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원격 탐사 영상 정합을 위한 딥러닝 기반 특징점 필터링
Deep Learning-based Keypoint Filtering for Remote Sensing Image Registration 원문보기

방송공학회논문지 = Journal of broadcast engineering, v.26 no.1, 2021년, pp.26 - 38  

성준영 (광운대학교 전자공학과) ,  이우주 (광운대학교) ,  오승준 (광운대학교 전자공학과)

초록
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본 논문에서는 원격 탐사 영상에 대한 특징 기반 영상 정합 (Image Registration) 방법의 고속화를 위한 딥러닝 기반 특징점 필터링 방법인 DLKF (Deep Learning Keypoint Filtering)를 제안한다. 기존의 특징 기반 영상 정합 방법의 복잡도는 특징 매칭 (Feature Matching) 단계에서 발생한다. 이 복잡도를 줄이기 위하여 본 논문에서는 특징 매칭이 영상의 구조물에서 검출된 특징점으로 매칭되는 것을 확인하여 특징점 검출기에서 검출된 특징점 중에서 구조물에서 검출된 특징점만 필터링하는 방법을 제안한다. DLKF는 영상 정합을 위하여 필수적인 특징점을 잃지 않으면서 그 수를 줄이기 위하여 구조물의 경계와 인접한 특징점을 보존하고, 서브 샘플링 (Subsampling)된 영상을 사용한다. 또한 영상 분할 (Image Segmentation) 방법을 위해 패치 단위로 잘라낸 영상을 다시 합칠 때 생기는 영상 패치 경계의 잡음을 제거하기 위하여 영상 패치를 중복하여 잘라낸다. DLKF의 성능을 검증하기 위하여 아리랑 3호 위성 원격 탐사 영상을 사용하여 기존 특징점 검출 방법과 속도와 정확도를 비교하였다. SIFT 기반 정합 방법을 기준으로 SURF 기반 정합 방법은 특징점의 수를 약 18% 감소시키고 속도를 약 2.6배 향상시켰지만 정확도가 3.42에서 5.43으로 저하되었다. 제안하는 방법인 DLKF를 사용하였을 때 특징점의 수를 약 82% 감소시키고 속도를 약 20.5배 향상시키면서 정확도는 4.51로 저하되었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, DLKF (Deep Learning Keypoint Filtering), the deep learning-based keypoint filtering method for the rapidization of the image registration method for remote sensing images is proposed. The complexity of the conventional feature-based image registration method arises during the feature ...

주제어

표/그림 (15)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본논문에서는구조물의경계에서보존되는영상의영역을확장하는방법을추가하여이문제를해결하고자한다. 확장방법으로는영상팽창을적용한다.
  • 본논문에서는원격탐사영상에대한특징기반영상정합방법의고속화를위한딥러닝기반특징점필터링방 법인DLKF를제안했다. 기존의 특징기반 영상정합 방법의 복잡도는특징매칭단계에서발생한다.
  • 본논문의목표는기존의영상정합방법과비교하였을때 정확도성능은유지하면서특징매칭에사용되는특징점의 개수를줄이는특징점필터링방법을개발하는것이다. 아리랑 3호 데이터 세트에 대한 본 논문의실험에서, DLKF는전통적인방법에비해정확도는유지하면서속도는향상된 다.

가설 설정

  • (b)에서는없어진것을확인할수있 다.
  • 0보다 큰 불량점의 비율 (), 잔차 산점도 (Residual Plot)의선호축존재에대한통계적평가(), 영상전체에걸친제어점분포의선도에대한통계적평가 (), 위의7개의지표의가중치합()를포함하여영상정합의정확도성능을평가한다. 를제외하고 모든 지표는 값이 작을 수록성능이 좋다. 또한정합결과에대한모자이크영상은영상정합의정성적평가에사용된다.
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참고문헌 (23)

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