의사결정트리기법을 이용한 초분광 영상 기반 배나무의 잎, 가 지 화상병 감염 판별 파장대역 선정 = #VALUE!
저자
박준우 ( Jun-woo Park ) ; 유찬석 ( Chan-seok Ryu ) ; 강예성 ( Ye-seong Kang ) ; 전새롬 ( Sae-rom Jean ) ; 장시형 ( Si-hyeong Jang ) ; 송혜영 ( Hye-young Song ) ; 김경철 ( Gyeong-cheol Kim ) ; 강태환 ( Tae-hwan Kang ) ; 김현진 ( Hyeon-jin Kim ) 연구자관계분석
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2019
작성언어
-주제어
KDC
500
자료형태
학술저널
수록면
521-522(2쪽)
제공처
2015년 경기도 안성 지역에서 검역상 금지병인 화상병이 발생한 이후로 안성, 천안, 제천 지역에서 매년 화상병이 발생하고 있으며 그로 인해 심각한 경제적 피해가 발생하고 있다. 본 연구에서는 화상병 유무판별 시스템 개발을 위해 초분광 영상을 이용하여 화상병 감염주와 비감염주의 분광학적 특성을 비교하여 화상병 감염여부를 판단할 수 있는 파장을 의사결정트리 기법으로 선정하고 spectral marging을 통해 최적 밴드 조합을 제시하고자 한다. 2017년 5월부터 2018년 7월까지 경기도 안성 지역에서 초분광 센서를 이용하여 감염된 잎 데이터 214개, 비감염된 잎 데이터 34개, 감염된 가지 데이터 23개와 비감염된 가지 데이터 50개의 고차원 영상을 취득하였다. 취득한 영상은 Spectral image software (ENVI 5.3, Exelis Visual Information, USA)를 이용하여 표준반사판으로 광 보정 한 후 잎과 가지 영역의 519개의 밴드의 반사율을 추출하였다. 의사결정트리 모델 및 통계분석은 R software (R 3.5.1, USA)을 이용하여 수행하였고 모델의 과적합을 방지하기 위해 가지치기(Pruning)를 실시한 후 overall accuracy (OA)와 kappa coefficient (kappa)를 이용하여 분류 정확도를 나타내었다. 화상병 판별에 필요한 영상센서 개발을 위해 원본데이터(5nm±2.8nm)를 중심파장이 10nm 간격이고 FWHM을 각각 10, 25, 50 및 80nm로 평준화하여 의사결정트리로 각 조건별 OA와 kappa를 비교하였다. 원본데이터를 이용한 분류결과, 잎과 가지 모두 Blue와 Red Edge가 유의한 밴드로 나타났으며 분류 정확도는 잎에서는 OA 100%, kappa 100%로 가지에서는 OA 90.5%, kappa 74.1%의 분류 정확도를 나타났다. 파장 평준화를 하였을 경우 잎은 FWHM 50nm에서 Blue, Red, Red Edge, NIR에서 OA 98.9%, kappa 97.3%의 분류 정확도를 보였으며 가지는 모든 FWHM에서 Red, Red Edge에서 OA 90.5%, kappa 74.1%의 동일한 분류 정확도를 보였다. 결론적으로 50nm의 FWHM을 가진 Blue, Red, Red Edge, NIR 파장을 이용하면 화상병 판별이 가능할 것으로 판단된다.
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