초록

본 발명은 중금속 함유토양 핫스팟 탐지를 위한 초분광 영상처리 진행방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 중금속 농도가 높은 지역을 샘플링 분석 후 시험구(Test-bed)와의 상관관계를 도출하고, 이를 기 구축되어 있는 분광라이브러리에 적용함으로써 효율적인 토양 오염여부를 모니터링할 수 있고, 이를 통해 지역주민의 발병 및 신고, 오염원 확인 등의 번거롭고 복잡한 작업없이도 중금속으로 오염되어 있을 지역을 추정하고 안전하게 관리, 대응할 수 있도록 한 중금속 함유토양 핫스팟 탐지를 위한 초분광 영상처리 진행방법에 관한 것이다.

대표청구항 ▼

항공 초분광센서(110)와 상기 항공 초분광센서(110)에 의해 취득된 초분광영상을 전송하는 무선통신부(120)를 갖춘 항공기(100)와; 송신된 초분광영상을 수신하여 영상처리하는 영상처리서버(200)를 포함하되, 상기 영상처리서버(200)는 주제어기인 제어모듈(210)과, 항공기(100)의 무선통신부(120)와 교신하여 항공 초분광센서(110)가 취득한 초분광영상을 수신하도록 제어모듈(210)에 접속된 무선통신모듈(220)과, 초분광영상을 취득하는 항공 초분광센서(110) 특성상 이종의 디텍터, 라인스캔으로 인하여 야기될 수 있는

항공 초분광센서(110)와 상기 항공 초분광센서(110)에 의해 취득된 초분광영상을 전송하는 무선통신부(120)를 갖춘 항공기(100)와; 송신된 초분광영상을 수신하여 영상처리하는 영상처리서버(200)를 포함하되, 상기 영상처리서버(200)는 주제어기인 제어모듈(210)과, 항공기(100)의 무선통신부(120)와 교신하여 항공 초분광센서(110)가 취득한 초분광영상을 수신하도록 제어모듈(210)에 접속된 무선통신모듈(220)과, 초분광영상을 취득하는 항공 초분광센서(110) 특성상 이종의 디텍터, 라인스캔으로 인하여 야기될 수 있는 디텍터간 데이터 편차ㆍ데이터의 오차ㆍ이상치ㆍ라인간 반사강도 불균질을 보정하는 보정모듈(230)과, 보정모듈(230)에 의해 보정된 초분광영상이 저장되는 초분광영상DB(240)와, 기 구축된 분광라이브러리 정보로서 제어모듈(210)의 제어하에 입출력되는 라이브러리DB(250)와, 보정된 초분광영상에서 특정물질에 대한 영향을 수치적으로 모델링할 수 있도록 상관성이 높은 주요 파장영역의 변화량을 최대화시키거나 혹은 노이즈에 해당하는 변동성을 최소화시키도록 제거하는 전처리모듈(260)과, 전처리된 초분광영상을 저장하는 전처리영상DB(262)와, 취득된 후 보정되고 전처리된 초분광 데이터의 실효성을 높일 수 있도록 테스트 베드(Test-bed)를 이용하여 중금속 농도별 초분광영상을 취득하고 자료화시킨 시험구 초분광영상DB(270)와, 테스트 베드 상에 핫스팟을 구현한 상태에서 중금속 농도별 핫스팟초분광영상을 취득하여 자료화시킨 시험구 핫스팟초분광영상DB(280)와, 보정ㆍ전처리된 시험구 초분광영상 농도별 시험구 분광라이브러리를 만들고, 농도별 시험구 분광라이브러리와 시험구에서 직접 분석한 농도데이터를 상호 비교하여 양자의 상관관계를 산정하는 비교분석모듈(290)로 이루어진 시스템을 이용하여 중금속이 함유된 토양의 핫스팟 탐지를 위한 초분광 영상처리 진행방법으로서,항공 초분광센서(110)가 탑재된 항공기(100)를 이용하여 오염이 예상되는 특정지역을 촬영하여 초분광영상을 획득하는 초분광영상 취득단계(S100); 무선통신모듈(220)이 수신한 초분광영상에서 항공 초분광센서(110)의 특성상 발생되는 오차나 이상치를 보정하는 초분광영상 보정단계(S200); 보정모듈(230)에 의한 초분광영상의 보정이 완료되면 보정된 초분광영상은 초분광영상DB(240)에 저장한 다음, 보정된 초분광영상의 특정 픽셀에 대해 지상분광계를 활용한 초분광 데이터와 항공 초분광센서(110)로 취득한 초분광영상중 보정된 초분광영상의 초분광 데이터를 전 파장영역에 걸쳐 비교 후 백분율로 확인하여 ±20% 이내에 들어온 것만 데이터화시키는 초분광영상에 대한 정확도를 확인하는 정확도 확인단계(S300); 보정된 영상을 전처리모듈(260)로 전처리한 후 전처리영상DB(262)에 저장하는 보정영상 전처리단계(S400); 균질화된 토양에 임의의 농도로 중금속을 스파이킹시킨 표준 시험구와 핫스팟 시험구를 제작하는 중금속 종류별 시험구 제작단계(S500); 일정높이와 공간해상도로 항공 초분광센서(110)를 이용하여 시험구에 대한 초분광영상을 취득하여 다수개의 초분광 데이터를 얻고, 획득된 시험구 초분광영상에서 시험구별로 일정개수의 픽셀을 임의선정한 다음 초분광 데이터를 추출하여 분광라이브러리를 만들고, 각 시료별 직접 분석한 농도와 분광라이브러리를 비교하여 분광라이브러리와 실측 농도간 상관관계를 도출하고, 도출된 상관관계를 기 구축된 라이브러리 전체 영상에 적용하여 핫스팟 오염지역과 오염중금속을 추정하는 상관관계 분석단계(S600);로 이루어지며;상기 영상처리서버(200)는 원격지에 구비되며, 칩 보드 형태 갖는 다수의 모듈들이 실장되도록 랙 하우징(2130)을 포함하며, 상기 랙 하우징(2130)은 사각틀체인 고정프레임(2132)을 포함하고, 상기 고정프레임(2132)의 전면에는 전면도어(2134)가 개폐가능하게 고정프레임(2132)의 일측에 힌지고정되며, 상기 전면도어(2134)와 대향되는 후면에는 후판(2136)이 고정되고, 상기 고정프레임(2132)의 양측면에는 각각 측판(2138)이 고정되며, 상기 고정프레임(2132)의 하면에는 바닥판(2140)이 고정되고, 상기 바닥판(2140)과 대향되는 천정에는 상판(2142)이 고정되며, 양쪽 측판(2138)의 사각 슬릿 형태의 공기흡입구멍(2138a)이 형성되고, 상기 공기흡입구멍(2138a)에는 필터(2138b)가 내장되며, 상기 상판(2142)의 상면에는 간접냉각유닛(2150)을 설치하되,상기 간접냉각유닛(2150)은 상기 상판(2142)을 통해 상기 랙 하우징(2130)과 연통되는 하부가 개방된 사각박스 형상의 흡입챔버(2152)와, 상기 흡입챔버(2152)의 상면 중앙을 관통하여 후크 형상의 하단이 삽입고정된 송풍관(2154)과, 상기 송풍관(2154)의 상단에 설치된 송풍팬(2156)과, 상기 송풍관(2154)의 후크형 수평부(2158)에 형성된 배기공(2160)과, 상기 배기공(2160)과 대등되는 위치상의 후방챔버(2152) 상면에 형성된 다수의 배출구(2162)를 포함하며;상기 전면도어(2134)와 측판(2138)의 안쪽면에는 다수의 방열핀(2170)을 더 형성하고, 바깥쪽면의 방열핀(2170) 대응위치에는 방열홈(2172)을 요입되게 포밍형성하고;상기 랙 하우징(2130) 천정면(152)에는 소화기유닛(3000)을 더 설치하되, 상기 소화기유닛(3000)은 천정면(152)에 가이드플레이트(3510)를 구비하고, 상기 가이드플레이트(3510)의 양측면에는 볼트 체결용 볼트홀(3520)이 형성되며, 상기 볼트홀(3520) 사이의 플레이트 판폭 중앙에는 걸림구(3530)가 일체로 돌출 형성되고, 상기 걸림구(3530)에는 상기 가이드플레이트(3510)의 길이방향으로 끼워져 슬라이딩방식으로 조립 고정되는 소화기케이스(3600)가 구비되며, 상기 소화기케이스(3600)의 상면에는 상기 걸림구(3530)에 끼워져 이탈되지 않게 조립되는 조립구(3610)가 돌출 형성되고, 반대면에는 일부가 개구된 상태로 방출구(3620)가 형성되며, 상기 소화기케이스(3600)의 내부는 빈 공간으로 형성되고, 상기 소화기케이스(3600)의 빈 공간에는 하면이 개방된 사각박스 형상의 소화물수납구(3630)가 장입되며, 상기 소화물수납구(3630)에는 소화물(3640)이 내장되고, 상기 소화물수납구(3630)의 개방된 하면에는 그물망조립체(3650)가 고정되며;상기 그물망조립체(3650)는 상기 소화물수납구(3630)의 전면 테두리에 고정되는 'ㄷ'형 단면을 갖는 틀체(3652)와, 상기 틀체(3652)의 내부공간(3654)의 상면과 하면에 각각 간격을 두고 접착 고정되는 망체(3656)로 이루어지고;상기 망체(3656) 사이의 공간에는 폭발유도재(3660)가 삽입된 것을 특징으로 하는 중금속이 함유된 토양의 핫스팟 탐지를 위한 초분광 영상처리 진행방법.