연안지역의 초분광영상 활용을 위한 태양광 정반사 보정 방법 연구

Abstract

태양, 수표면, 센서의 기하학적 특징으로 나타나는 태양광 정반사 현상은 연안지역의 광학영상의 활용에 큰 제약점으로 제시되어왔다. 특히, 연안지역에서 주로 사용되는 항공기 탑재 초분광영상에서는 태양광 정반사 보정 유무에 따라 활용 결과의 정확도에 큰 차이가 발생하였다. 본 연구에서는 제주 신천리 연안지역을 대상으로 CASI-1500센서에서 획득된 초분광영상을 대상으로 현재까지 제시된 총 4개의 정반사 보정방법들을 비교 분석하였다. 본 알고리듬은 근적외선 구간에서 해수의 반사율을 태양광 정반사의 영향을 받은 반사율 값으로 가정하고 이를 가시광선영역의 반사율영상에 감쇄시키는 방법으로, 샘플링 방법 및 사용하는 통계치 종류에 따라 알고리즘이 구분된다. 본 연구에서는 알고리즘 비교와 함께, 샘플지역의 해저면 종류나 근적외선 밴드의 선택에 따라 보정 결과를 비교하였다. 보정 결과의 객관적 비교를 위해 1) 보정 후 자연광합성영상의 육안판독, 2) 태양광 정반사가 많이 일어난 지역의 공간 프로파일 비교, 3)정반사가 발생한 픽셀과 발생하지 않은 픽셀의 분광특성을 비교하였다. 네 개 방법 중 근적외선의 평균치를 사용한 방법이 가장 좋은 보정 방법을 보였으며, 타 방법은 과보정된 결과가 나타났다. 보정 시 샘플지역의 기질이 모래인 지역을 선택했을 때 가장 좋은 결과를 보였으며, 여러 근적외선 밴드 중 744nm 밴드가 정반사 보정에 가장 적합한 근적외선밴드로 제시되었다.큰 차이가 발생하였다. 본 연구에서는 제주 신천리 연안지역을 대상으로 CASI-1500센서에서 획득된 초분광영상을 대상으로 현재까지 제시된 총 4개의 정반사 보정방법들을 비교 분석하였다. 본 알고리듬은 근적외선 구간에서 해수의 반사율을 태양광 정반사의 영향을 받은 반사율 값으로 가정하고 이를 가시광선영역의 반사율영상에 감쇄시키는 방법으로, 샘플링 방법 및 사용하는 통계치 종류에 따라 알고리즘이 구분된다. 본 연구에서는 알고리즘 비교와 함께, 샘플지역의 해저면 종류나 근적외선 밴드의 선택에 따라 보정 결과를 비교하였다. 보정 결과의 객관적 비교를 위해 1) 보정 후 자연광합성영상의 육안판독, 2) 태양광 정반사가 많이 일어난 지역의 공간 프로파일 비교, 3)정반사가 발생한 픽셀과 발생하지 않은 픽셀의 분광특성을 비교하였다. 네 개 방법 중 근적외선의 평균치를 사용한 방법이 가장 좋은 보정 방법을 보였으며, 타 방법은 과보정된 결과가 나타났다. 보정 시 샘플지역의 기질이 모래인 지역을 선택했을 때 가장 좋은 결과를 보였으며, 여러 근적외선 밴드 중 744nm 밴드가 정반사 보정에 가장 적합한 근적외선밴드로 제시되었다.