개념 한 쪽
위성·항공 영상 자료는 해상도, 분광 정보, 기하적 왜곡 등 특성이 서로 달라 분석 전에 적절한 처리와 보정이 필요하다고 본다. 영상수집 후 진행하는 전처리와 재배열, 분류 기법은 원자료의 특성을 보존하면서 분석 목적에 맞는 정보를 얻기 위한 기본 절차라고 정리한다.
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출제기준 단원 「영상수집」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 최근린보간법 정의 판별 | 1 | 입력 격자에서 가장 가까운 화소 값을 사용하는 보간법을 판별하는 능력 |
| 내삽법별 화소수 매칭 | 1 | 내삽점 주변 사용 화소 수로 재배열 방법을 구분하는 능력 |
| 해상도 병합(영상융합) 식별 | 1 | 전정색과 다중분광 결합으로 해상도를 높이는 기법을 식별하는 능력 |
영상융합(해상도 융합)은 고해상도 전정색 영상과 저해상도 다중분광 영상을 결합해 분광 정보를 살리면서 영상의 공간적 해상도를 개선한 칼라 영상을 생성하는 기법이라고 정의한다. 전정색 영상은 공간해상도가 높고 흑백이며, 다중분광 영상은 색·분광 정보는 가지나 공간해상도가 낮은 점을 보완하기 위해 두 영상을 합성한다고 설명한다. 팬샤프닝이라고도 하며 칼라 정보는 유지하면서 공간적 선명도를 개선하는 목적이라고 정리한다.
보간법은 실측 자료점이나 화소를 이용해 빈 격자나 새 위치의 값을 추정하는 방법이라고 정의한다. 입력 격자에서 가장 가까운 화소의 값을 그대로 사용하는 방법은 최근린보간법이고, 내삽점 주위 4점의 화소값으로 가중평균하는 방법은 공일차 내삽법(쌍선형 보간)이며, 주위 16개 화소를 쓰는 고차 방법도 존재한다고 분류한다. 등고선에서 격자형 표고를 생성하거나 영상 재배열 시 어떤 보간법을 선택하느냐가 결과의 보존성·부드러움·계산량에 영향을 준다고 밝힌다.
영상분류는 각 화소의 분광 특성을 이용해 지표 피복을 구분하여 주제도를 만드는 작업이라고 정의한다. 감독분류는 사람이 선정한 표본영상 자료로 학습시켜 분류하는 방식이고, 무감독분류는 사전 학습자료 없이 화소들의 분광 유사성만으로 군집화하는 방식이라고 구분한다. 분류는 전처리로 방사·기하 보정을 거친 뒤 수행해야 하며 전처리 단계에서는 왜곡과 밝기 오차를 바로잡아야 한다고 정리한다.
최근린보간법 문제는 '가장 가까운 화소의 값을 그대로 사용한다'는 정의만 확인하면 풀 수 있다. 문제에서 입력 격자에서 가장 가까운 영상소를 그대로 출력 격자에 배치한다고 하면 바로 최근린보간법을 고른다. 내삽법을 묻는 문제에서는 '1개 → 최근린, 4점 → 공일차(쌍선형), 16개 → 3차 회선'의 숫자 매칭을 이용해 답을 결정한다. 영상융합 관련 문제는 전정색과 다중분광의 조합을 통한 해상도 향상이라는 키워드가 보이면 병합(융합)을 선택하면 된다.
공간해상도가 높은 전정색영상과 공간해상도가 낮은 칼라(다중분광)영상을 합성하여 공간해상도가 높은 칼라영상을 만드는데 사용하는 영상처리방법은?
정답 ② · 고해상도 전정색 영상과 저해상도 다중분광 영상을 합성하는 영상처리 기법을 묻는 문제이다. 영상융합 또는 해상도 융합은 전정색 영상의 높은 공간해상도와 다중분광 영상의 색 정보를 결합하여 공간해상도가 높은 칼라영상을 만드는 기법으로, 팬샤프닝이라고도 한다.
고해상도 전정색 영상과 저해상도 다중분광 영상을 합성해 고해상도 칼라영상을 만드는 기법 = 영상융합(해상도 융합).
수치지형모형자료의 자료기반구축에서 임의로 분포된 실측 자료점을 이용하여 격자형 자료를 생성하거나, 항공사진, 인공위성 영상의 기준점자료를 이용하여 영상소를 재배열할 경우에 사용되는 보간법 중 입력 격자상에서 가장 가까운 영상소의 밝기 값을 이용하여 출력격자로 변환시키는 방법은?
정답 ① · 수치지형모형 자료기반구축에서 입력 격자상의 가장 가까운 영상소 밝기값을 이용해 출력격자로 변환하는 보간법을 묻는 문제이다. 최근린보간법은 입력 격자에서 대상 위치에 가장 가까운 영상소의 밝기값을 그대로 가져다 출력 격자에 배정하는 방식이다.
입력 격자에서 가장 가까운 영상소의 밝기값을 그대로 쓰는 보간법이 최근린보간법이다.
공간해상도가 높은 영상을 이용하여 해상도가 낮은 영상의 해상도를 높이는 기법은?
정답 ① · 고해상도 영상을 이용해 저해상도 영상의 해상도를 높이는 영상처리 기법을 묻는 문제이다. 해상도 병합(융합, 팬샤프닝)은 고해상도 흑백 영상과 저해상도 다중분광 영상을 결합하여 공간해상도와 분광정보를 동시에 확보하는 기법이다.
고해상도 영상으로 저해상도 영상을 선명하게 만드는 기법은 해상도 병합(융합)이다.
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