배경을 이미지로 구현할 수 있고, 육안으로 배경정보를 확인할 수 있는 낮과 달리 밤에도 스펙트럼 정보를 이용해 야시경 개념의 배경 이미지를 구현할 수 있다.
또한, 본 발명은 CCD 이미지 없이도, 신호에 의한 대상 식별이 가능하여, 무인시스템에 적용시 스펙트럼 정보 분석으로 특정 대상을 탐지 및 식별할 수 있고, CCD 가 필요없어 장비의 소형화, 경량화 그리고 비용 절감 효과를 기대할 수 있다.
게다가, 본 발명은 개선된 이미지 정보를 통해 배경 정보를 추출할 수 있어 라이브러리가 없는 미지 시료의 거동이나 추적이 가능하다.
상기 설명된 실시예들의 구성과 방법은 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 상술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.
100 : 초분광장치 200 : 영상처리장치

Claims (12)

  1. 관심대역에서 대상물의 스펙트럼을 감지하여 3차원 큐브 데이터를 출력하는 단계;
    상기 3차원 큐브 데이터를 디지털 변환하여 스펙트럼을 감지하는 단계;
    상기 감지된 스펙트럼을 푸리에 변환한 후 컬러 매칭 함수를 적용하여 삼자극치값을 구하는 단계;
    상기 구한 삼자극치값을 RGB색채 모델값으로 변환하는 단계; 및
    상기 변환된 RGB색채 모델값을 관심대역에서 스펙트럼의 변화가 주로 일어나는 특정 대역에 적용하여 의사처리된 대상물 이미지를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 초분광 탐지방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 대상물은
    근거리 또는 원거리 주/야간의 배경 및 화학물질/가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 초분광 탐지방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 관심대역은
    900 ~ 1445.0 cm-1의 적외선 파장대역인 것을 특징으로 하는 초분광 탐지방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 특정 대역은
    RGB색채 모델값에 대한 가중치가 높게 설정되는 것을 특징으로 하는 초분광 탐지방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 특정 대역은
    오존의 흡수 특성이 나타나는 제950~1100cm-1대역,
    수증기의 흡수 특성이 넓게 분포하는 1050~1200cm-1대역; 및
    기타 물질들의 작은 흡수 특성들과 수증기, 오존의 영향이 비교적 작은 1200~1445.0cm-1대역을 포함하는 것을 특징으로 하는 초분광 탐지방법.
  7. 관심대역에서 대상물의 스펙트럼을 감지하여 3차원 큐브 데이터를 출력하는 초분광장치; 및
    상기 초분광장치에서 출력된 3차원 큐브 데이터에 삼자극치 함수 기반으로 변형된 컬러 매칭함수를 적용하여 의사처리된 대상물 이미지를 생성하는 영상처리장치;를 포함하며, 상기 영상처리장치는
    상기 3차원 큐브 데이터를 디지털 변환하여 스펙트럼을 감지하고,
    상기 감지된 스펙트럼을 푸리에 변환한 후 컬러 매칭함수를 적용하여 삼자극치값을 구하고,
    상기 구한 삼자극치값을 RGB색채 모델값으로 변환하여,
    상기 RGB색채 모델값을 관심대역에서 스펙트럼의 변화가 주로 일어나는 특정 대역에 적용하여 의사처리된 대상물 이미지를 생성하는 것을 특징으로 하는 초분광 탐지장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 대상물은
    근거리 또는 원거리 주/야간의 배경 및 화학물질/가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 초분광 탐지장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 관심대역은
    900 ~ 1445.0 cm-1의 적외선 파장대역인 것을 특징으로 하는 초분광 탐지장치.
  10. 삭제
  11. 제7항에 있어서, 상기 특정 대역은
    RGB색채 모델값에 대한 가중치가 높게 설정되는 것을 특징으로 하는 초분광 탐지장치.
  12. 제7항에 있어서, 상기 특정 대역은
    오존의 흡수 특성이 나타나는 제950~1100cm-1대역,
    수증기의 흡수 특성이 넓게 분포하는 1050~1200cm-1대역; 및
    기타 물질들의 작은 흡수 특성들과 수증기, 오존의 영향이 비교적 작은 1200~1445.0cm-1대역을 포함하는 것을 특징으로 하는 초분광 탐지장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102082419B1 (ko) * 2019-09-27 2020-02-27 국방과학연구소 오염된 대기의 스펙트럼 모의 장치 및 방법
KR102407251B1 (ko) * 2021-07-15 2022-07-05 (주) 플레이오니 인공지능을 이용한 조성맵 생성 및 원인가스 검출방법, 장치 및 프로그램

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120127638A (ko) * 2010-03-10 2012-11-22 이엘씨 매니지먼트 엘엘씨 스펙트럼 영상 데이터를 이용하여 3ｄ ｒｇｂ 모델을 생성하는 피부 관리 분석 시스템

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120127638A (ko) * 2010-03-10 2012-11-22 이엘씨 매니지먼트 엘엘씨 스펙트럼 영상 데이터를 이용하여 3ｄ ｒｇｂ 모델을 생성하는 피부 관리 분석 시스템

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
N.P.Jacbson. Design Goals and Solutions for Display of Hyperspectral Images. IEEE TRANSACTIONS ON REMOTE SENSING, Vol. 43, No. 11, November 2005, 2684-2692.* *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102082419B1 (ko) * 2019-09-27 2020-02-27 국방과학연구소 오염된 대기의 스펙트럼 모의 장치 및 방법
US11079365B2 (en) 2019-09-27 2021-08-03 Agency For Defense Development Spectrum simulation apparatus and method for contaminated atmosphere
KR102407251B1 (ko) * 2021-07-15 2022-07-05 (주) 플레이오니 인공지능을 이용한 조성맵 생성 및 원인가스 검출방법, 장치 및 프로그램

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