KR20220045393A - 온도 분포 측정 방법 및 이를 수행하기 위한 장치 - Google Patents

온도 분포 측정 방법 및 이를 수행하기 위한 장치 Download PDF

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Abstract

온도 분포 측정 방법 및 이를 수행하기 위한 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 분포 측정 방법 및 이를 수행하기 위한 장치는 하나 이상의 프로세서들, 및 상기 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행되는 하나 이상의 프로그램들을 저장하는 메모리를 구비한 컴퓨팅 장치에서 수행되는 방법으로서, 특정 지역을 촬영한 초분광 영상으로부터 분광 데이터를 획득하는 단계; 상기 획득한 분광 데이터에서 탐지 파장 대역을 설정하고, 상기 설정한 탐지 파장 대역에서 하나 이상의 파장을 선택하는 단계; 상기 선택한 하나 이상의 파장에 대한 분광 밝기 온도(Spectral brightness temperature)를 각각 측정하는 단계; 상기 측정된 분광 밝기 온도를 기반으로 상기 선택한 하나 이상의 파장에 대한 분광 밝기 온도 이미지를 각각 생성하는 단계; 및 상기 생성된 분광 밝기 온도 이미지를 필터링(filtering)하여 상기 특정 지역에 대한 온도 분포를 시각화하는 단계를 포함한다.

Description

온도 분포 측정 방법 및 이를 수행하기 위한 장치{METHOD FOR TEMPERATURE DISTRUBUTION MEASURING AND APPARATUS FOR EXECUTING THE METHOD}
본 발명의 실시예들은 온도 분포 측정 기술과 관련된다.
온도 변화에 따른 기체·액체·고체의 팽창과 수축을 이용한 온도계가 예로부터 쓰이고 있다. 온도계(Thermometer)는 물질이나 환경의 온도를 측정하는 장치이다. 이와는 측정원리가 다른 여러 가지 온도계도 자연과학·공학 등 여러 분야에서 쓰이고 있다. 온도는 물체나 환경의 뜨거움·차가움이나 더위·추위를 수량적으로 나타내는 척도이다.
현재 사용되고 있는 온도계를 측정 원리에 따라 분류하면, 기체온도계·액체온도계·바이메탈온도계 등의 열팽창을 이용한 온도계, 저항온도계 등의 전기 저항의 온도 변화를 이용한 온도계, 2 종류의 다른 금속 또는 합금철사 양끝을 접촉시켜 전기가 흐르는 루프모양 회로를 만들고, 이렇게 접촉시킨 양끝에 온도차가 주어지면 그 양끝에 열기전력이 발생해서 전류가 흐르는 펠티에효과(열전기효과)를 응용한 열전쌍온도계, 광고온계(Optical Pyrometer:광학고온계)와 복사고온계 등의 빛에 따른 색온도 측정계 등이 있다.
그러나, 기존의 기온을 재는 수은온도계, 전기저항 방식의 온도계는 열평형 상태가 되기 위해 15분 정도가 소요되며, 공간의 위치에 따른 기온을 측정하기 위해 수 많은 온도계가 필요한 문제가 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1610578호(2016.04.01.)
본 발명의 실시예들은 초분광 영상을 이용하여 관찰 영역의 공간 공기 온도를 측정하고 온도 분포를 시각화 하기 위한 것이다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 하나 이상의 프로세서들, 및 상기 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행되는 하나 이상의 프로그램들을 저장하는 메모리를 구비한 컴퓨팅 장치에서 수행되는 방법으로서, 특정 지역을 촬영한 초분광 영상으로부터 분광 데이터를 획득하는 단계; 상기 획득한 분광 데이터에서 탐지 파장 대역을 설정하고, 상기 설정한 탐지 파장 대역에서 하나 이상의 파장을 선택하는 단계; 상기 선택한 하나 이상의 파장에 대한 분광 밝기 온도(Spectral brightness temperature)를 각각 측정하는 단계; 상기 측정된 분광 밝기 온도를 기반으로 상기 선택한 하나 이상의 파장에 대한 분광 밝기 온도 이미지를 각각 생성하는 단계; 및 상기 생성된 분광 밝기 온도 이미지를 필터링(filtering)하여 상기 특정 지역에 대한 온도 분포를 시각화하는 단계를 포함하는 온도 분포 측정 방법이 제공된다.
상기 하나 이상의 파장을 선택하는 단계는 상기 획득한 분광 데이터에서 흡수 파장 대역을 기반으로 탐지 파장 대역을 설정하는 단계; 및 상기 설정한 탐지 파장 대역에서 기 설정된 값 이하의 대기 투과율을 가지는 파장을 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 분광 밝기 온도를 측정하는 단계는 하기 수식을 이용하여 상기 선택한 파장에 대한 분광의 방사 에너지를 기반으로 분광 밝기 온도를 측정하는 단계를 포함할 수 있다.
[수식]
Figure pat00001
(여기서, Tair(λco2)는 대기의 분광 밝기 온도, λco2는 선택한 파장(Wavelength), h는 플랑크 상수(Planck constant), c는 광속(speed of light), k는 볼츠만 상수(Boltzmann constant), B(λco2, Tair)는 선택한 파장에 대하여 초분광 카메라로 측정된 방사에너지)
상기 분광 밝기 온도 이미지를 생성하는 단계는 복수의 파장에 대한 분광 밝기 온도 이미지를 생성하면, 평균값 필터(mean filter)를 이용하여 상기 복수의 파장에 대한 분광 밝기 온도 이미지를 합성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 분광 밝기 온도 이미지를 생성하는 단계는 메디안 필터(median filter) 및 가우시안 필터(gaussian filter)를 각각 적용하여 상기 생성된 분광 밝기 온도 이미지를 상기 특정 지역에 대한 온도 분포로 시각화하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 초분광 카메라를 이용하여 획득한 분광 데이터로부터 분광 밝기 온도를 측정함으로써, 실시간으로 특정 지역(대기층)에 대한 온도 분포 이미지를 시각화할 수 있다.
도 1는 예시적인 실시예들에서 사용되기에 적합한 컴퓨팅 장치를 포함하는 컴퓨팅 환경을 예시하여 설명하기 위한 블록도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 분포 측정 과정을 개략적으로 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 분포 측정 방법의 구성을 설명하기 위한 흐름도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 초분광 카메라를 이용하여 측정된 거리에 따라 대기 투과율을 나타내는 도면
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 초분광 카메라를 이용하여 대기층의 복수에너지(radiance)를 측정하기 위한 개념도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 분포 측정 과정에 의하여 시각화된 온도 분포를 대기 흐름에 따라 나타낸 도면
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안된다.
도 1는 예시적인 실시예들에서 사용되기에 적합한 컴퓨팅 장치를 포함하는 컴퓨팅 환경(10)을 예시하여 설명하기 위한 블록도이다. 도시된 실시예에서, 각 컴포넌트들은 이하에 기술된 것 이외에 상이한 기능 및 능력을 가질 수 있고, 이하에 기술되는 것 이외에도 추가적인 컴포넌트를 포함할 수 있다.
도시된 컴퓨팅 환경(10)은 컴퓨팅 장치(12)를 포함한다. 일 실시예에서, 컴퓨팅 장치(12)는 본 발명의 실시예에 따른 온도 분포 측정을 수행하기 위한 장치일 수 있다.
컴퓨팅 장치(12)는 적어도 하나의 프로세서(14), 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16) 및 통신 버스(18)를 포함한다. 프로세서(14)는 컴퓨팅 장치(12)로 하여금 앞서 언급된 예시적인 실시예에 따라 동작하도록 할 수 있다. 예컨대, 프로세서(14)는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)에 저장된 하나 이상의 프로그램들을 실행할 수 있다. 상기 하나 이상의 프로그램들은 하나 이상의 컴퓨터 실행 가능 명령어를 포함할 수 있으며, 상기 컴퓨터 실행 가능 명령어는 프로세서(14)에 의해 실행되는 경우 컴퓨팅 장치(12)로 하여금 예시적인 실시예에 따른 동작들을 수행하도록 구성될 수 있다.
컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)는 컴퓨터 실행 가능 명령어 내지 프로그램 코드, 프로그램 데이터 및/또는 다른 적합한 형태의 정보를 저장하도록 구성된다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)에 저장된 프로그램(20)은 프로세서(14)에 의해 실행 가능한 명령어의 집합을 포함한다. 일 실시예에서, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)는 메모리(랜덤 액세스 메모리와 같은 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 또는 이들의 적절한 조합), 하나 이상의 자기 디스크 저장 디바이스들, 광학 디스크 저장 디바이스들, 플래시 메모리 디바이스들, 그 밖에 컴퓨팅 장치(12)에 의해 액세스되고 원하는 정보를 저장할 수 있는 다른 형태의 저장 매체, 또는 이들의 적합한 조합일 수 있다.
통신 버스(18)는 프로세서(14), 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)를 포함하여 컴퓨팅 장치(12)의 다른 다양한 컴포넌트들을 상호 연결한다.
컴퓨팅 장치(12)는 또한 하나 이상의 입출력 장치(24)를 위한 인터페이스를 제공하는 하나 이상의 입출력 인터페이스(22) 및 하나 이상의 네트워크 통신 인터페이스(26)를 포함할 수 있다. 입출력 인터페이스(22) 및 네트워크 통신 인터페이스(26)는 통신 버스(18)에 연결된다. 입출력 장치(24)는 입출력 인터페이스(22)를 통해 컴퓨팅 장치(12)의 다른 컴포넌트들에 연결될 수 있다. 예시적인 입출력 장치(24)는 포인팅 장치(마우스 또는 트랙패드 등), 키보드, 터치 입력 장치(터치패드 또는 터치스크린 등), 음성 또는 소리 입력 장치, 다양한 종류의 센서 장치 및/또는 촬영 장치와 같은 입력 장치, 및/또는 디스플레이 장치, 프린터, 스피커 및/또는 네트워크 카드와 같은 출력 장치를 포함할 수 있다. 예시적인 입출력 장치(24)는 컴퓨팅 장치(12)를 구성하는 일 컴포넌트로서 컴퓨팅 장치(12)의 내부에 포함될 수도 있고, 컴퓨팅 장치(12)와는 구별되는 별개의 장치로 컴퓨팅 장치(12)와 연결될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 분포 측정 과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 분포 측정을 수행하기 위한 장치는 (1)특정 지역(대기층)에 대하여 초분광 카메라로부터 분광 데이터를 획득하고, (2)분광 데이터로부터 탐지 파장 대역을 설정하여 설정한 탐지 파장 대역에서 적어도 하나의 파장을 선택하며, (3)선택한 파장에 대한 분광 밝기 온도(Spectral brightness temperature)를 측정하며, 측정된 분광 밝기 온도를 기반으로 해당 파장에 대한 분광 밝기 온도 이미지를 생성하며, (4,5,6)생성된 분광 밝기 온도 이미지를 필터링하여 특정 지역에 대한 온도 분포를 시각화할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 분포 측정을 수행하기 위한 장치는 초분광 카메라(Hyperspectral camera)로부터 초분광 영상 및 분광 데이터(스펙트럼 분포)를 획득할 수 있다. 초분광 영상은 대상체로부터 반사된 분광 파장대역의 연속적인 수백개의 분광 파장을 가지는 이미지(image)들을 의미할 수 있으며, 초분광 영상으로부터 분광 데이터를 획득할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 분포 측정 방법의 구성을 설명하기 위한 흐름도이다. 전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 분포 측정 방법은 하나 이상의 프로세서들, 및 상기 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행되는 하나 이상의 프로그램들을 저장하는 메모리를 구비한 컴퓨팅 장치(12)에서 수행될 수 있다. 이를 위하여, 상기 온도 분포 측정 방법은 하나 이상의 컴퓨터 실행 가능 명령어를 포함하는 프로그램 내지 소프트웨어의 형태로 구현되어 상기 메모리상에 저장될 수 있다.
또한, 도시된 흐름도에서는 상기 방법을 복수 개의 단계로 나누어 기재하였으나, 적어도 일부의 단계들은 순서를 바꾸어 수행되거나, 다른 단계와 결합되어 함께 수행되거나, 생략되거나, 세부 단계들로 나뉘어 수행되거나, 또는 도시되지 않은 하나 이상의 단계가 부가되어 수행될 수 있다.
단계 302에서, 컴퓨팅 장치(12)는 특정 지역에 대하여 초분광 카메라로부터 분광 데이터(스펙트럼 분포)를 획득할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 장치(12)는 특정 지역의 대기층에 대한 분광 데이터를 획득할 수 있다.
단계 304에서, 컴퓨팅 장치(12)는 획득한 분광 데이터로부터 탐지 파장대역을 설정하고, 설정한 탐지 파장 대역에서 적어도 하나의 파장을 선택할 수 있다. 구체적으로, 컴퓨팅 장치(12)는 획득한 분광 데이터에서 흡수 파장 대역을 기반으로 탐지 파장 대역을 설정할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 장치(12)는 설정한 탐지 파장 대역에서 기 설정된 값 이하의 대기 투과율을 가지는 파장을 선택할 수 있다. 여기서, 기 설정된 값 이하의 대기 투과율은 0.001미만일 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 대기 투과율은 대기 중 일반 CO2에 의하여 특정 파장 대역(흡수 파장 대역)(4.25-4.35μm)에서 강한 흡수를 나타낸다. 이 때, 분광 데이터는 초분광 카메라를 이용하여 대기층을 일정 거리(50m, 100m)에서 측정한 것일 수 있다.
즉, 대기 투과율은 흡수 파장 대역에서 0에 가까운 값을 가지게 되므로, 초분광 카메라로부터 흡수 파장 대역에서 대기 온도에 의한 방사 에너지만을 측정할 수 있다. 이에 대한 보다 자세한 설명은 단계 306에서 후술하기로 한다.
단계 306에서, 컴퓨팅 장치(12)는 선택한 적어도 하나의 파장에서 분광 밝기 온도(Spectral brightness temperature)를 측정할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 초분광 카메라를 이용하여 대기층의 방사에너지(radiance)를 측정하기 위한 개념도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 초분광 카메라로부터 대기층에 의해 측정되는 방사에너지를 측정하기 위한 복사 전달 모델은 수식 1과 같다.
[수식 1]
Figure pat00002
여기서, Lobs(λ)는 초분광 카메라로부터 측정되는 방사에너지, λ는 파장, ε(λ)는 물체의 표면 방사율, τ(λ)는 대기 투과율, Lobs(λ, Tobs)는 물체의 방사에너지(플랑크 함수(Planck function)에서 흑체(blackbody)를 물체 표면 온도(Tobs)로 가정),
Figure pat00003
(λ)는 배경으로부터 반사된 태양의 방사 에너지(downwelling solar radiance),
Figure pat00004
(λ)는 배경으로부터 반사된 열의 방사에너지(downwelling thermal irradiance),
Figure pat00005
(λ)는 배경으로부터 방출(산란)된 태양의 방사 에너지(upwelling solar radiance),
Figure pat00006
(λ)는 배경으로부터 방출된 열의 방사 에너지(upwelling thermal path radiance)일 수 있다. 또한, 배경은 숲이나 하늘과 같은 자연물일 수도 있고, 건물 등과 같은 인공 구조물일 수 있다.
이 때, 단계 304에서 탐지 파장 대역을 설정한 바와 같이, 흡수 파장 대역에서 파장을 선택하면, 대기 투과율이 0으로 간주될 수 있다. 또한, 배경으로부터 방출(산란)된 태양의 방사 에너지는 공기 산란으로 인하여 초분광 카메라로부터 측정되는 방사에너지에 대한 영향력이 매우 작아지게 된다 (2%미만). 따라서, 상기 수식 1은 다음과 같이 쓸 수 있다.
[수식 2]
Figure pat00007
여기서, λco2는 흡수 파장 대역에서 선택한 파장일 수 있다.
한편, 배경으로부터 방출된 열의 방사 에너지는 다음과 같이 정의된다.
[수식 3]
Figure pat00008
이 때, 대기 투과율이 0으로 간주될 수 있으므로, 수식 3은 다음과 같이 쓸 수 있다.
[수식 4]
Figure pat00009
여기서, B(λco2, Tair)는 플랑크 법칙으로 흑체의 방사에너지를 나타낼 수 있으며, Tair는 배경과 초분광 카메라 사이의 대기 온도일 수 있다.
대기의 방사 에너지는 입자들을 흑체들로 모델링하여 설명할 수 있으므로, 대기의 방사 에너지는 다음과 같이 쓸 수 있다.
[수식 5]
Figure pat00010
여기서, h는 플랑크 상수, c는 광속, k는 볼츠만 상수일 수 있다.
대기의 방사 에너지의 양은 동등한 밝기 온도로 변환할 수 있으므로, 다음과 같이 대기의 분광 밝기 온도를 측정할 수 있다.
[수식 6]
Figure pat00011
여기서, Tair(λco2)는 대기의 분광 밝기 온도, λco2는 선택한 파장, h는 플랑크 상수, c는 광속, k는 볼츠만 상수, B(λco2, Tair)는 선택한 파장에 대하여 초분광 카메라로 측정된 방사에너지일 수 있다.
즉, 상기 수식 6을 이용하여 선택한 파장에 대하여 측정된 방사에너지를 기반으로 대기의 분광 밝기 온도를 측정할 수 있다.
단계 308에서, 컴퓨팅 장치(12)는 측정된 분광 밝기 온도를 기반으로 해당 파장에 대한 분광 밝기 온도(Spectral brightness temperature) 이미지를 생성할 수 있다. 구체적으로, 컴퓨팅 장치(12)는 선택한 적어도 하나의 파장을 상시 수식 6을 이용하여 측정된 분광 밝기 온도로부터 분광 밝기 온도 이미지를 생성할 수 있다.
단계 310에서, 컴퓨팅 장치(12)는 생성된 분광 밝기 온도 이미지를 필터링하여 특정 지역에 대한 온도 분포를 시각화할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 컴퓨팅 장치(12)는 메디안 필터(median filter) 및 가우시안 필터(gaussian filter)를 각각 적용할 수 있다. 즉, 컴퓨팅 장치(12)는 메디안 필터를 이용하여 소금과 후츠 노이즈(salt-and-pepper noise)를 제거할 수 있으며, 가우시안 필터를 이용하여 화이트 노이즈(white noise)를 제거하여 온도 분포를 시각화할 수 있다.
다른 예시적인 실시예에서, 컴퓨팅 장치(12)는 복수의 파장에 대한 분광 밝기 온도 이미지를 생성한 경우, 평균값 필터(mean filter)를 적용하여 복수의 파장에 대한 분광 밝기 온도 이미지를 합성할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 분포 측정 방법은 초분광 카메라를 이용하여 획득한 분광 데이터로부터 분광 밝기 온도를 측정함으로써, 실시간으로 특정 지역(대기층)에 대한 온도 분포 이미지를 시각화할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 분포 측정 과정에 의하여 시각화된 온도 분포를 대기 흐름에 따라 나타낸 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 대기층의 온도 분포를 1초 단위로 측정한 결과, 대기의 흐름에 따라 온도 분포가 이동하는 것을 확인할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 분포 측정 과정을 통하여 정확하게 온도 분포를 측정하고 시각화할 수 있음을 확인할 수 있다.
이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10: 컴퓨팅 환경
12: 컴퓨팅 장치
14: 프로세서
16: 컴퓨터 판독 가능 저장 매체
18: 통신 버스
20: 프로그램
22: 입출력 인터페이스
24: 입출력 장치
26: 네트워크 통신 인터페이스

Claims (15)

  1. 하나 이상의 프로세서들, 및
    상기 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행되는 하나 이상의 프로그램들을 저장하는 메모리를 구비한 컴퓨팅 장치에서 수행되는 방법으로서,
    특정 지역을 촬영한 초분광 영상으로부터 분광 데이터를 획득하는 단계;
    상기 획득한 분광 데이터에서 탐지 파장 대역을 설정하고, 상기 설정한 탐지 파장 대역에서 하나 이상의 파장을 선택하는 단계;
    상기 선택한 하나 이상의 파장에 대한 분광 밝기 온도(Spectral brightness temperature)를 각각 측정하는 단계;
    상기 측정된 분광 밝기 온도를 기반으로 상기 선택한 하나 이상의 파장에 대한 분광 밝기 온도 이미지를 각각 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 분광 밝기 온도 이미지를 필터링(filtering)하여 상기 특정 지역에 대한 온도 분포를 시각화하는 단계를 포함하는, 온도 분포 측정 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 하나 이상의 파장을 선택하는 단계는,
    상기 획득한 분광 데이터에서 흡수 파장 대역을 기반으로 탐지 파장 대역을 설정하는 단계; 및
    상기 설정한 탐지 파장 대역에서 기 설정된 값 이하의 대기 투과율을 가지는 파장을 선택하는 단계를 포함하는, 온도 분포 측정 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 분광 밝기 온도를 측정하는 단계는,
    하기 수식을 이용하여 상기 선택한 파장에 대한 분광의 방사 에너지를 기반으로 분광 밝기 온도를 측정하는 단계를 포함하는, 온도 분포 측정 방법.
    [수식]
    Figure pat00012

    (여기서, Tair(λco2)는 대기의 분광 밝기 온도, λco2는 선택한 파장(Wavelength), h는 플랑크 상수(Planck constant), c는 광속(speed of light), k는 볼츠만 상수(Boltzmann constant), B(λco2, Tair)는 선택한 파장에 대하여 초분광 카메라로 측정된 방사에너지)
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 분광 밝기 온도 이미지를 생성하는 단계는,
    복수의 파장에 대한 분광 밝기 온도 이미지를 생성하면, 평균값 필터(mean filter)를 이용하여 상기 복수의 파장에 대한 분광 밝기 온도 이미지를 합성하는 단계를 포함하는, 온도 분포 측정 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 분광 밝기 온도 이미지를 생성하는 단계는,
    메디안 필터(median filter) 및 가우시안 필터(gaussian filter)를 각각 적용하여 상기 생성된 분광 밝기 온도 이미지를 상기 특정 지역에 대한 온도 분포로 시각화하는 단계를 포함하는, 온도 분포 측정 방법.
  6. 하나 이상의 프로세서들;
    메모리; 및
    하나 이상의 프로그램들을 포함하고,
    상기 하나 이상의 프로그램들은 상기 메모리에 저장되고, 상기 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행되도록 구성되며,
    상기 하나 이상의 프로그램들은,
    특정 지역을 촬영한 초분광 영상으로부터 분광 데이터를 획득하기 위한 명령;
    상기 획득한 분광 데이터에서 탐지 파장 대역을 설정하고, 상기 설정한 탐지 파장 대역에서 하나 이상의 파장을 선택하기 위한 명령;
    상기 선택한 하나 이상의 파장에 대한 분광 밝기 온도(Spectral brightness temperature)를 각각 측정하기 위한 명령;
    상기 측정된 분광 밝기 온도를 기반으로 상기 선택한 하나 이상의 파장에 대한 분광 밝기 온도 이미지를 각각 생성하기 위한 명령; 및
    상기 생성된 분광 밝기 온도 이미지를 필터링(filtering)하여 상기 특정 지역에 대한 온도 분포를 시각화하기 위한 명령을 포함하는, 컴퓨팅 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 하나 이상의 파장을 선택하기 위한 명령은,
    상기 획득한 분광 데이터에서 흡수 파장 대역을 기반으로 탐지 파장 대역을 설정하기 위한 명령; 및
    상기 설정한 탐지 파장 대역에서 기 설정된 값 이하의 대기 투과율을 가지는 파장을 선택하기 위한 명령을 포함하는, 컴퓨팅 장치.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 분광 밝기 온도를 측정하기 위한 명령은,
    하기 수식을 이용하여 상기 선택한 파장에 대한 분광의 방사 에너지를 기반으로 분광 밝기 온도를 측정하기 위한 명령을 포함하는, 컴퓨팅 장치.
    [수식]
    Figure pat00013

    (여기서, Tair(λco2)는 대기의 분광 밝기 온도, λco2는 선택한 파장(Wavelength), h는 플랑크 상수(Planck constant), c는 광속(speed of light), k는 볼츠만 상수(Boltzmann constant), B(λco2, Tair)는 선택한 파장에 대하여 초분광 카메라로 측정된 방사에너지)
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 분광 밝기 온도 이미지를 생성하기 위한 명령은,
    복수의 파장에 대한 분광 밝기 온도 이미지를 생성하면, 평균값 필터(mean filter)를 이용하여 상기 복수의 파장에 대한 분광 밝기 온도 이미지를 합성하기 위한 명령을 포함하는, 컴퓨팅 장치.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 분광 밝기 온도 이미지를 생성하기 위한 명령은,
    메디안 필터(median filter) 및 가우시안 필터(gaussian filter)를 각각 적용하여 상기 생성된 분광 밝기 온도 이미지를 상기 특정 지역에 대한 온도 분포로 시각화하기 위한 명령을 포함하는, 컴퓨팅 장치.
  11. 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 저장매체(non-transitory computer readable storage medium)에 저장된 컴퓨터 프로그램으로서,
    상기 컴퓨터 프로그램은 하나 이상의 명령어들을 포함하고, 상기 명령어들은 하나 이상의 프로세서들을 갖는 컴퓨팅 장치에 의해 실행될 때, 상기 컴퓨팅 장치로 하여금,
    특정 지역을 촬영한 초분광 영상으로부터 분광 데이터를 획득하고,
    상기 획득한 분광 데이터에서 탐지 파장 대역을 설정하고,
    상기 설정한 탐지 파장 대역에서 하나 이상의 파장을 선택하고,
    상기 선택한 하나 이상의 파장에 대한 분광 밝기 온도(Spectral brightness temperature)를 각각 측정하고,
    상기 측정된 분광 밝기 온도를 기반으로 상기 선택한 하나 이상의 파장에 대한 분광 밝기 온도 이미지를 각각 생성하고, 그리고,
    상기 생성된 분광 밝기 온도 이미지를 필터링(filtering)하여 상기 특정 지역에 대한 온도 분포를 시각화하도록 하는, 컴퓨터 프로그램.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 컴퓨터 프로그램은, 상기 하나 이상의 파장을 선택하기 위하여, 상기 컴퓨팅 장치로 하여금,
    상기 획득한 분광 데이터에서 흡수 파장 대역을 기반으로 탐지 파장 대역을 설정하고, 그리고,
    상기 설정한 탐지 파장 대역에서 기 설정된 값 이하의 대기 투과율을 가지는 파장을 선택하도록 하는, 컴퓨터 프로그램.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 컴퓨터 프로그램은, 상기 분광 밝기 온도를 측정하기 위하여, 상기 컴퓨팅 장치로 하여금,
    하기 수식을 이용하여 상기 선택한 파장에 대한 분광의 방사 에너지를 기반으로 분광 밝기 온도를 측정하도록 하는, 컴퓨터 프로그램.
    [수식]
    Figure pat00014

    (여기서, Tair(λco2)는 대기의 분광 밝기 온도, λco2는 선택한 파장(Wavelength), h는 플랑크 상수(Planck constant), c는 광속(speed of light), k는 볼츠만 상수(Boltzmann constant), B(λco2, Tair)는 선택한 파장에 대하여 초분광 카메라로 측정된 방사에너지)
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 컴퓨터 프로그램은, 상기 분광 밝기 온도 이미지를 생성하기 위하여, 상기 컴퓨팅 장치로 하여금,
    복수의 파장에 대한 분광 밝기 온도 이미지를 생성하면, 평균값 필터(mean filter)를 이용하여 상기 복수의 파장에 대한 분광 밝기 온도 이미지를 합성하도록 하는, 컴퓨터 프로그램.
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 컴퓨터 프로그램은, 상기 분광 밝기 온도 이미지를 생성하기 위하여, 상기 컴퓨팅 장치로 하여금,
    메디안 필터(median filter) 및 가우시안 필터(gaussian filter)를 각각 적용하여 상기 생성된 분광 밝기 온도 이미지를 상기 특정 지역에 대한 온도 분포로 시각화하도록 하는, 컴퓨터 프로그램.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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