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(a) 무인비행체(100)가, 설정된 비행경로를 따라 비행하면서, 초분광 센서(140)를 이용하여, 라인 스캐닝(line scanning)을 통해, 기 설정된 영상 단위마다 초분광정보를 획득하는 단계; (b) 기하보정 수행모듈(250)이, 상기 각각의 영상 단위마다 획득된 초분광정보에 대하여 각 픽셀의 위치정보를 이용하여 기하보정을 수행하는 단계; (c) 영상정합 수행모듈(260)이, 상기 기하보정이 수행된, 상기 각각의 영상 단위마다 획득된 초분광정보를 정합하여, 초분광정보를 획득하고자 하는 대상인 수집영역의 초분광영상을 획득하는 단계; (d) 초분광 관측값 입력모듈(310)에 미리 결정된 다수의 지점 각각의 수심 관측값(Y)이 입력되는 단계;(e) 밴드비 연산모듈(320)이, 상기 미리 결정된 다수의 지점 각각에서, 상기 (c) 단계에서 획득된 초분광영상으로부터 다수의 파장(x)에 대한 화소값인 초분광 촬영값(I(x))을 확인하고, 초분광 촬영값에 포함된 다수의 파장(x) 중 임의의 2개의 파장의 쌍(λ1, λ2)을 선택하여, 각각에 대한 초분광 촬영값(I(λ1), I(λ2))을 확인하는 단계; (f) 상기 밴드비 연산모듈(320)이, 상기 확인된 2개의 초분광 촬영값(I(λ1), I(λ2))에서 어느 하나를 다른 하나로 나누어 밴드비(band ratio)(X)를 연산하는 단계; 및(g) 회귀분석모듈(330)이, 상기 수심 관측값(Y)과 상기 연산된 밴드비(X)가 선형관계에 있음을 가정하고, 상기 다수의 지점에서의 상기 수심 관측값(Y)과 상기 연산된 밴드비(X)를 이용하여, 회귀식(Y=aX+b)의 a와 b를 연산함으로써, 회귀식(Y=aX+b)을 생성하는 단계를 포함하며, 상기 생성된 회귀식을 이용하여 초분광영상으로부터 수심을 추정하는, 초분광영상을 이용한 수심 추정 방법
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제 1 항에 있어서, 상기 (g) 단계 이후, (h) 상기 회귀분석모듈(330)이, 상기 초분광 촬영값에 포함된 상기 다수의 파장 중 상기 (e) 단계에서의 2개의 파장의 쌍을 제외한 다른 임의의 파장을 선택하여, 이에 대한 초분광 촬영값을 확인하고, 상기 (f) 내지 (g) 단계를 반복함으로써, 다수의 2개의 파장의 쌍마다 각각 회귀식을 생성하는 단계; (i) 회귀식 결정모듈(340)이, 상기 생성된 다수의 회귀식 중 상기 밴드비(X)와 상기 수심관측값(Y) 사이의 상관계수(correlation)가 가장 높은 회귀식을 선택하는 단계; (j) 상기 회귀식 결정모듈(340)이, 상기 (g) 단계에서 선택된 회귀식에 사용된 밴드비(X)에 적용된 2개의 파장을, 최적 밴드비 파장의 쌍으로 결정하는 단계를 더 포함하며, 상기 선택된 회귀식을 이용하여 초분광영상으로부터 수심을 추정하는, 초분광영상을 이용한 수심 추정 방법
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제 2 항에 있어서, 상기 (j) 단계 이후, (k) 관측값 추정모듈(350)이, 상기 다수의 지점 이외의 지점의 초분광 촬영값에서, 상기 (j) 단계에서 결정된 최적 밴드비 파장의 쌍에 해당하는 2개의 초분광 촬영값을 확인하고, 어느 하나를 다른 하나로 나누어 해당 지점의 밴드비를 연산하는 단계; 및(l) 상기 관측값 추정모듈(350)이, 상기 (g) 단계에서 선택된 회귀식에 상기 연산된 밴드비를 입력하여 해당 지점의 수심 관측값을 추정하는 단계를 더 포함하는, 초분광영상을 이용한 수심 추정 방법
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제 3 항에 있어서, 상기 (l) 단계는, 상기 관측값 추정모듈(350)이 초분광영상에서 근적외선에 해당하는 파장에 대한 빛의 세기를 이용하여 정규식생지수(NDWI)를 연산하는 단계; 및상기 관측값 추정모듈(350)이 상기 연산된 정규식생지수(NDWI)가 0보다 작은 경우 수심을 0으로 출력하는 단계를 더 포함하는, 초분광영상을 이용한 수심 추정 방법
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제 4 항에 있어서, 상기 정규식생지수(NDWI)는 아래의 수식으로 연산되며, 여기에서, NIR은 상기 초분광정보에 포함된 값 중 근적외선에 해당하는 파장에서의 빛의 세기이고, Green은 상기 초분광정보에 포함된 값 중 녹색에 해당하는 파장에서의 빛의 세기인, 초분광영상을 이용한 수심 추정 방법
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제 3 항에 있어서, 상기 (i) 단계는, 상기 회귀식 결정모듈(340)이, 상기 생성된 다수의 회귀식에 대한 상기 상관계수를 연산하여, 2개의 파장의 쌍에서 각각의 파장을 X축 및 Y축으로 하는 상관계수 맵을 생성하는 단계를 포함하고, 상기 (j) 단계는, 상기 회귀식 결정모듈(340)이, 상기 (i) 단계에서 생성된 상관계수 맵을 이용하여 상관계수가 가장 높은 지점을 결정하고, 해당 지점을 구성하는 각각의 파장을 상기 최적 밴드비 파장의 쌍으로 결정하는 단계를 포함하는, 초분광영상을 이용한 수심 추정 방법
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제 1 항에 있어서, 상기 (c) 단계는, (c11) 대응점 확인 모듈(262)이, 상기 기하 보정이 수행된 각각의 영상 단위마다 획득된 어느 두 개의 초분광정보(A, B)에 있어서, 어느 하나의 초분광정보(A)의 어느 하나의 픽셀의 XY 좌표(x, y) 및 해당 좌표에서의 화소값(I(x, y))에 대하여, 다른 하나의 초분광정보(B)의 어느 하나의 픽셀의 XY 좌표(x', y') 및 해당 좌표에서의 화소값(I(x', y'))의 정규상관계수(normalized correlation)를 연산하되, 상기 어느 하나의 초분광정보(A)의 모든 픽셀 각각에 대하여 상기 다른 하나의 초분광정보(B)의 모든 픽셀 각각의 정규상관계수를 모두 연산함으로써, 정규상관계수의 값이 큰 지점의 XY좌표를 상기 두 개의 초분광정보(A, B)의 대응점으로 확인하는 단계;(c12) 상기 영상정합 수행모듈(260)이 상기 확인된 대응점을 기준으로 상기 두 개의 초분광정보(A, B)를 영상 정합하는 단계; 및(c13) 상기 영상정합 수행모듈(260)이 상기 (c11) 내지 (c12) 단계를, 상기 (a) 단계에서 획득된 각각의 영상 단위마다의 초분광정보의 각 쌍마다 수행하여, 영상정합된 상기 수집영역의 초분광영상을 획득하는 단계를 포함하는, 초분광영상을 이용한 수심 추정 방법
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제 7 항에 있어서, 상기 (c11) 단계 이전에, (c21) 적분영상 연산모듈(261)이, 상기 기하 보정이 수행된 각각의 영상 단위마다 획득된 초분광정보에서, 각각의 픽셀마다, 어느 하나의 기준 좌표를 기준으로 하여 적분영상(integral image) 화소값을 연산하는 단계를 더 포함하며, 상기 (c11) 단계에서의 화소값은, 상기 (c21) 단계에서 연산된 적분영상 화소값인, 초분광영상을 이용한 수심 추정 방법
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제 8 항에 있어서, 상기 (c21) 단계 이전에, (c31) 정규화 모듈(240)이, 어느 하나의 영상 단위의 초분광정보의 픽셀의 XY 좌표들을 정수의 순서쌍(x, y)으로 설정하고, 상기 설정된 XY 좌표들의 평균 좌표를 연산하고, 상기 연산된 평균 좌표를 원점(0, 0)으로 설정하여 각 정수의 순서쌍(x, y) 사이의 단위 거리가 √2가 되도록, 상기 XY 좌표(x, y)를 정규화된 XY 좌표(x', y')로 이동시킴으로써, 상기 어느 하나의 영상 단위의 초분광정보를 정규화하는 단계를 더 포함하는, 초분광영상을 이용한 수심 추정 방법
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제 9 항에 있어서, 상기 (c31) 단계 이후, (c32) 상기 정규화 모듈(240)이 상기 어느 하나의 초분광정보의 정규화 전 XY 좌표(x, y)와 정규화된 이후의 XY 좌표(x', y')의 값을 이용하여, 매개변수를 포함한 행렬식인 호모그래피(homography)(H)를 연산하는 단계; 및(c33) 상기 연산된 호모그래피(H)를 이용하여, 다른 하나의 초분광정보를 정규화하는 단계를 포함하는, 초분광영상을 이용한 수심 추정 방법
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제 10 항에 있어서, 상기 (c32) 단계에서 동차좌표계(homogeneous coordinates)가 활용되어 정규화 전 XY 좌표는 (x, y, 1)로서 행렬식 A로 지칭되고, 정규화된 이후의 XY 좌표는 (x', y', 1)로서 행렬식 A'로 지칭되며, 다음의 수식을 이용하되 다수의 XY 좌표를 활용하여, 호모그래피(H)가 연산되며, 상기 (c33) 단계는, 다른 하나의 초분광정보를 행렬식 A에 대입하여, 정규화된 XY 좌표인 행렬식 A'가 연산되는, 초분광영상을 이용한 수심 추정 방법
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컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 저장되어제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행시키는 프로그램
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제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하기 위한 프로그램 코드가 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체
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