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KOMPSAT-2 입체영상의 자동 기하 보정
Automatic Geometric Calibration of KOMPSAT-2 Stereo Pair Data 원문보기

대한원격탐사학회지 = Korean journal of remote sensing, v.28 no.2, 2012년, pp.191 - 202  

오관영 (서울시립대학교 공간정보공학과) ,  정형섭 (서울시립대학교 공간정보공학과)

초록
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KOMPSAT-2와 같은 고해상 위성영상은 대상영역의 3차원 위치결정을 위하여 RPC(Rational Polynomial Coefficient)가 포함된 자료를 제공한다. 그러나 RPC로 계산된 영상기하는 일정량의 편이(systematic errors)를 지니고 있는 상태이며, 이를 보정하기 위해서는 수 개 이상의 지상기준점(ground control point)이 필요하다. 이에 본 논문에서는 지상기준점 없이 입체영상(stereo pair)과 SRTM(Shuttle Radar Topography Mission) DEM(Digital Elevation Model) 사이의 대응점(tie point)만을 이용하여 자동으로 영상 기하를 보정하는 효과적인 방법을 제안하였다. 이러한 방법은 4가지 단계를 포함 한다: 1) 대응점 추출, 2) 대응점에 대한 지상좌표 결정, 3) SRTM DEM을 이용한 지상좌표의 보정, 4) RPC 보정 모델의 파라미터 결정. 우리는 KOMPSAT-2 입체영상을 이용하여 제안된 방법의 성과를 입증하였다. 검사점(check point)을 통해 계산된 RMSE(Root Mean Square Error)는 X와 Y, Z방향으로 각각 약 3.55 m, 9.70 m, 3.58 m를 나타냈다. 이는 SRTM DEM을 이용하여 RPC가 지닌 편이를 X, Y 및 Z 모든방향에 대하여 10 m이내의 정확도로 자동보정할 수 있다는 것을 의미한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

A high resolution satellite imagery such as KOMPSAT-2 includes a material containing rational polynomial coefficient (RPC) for three-dimensional geopositioning. However, image geometries which are calculated from the RPC must have inevitable systematic errors. Thus, it is necessary to correct system...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 KOMPSAT-2 입체영상과 SRTM DEM을 이용하여 정밀한 3차원 위치좌표를 결정하는 자동 기하 보정 방법을 개발하였다. 해당 알고리즘은 다음의 순서를 통하여 진행 된다(Fig.
  • 본 연구에서는 지상기준점에 대한 직접적인 실측 없이 USGS에서 무료로 제공하는 SRTM DEM과 위성영상간의 대응점만을 이용해서, RPC로 계산된 지상좌표의 오차를 보정하는 자동 기하 보정 방법을 고안하였다. 제안된 모델의 정확도를 검증하기 위하여 1쌍의 KOMPSAT-2 입체영상과 영상 내의 33개 검사점을 이용하였고, 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
  • 이에 본 연구에서는 지상기준점에 대한 직접적인 실측 없이 USGS에서 무료로 제공하는 SRTM (Shuttle Radar Topograghy Mission) DEM과 위성영상간의 대응점만을 이용해서, KOMPSAT-2 RPC가 지닌 오차를 제거하는 자동 기하 보정 방법을 고안하였다. 제안된 모델의 활용가능성을 입증하기 위하여 1쌍의 KOMPSAT-2 입체영상(stereo pair)을 이용하였고, GPS 실측으로 획득된 33개 검사점(check point)을 통해 최종적인 기하 보정 정확도를 분석하였다.

가설 설정

  • 초기 계산된 3차원 지상좌표는 수치표고모델과 X(경도)방향, Y(위도)방향 및 Z(고도)방향으로 일정한 오차(ΔX, ΔY, ΔZ)를 지닌다고 가정하고, 각 대응점의 수평좌표(Xi, Yi)에 해당하는 고도를 수치표고모델(ZDEMi)자료로부터 추출한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
KOMPSAT-1의 왜곡된 기하를 보정하는데 SAR영상을 사용한 대표적인 방법은 무엇인가? SAR(Synthetic Aperture Radar), LiDAR(Light Detection And Ranging) 영상 등 다중센서자료를 이용한 보정 방법도 제안되었다. 대표적으로 SAR영상에 선형 패치(patch)를 적용하여 다중 특징 정보를 추출하고, 이들 간의 매칭을 통해 Landsat, SPOT 등의 기하 오차를 제거하는 방법이 개발되었다(Dare and Dowman, 2000; Zou et al., 2003).
KOMPSAT-2 RPC의 수평 위치오차는 얼마나 되는가? 그러나 RPC 모델은 기준점을 사용하지 않고, 위성의 궤도 정보와 카메라 모델에 대한 정보만으로 결정되기 때문에, 일정량의 오차를 포함한다. 특히, KOMPSAT-2 RPC의 수평위치오차는 약 115 m 까지 이르는 것으로 보고된 바 있다(오관영 등, 2011).
고해상 위성영상의 특징은? KOMPSAT-2와 같은 고해상 위성영상은 대상영역의 3차원 위치결정을 위하여 RPC(Rational Polynomial Coefficient)가 포함된 자료를 제공한다. 그러나 RPC로 계산된 영상기하는 일정량의 편이(systematic errors)를 지니고 있는 상태이며, 이를 보정하기 위해서는 수 개 이상의 지상기준점(ground control point)이 필요하다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (22)

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  21. Wang, Y., 1999. Automated triangulation of linear scanner imagery, Proc. of 1999 International Society for Photogrammetry and Remote Sensing, Hannover, Germany, Sep. 27-30, in CD. 

  22. Zou, X.L., H.B. MA, and C.H. Ge, 2003. Featurebased multi-resolution SAR and TM images auto-registration, Proc. of 2003 International Geoscience and Remote Sensing Symposium, Changsha, China, Oct. 8-13, 2, pp. 1278-1282. 

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