영상강조는 영상 필터링 기법과 다중밴드 영상의 밴드 화소 값을 수학적으로 조합하여 특정 정보를 잘 보여주는 새로운 영상을 생성하는 영상변환(image transformation) 기법이 있다. 영상변환은 여러 밴드에 포함된 특징을 강조한 새로운 영상으로 변환하는 과정이므로 두 종류 이상의 영상자료를 결합하여 영상을 생성하는 영상합성과 다소 차이가 있다. 본 절에서는 다중밴드 명상에 적용되는 여러 가지 영상변환 기법을 다루고자 한다. 밴드 연산 밴드 연산(band algebra)은 동일 지역의 여러 분광 밴드 명상의 각 화소 값을 간단한 수학식으로 조합하여 새로운 영상으로 변환하는 방법이다. 가장 간단한 형태의 밴드 연산으로는 두 밴드의 화소값을 나누는 밴드비(band ratio)가 있다. 이미 앞 장의 ..
전자광학 시스템에서 분광해상도를 강조한 센서는 영상분광계(imaging spectrometer) 또는 초분광주사기(hyper-spectral scanner)가 있다. 가장 보편적인 다중분광 센서는 대략 10개 이하의 분광 밴드로 영상을 촬영하지만, 다양한 지표물 및 지표 현상의 완전한 분광 특성을 설명하는 데에는 한계가 있다. 초분광영상은 식물, 암석 토양, 물 등 다양한 지표물의 생물리적 특성과 관련된 보다 정확한 분광정보를 활용하기 위한 원격탐사자료다. 초분광영상 센서는 영상으로부터 지표물의 세부적인 분광정보를 추출할 목적으로 개발했으며, NASA 제트추진연구소(JPL)에서 제작한 항공기 탑재용 영상분광계인 AVIRIS를 이용하여 본격적인 연구가 시작되었다. 현재 여러 종류의 항공기 탑재용 초분광 센..
복사해상도(radiometric resolution)는 영상 신호값의 범위를 나타내며, 단위 해상 공간에서 반사 또는 방출된 빛에너지를 세분하여 감지할 수 있는 민감도를 표시하는 적도다. 영상 신호를 세분하여 기록할 수 있으면, 반사율이 미세하게 차이나는 물체를 구분할 수 있다. 예를 들어, 소나무와 신나무의 잎은 색이나 명암에 큰 차이가 없지만, 근적외선 또는 단파적외선 밴드에서 미세한 반사율의 차이가 있을 수 있다. 이와 같이 육안으로 식별이 어려운 미세한 반사 신호의 차이를 구분하기 위해서는 검출기에서 감지한 전자기에너지를 최대한 세분화하여 기록할 수 있는 높은 복사해상도가 필요하다. 영상신호의 세분화 정도가 1bit, 3bit, 6bit인 세 영상을 비교한다. 화소의 값을 0과 1로 기록한 1hi..
전자광학 영상의 분광해상도(spectral resolution)는 인접한 파장에서 나타나는 분광 특성의 미세한 차이를 구분할 수 있는 척도를 말한다. 지구 표면의 물체들은 고유의 분광 특성을 가지고 있으며, 매우 좁은 파장 구간에서 반사 또는 흡수 특징을 가지고 있는 경우도 있다. 좁은 파장 구간에서 나타나는 분광 특성을 관찰하기 위해서는 밴드 폭이 좁은 높은 분광해상도가 필요하다. 분광해상도의 차이를 설명하기 위한 예를 보여주는데, 분광반사율이 다른 물체 A와 B가 파장폭(λ)이 다른 세 개의 분광 밴드(Band 1. 2. 3)에서 나타나는 신호의 차이를 볼 수 있다. 먼저 파장 구간이 λ1부터 λ2까지인 Band 1 영상에서는 비록 A와 B의 분광반사율이 다르지만, 밴드의 파장 구간에서 반사되는 에너..
전자광학 영상의 기본적인 특징과 사양은 주로 해상도(resolution)로 설명한다. 해상도는 보통 공간해상도를 지칭하지만 분광해상도(spectral resolution), 복사해상도(radiometric resolution), 시간해상도(temporal resolution) 역시 원격탐사 영상의 특징을 나타내는 매우 중요한 척도다. 해상도(또는 해상력, 분해능)는 지상거리, 파장, 지표물의 복사량 또는 시간이 인접하거나 비슷한 신호 값을 구분할 수 있는 능력을 나타내는 척도다. 특히 위성에서 촬영하는 전자광학 영상은 네 종류의 해상도가 서로 밀접하게 관련되어 있기 때문에, 영상의 특성을 파악하기 위해서는 해상도 간의 관계를 이해하는 게 중요하다. 공간해상도 공간해상도(spatial resolution)..
육지에서 식생을 제외하고 가장 넓게 분포하는 지표물은 나지 상태의 토양이다. 건조지대의 사막을 포함하여 농경지도 작물 재배기를 제외하면 일 년 상당 기간이 나지 상태다. 토양의 일반적인 반사 특성은 식물과 다르게 파장에 따른 반사율 차이가 크지 않다. 세 가지 토양의 분광반사율을 보여주는데, 토양의 종류에 상관없이 비슷한 양상이다. 우리 눈에 토양의 색이 황색 계통인 이유는 녹색광 및 적색광에서 상대적으로 높은 반사율 때문이다. 근적외선에서 반사율이 정점에 도달하며, 단파 적외선에서는 수분흡수 밴드에서 흡수 특징을 제외하고는 거의 비슷한 반사율을 보인다. 토양의 분광반사율은 파장에 따라 변화가 크지 않지만, 앞의 그림에서 보듯이 세 가지 토양의 절대적인 반사율은 10% 이상 큰 차이를 보여준다. 물론 지..