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표적신호 분리를 통하여 초분광 영상을 이용한 표적탐지 성능을 향상시킬 수 있도록 구성되는 처리를 컴퓨터나 전용의 하드웨어를 통하여 실행시키도록 구성되는 초분광 영상의 표적물질 탐지방법에 있어서, 상기 처리는, 분석하고자 하는 초분광 영상을 입력받는 영상입력단계; 미리 정해진 유사도 기준에 따라 상기 영상입력단계에서 입력된 초분광 영상의 배경에서 목표하는 표적과 유사한 분광반사 특성을 가지는 화소들을 선별하는 유사화소 판단단계; 상기 유사화소 판단단계에서 유사화소로 판단된 화소들을 상기 초분광 영상의 배경에서 제거하는 유사화소 제거단계; 상기 유사화소 제거단계에서 상기 유사화소가 제거된 상기 초분광 영상을 이용하여 배경신호를 특징화하는 배경 공분산행렬(covariance matrix ; Cb)을 구하고, 구해진 상기 배경 공분산행렬(Cb)에 근거하여 표적탐지를 수행하는 표적탐지단계를 포함하여 구성되고, 상기 유사화소 판단단계는, 이하의 수학식을 이용하여 분광스펙트럼 xs와 x 사이의 분광각을 구하고, 구해진 분광각에 따른 기준값에 근거하여 상기 유사도를 결정하는 처리가 수행되도록 구성됨으로써, 상기 초분광 영상을 이용한 표적탐지시 배경 특징화(background characterization) 과정에서 상기 표적과 유사한 분광반사 특성을 가지는 화소들을 제외하는 것에 의해, 상기 배경 특징화 과정에서 상기 표적의 신호특징이 배경특징으로 포함되어 정확성이 떨어지게 되는 표적누출(target leakage)의 문제가 있었던 종래기술의 표적탐지 기법들의 문제점을 해결하고, 탐지성능을 향상시킬 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 초분광 영상의 표적물질 탐지방법
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제 1항에 있어서, 상기 탐지방법은, 상기 표적탐지단계에서 탐지된 결과를 표시하는 결과표시단계; 및 상기 표적탐지단계에서 탐지된 결과를 실제 또는 종래기술의 방법과 비교하여 검증하는 검증단계 중 적어도 하나를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 초분광 영상의 표적물질 탐지방법
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제 1항에 있어서, 상기 영상입력단계는, 별도의 저장수단에 미리 저장된 초분광영상을 읽어들이거나, 또는, 위성이나 항공기를 통해 촬영된 영상을 실시간으로 전송받는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 초분광 영상의 표적물질 탐지방법
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제 1항에 있어서, 상기 유사화소 판단단계는, 이하의 수학식을 이용하여, 유클리드 거리(Eiclidean Distance; ED)에 따른 기준값에 근거하여 상기 유사도를 결정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 초분광 영상의 표적물질 탐지방법
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제 1항에 있어서, 상기 유사화소 제거단계는, 상기 유사화소 판단단계의 판단 결과에 따라, 미리 정해진 유사도 기준에 근거하여 상기 기준에 해당하는 화소를 한 번에 모두 제거하는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 초분광 영상의 표적물질 탐지방법
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제 1항에 있어서, 상기 유사화소 제거단계는, 복수의 기준값을 지정해 두고 상기 기준값의 범위를 순차적으로 조절해 가면서 상기 유사화소를 반복적으로 제거하는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 초분광 영상의 표적물질 탐지방법
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제 1항에 있어서, 상기 표적탐지단계는, 초분광 영상이 표적물질과 배경물질의 2개 물질로만 구성되어 있는 것으로 할 때, 한 화소의 신호 x가 표적물질의 신호 xs와 배경물질의 신호 xb의 선형 혼합인 것으로 가정하여 이하의 수학식으로 나타내고, (여기서, α는 표적물질의 점유비율을 나타냄) 이하의 수학식을 이용하여, 정합필터(matched filter) 기법을 적용하여 상기 표적탐지를 수행하거나, (여기서, Cb는 배경신호를 특징화하는 공분산행렬(covariance matrix)을 나타냄) 또는, 이하의 수학식을 이용하여, ACE(adaptive cosine estimator) 기법을 적용하여 상기 표적탐지를 수행하는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 초분광 영상의 표적물질 탐지방법
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제 2항에 있어서, 상기 결과표시단계는, 상기 표적탐지단계에서 탐지된 결과를 모니터를 포함하는 표시수단을 통해 시각적으로 표시하거나, 유선 또는 무선 통신을 통해 외부 서버나 다른 기기로 전송하는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 초분광 영상의 표적물질 탐지방법
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청구항 1항 내지 청구항 4항, 청구항 6항 내지 청구항 9항 중 어느 한 항에 기재된 초분광 영상의 표적물질 탐지방법을 컴퓨터에 실행시키도록 구성되는 프로그램이 기록된 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체
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초분광 영상을 이용한 표적물질 탐지시스템에 있어서, 외부로부터 초분광 영상을 수신하기 위한 입력부; 청구항 1항 내지 청구항 4항, 청구항 6항 내지 청구항 9항 중 어느 한 항에 기재된 초분광 영상의 표적물질 탐지방법을 이용하여, 상기 입력부를 통해 입력된 상기 초분광 영상의 배경에서 목표하는 표적과 유사한 분광반사 특성을 가지는 화소들을 선별하여 제거한 후 배경신호를 특징화하는 배경 공분산행렬(covariance matrix ; Cb)을 구하고, 구해진 상기 배경 공분산행렬(Cb)에 근거하여 표적탐지를 수행하는 표적탐지부; 및 상기 표적탐지부의 탐지 결과를 표시하기 위한 표시부를 포함하여 구성됨으로써, 상기 초분광 영상을 이용한 표적탐지시 배경 특징화(background characterization) 과정에서 상기 표적과 유사한 분광반사 특성을 가지는 화소들을 제외하는 것에 의해, 상기 배경 특징화 과정에서 상기 표적의 신호특징이 배경특징으로 포함되어 정확성이 떨어지게 되는 표적누출(target leakage)의 문제가 있었던 종래기술의 표적탐지 기법들의 문제점을 해결하고, 탐지성능을 향상시킬 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 초분광 영상을 이용한 표적물질 탐지시스템
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