채소 작황평가를 위한 무인비행체 영상 검보정 방안 = Calibration/Validation of UAV Imagery for Vegetable Growth Evaluation
저자
나상일 ( Sang Il Na ) ; 홍석영 ( Suk Young Hong ) ; 이경도 ( Kyoung Do Lee ) ; 백신철 ( Shin Chul Baek )
발행기관
학술지명
한국농공학회 학술대회초록집(Proceedings of the Korean Society of Agricultural Engineers Conference)
권호사항
발행연도
2015
작성언어
Korean
주제어
자료형태
학술저널
수록면
249-249(1쪽)
제공처
본 연구는 최근 급속한 기술발전이 이루어지고 있는 무인항공기 (UAV)를 채소 작황평가에 적용하기 위한 실증연구로 현장에 설치한 타프 (Tarp)를 이용하여 시계열 영상에 대한 검보정을 수행하였다. UAV로부터 취득된 영상을 채소 등의 생육 모니터링 및 작황평가에 활용하기 위해서는 UAV에 장착된 카메라의 정확한 제원과 현장 분광반사율 등의 보조자료가 필요하다. UAV에 장착된 카메라는 대기 중의 구름, 스모그, 에어로졸 및 지표상의 물리적인 상태 등으로 인하여 객체에 대한 정보전달과 기록과정에서 불가피하게 오차가 포함될 수 있기 때문이다. 또한, 작물의 생육주기에 따른 작황의 변이를 파악하고 평가하기 위해서는 시계열 영상의 활용이 필수적이다. 그러나 UAV 영상을 취득하는 시기에 따라 기상 및 대기 상태가 서로 다르기 때문에 검보정 과정을 거치지 않은 시계열 영상의 상대적인 비교는 작황평가에 잘못된 결과를 나타내는 주원인이 된다. 따라서 UAV로 취득한 영상은 반드시 보정여부를 확인하고 분석에 적용하는 것이 필수적이다. 이를 위해서 본 연구에서는 영상 내 대리보정을 수행하기 위하여 각각 5%, 23%, 88%의 균일한 반사율을 가지는 Tarp를 현장에 설치하고 UAV 영상을 취득하였다. Tarp의 분광반사율은 지상분광복사계 (Fieldspec Pro)를 이용하여 UAV 촬영과 동일한 날짜에 취득하였으며, 100%의 에너지를 반사할 수 있는 표준반사판 (reflectance standard)을 기준으로 동일한 시간동안 측정된 상대적인 에너지를 측정하여 분광반사율을 계산하였다. 이와 같이 얻어진 Tarp의 분광반사율과 UAV를 통하여 촬영된 Tarp의 화소값 간의 상대적인 관계식을 통하여 대리복사보정을 실시하였으며, 가장 대표적인 대리보정 기법인 경험적 선형 보정 기법을 각 영상에 적용하였다. 그 결과, 3개 Tarp의 반사율을 이용한 대리보정 후 영상내 스펙트럼과 분광복사계를 이용한 스펙트럼의 형태와 경향성이 유사한 결과를 나타내었으며, 파장에 따른 상관계수 (R<sup>2</sup>)는 Green > Red > NIR 순으로 나타나 짧은 파장일수록 검보정의 효과가 크게 나타나는 것을 확인하였다.
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