한반도 주변 해상사고가 증가함에 따라 원격탐사 자료를 활용한 선박탐지 연구의 중요성이 점점 더 강조되고 있다. 이 연구는 고해상도 광학영상에 의존하는 기존 선박탐지 분야에 수백 개 채널의 분광정보를 포함하는 초분광영상을 활용하여 새로운 선박탐지 알고리즘 제시하였다. 두 차례의 현장관측을 통해 측정한 선박 선체의 반사 스펙트럼과 AVIRIS (Airborne Visible/Infrared Imaging Spectrometer) 초분광센서 영상의 선박 및 해수 반사 스펙트럼 간의 분광정합 기법을 적용하였다. 총 다섯 개의 탐지 알고리즘 spectral distance similarity (SDS), spectral correlation similarity (SCS), spectral similarity value (SSV), spectral angle mapper (SAM), spectral information divergence (SID)를 사용하였다. SDS는 선박 일부가 해수로 탐지되는 오차를 나타내었고, SAM은 선박과 해수 사이에 약 1.8배의 차이를 나타내어 명확한 분류 결과를 보여주었다. 이와 더불어 본 연구에서는 각 기법의 최적 임계값을 제시하여 초분광 영상에 포함되어 있는 선박을 분류하였으며 그 결과 SAM, SID가 다른 탐지 알고리즘에 비해 우수한 선박탐지 능력을 보여주었다.

Maritime accidents around the Korean Peninsula are increasing, and the ship detection research using remote sensing data is consequently becoming increasingly important. This study presented a new ship detection algorithm using hyperspectral images that provide the spectral information of several hundred channels in the ship detection field, which depends on high resolution optical imagery. We applied a spectral matching algorithm between the reflection spectrum of the ship deck obtained from two field observations and the ship and seawater spectrum of the hyperspectral sensor of an airborne visible/infrared imaging spectrometer. A total of five detection algorithms were used, namely spectral distance similarity (SDS), spectral correlation similarity (SCS), spectral similarity value (SSV), spectral angle mapper (SAM), and spectral information divergence (SID). SDS showed an error in the detection of seawater inside the ship, and SAM showed a clear classification result with a difference between ship and seawater of approximately 1.8 times. Additionally, the present study classified the vessels included in hyperspectral images by presenting the adaptive thresholds of each technique. As a result, SAM and SID showed superior ship detection abilities compared to those of other detection algorithms.

서 론
 자 료
  실측자료
  현장관측
  항공 초분광센서 자료
 방 법
  정규화 복사휘도
  분광특성 분석 방법
 연구 결과
  선박 스펙트럼 복사휘도 변환
  실측 선박 및 초분광영상 선박 유사성 판별
  초분광영상 선박 탐지
 요약 및 결론
 사 사
 References

• 박재진(서울대학교 과학교육과) | Jae-Jin Park
• 오상우(서울대학교 과학교육과) | Sangwoo Oh
• 박경애(서울대학교 지구과학교육과, 해양연구소) | Kyung-Ae Park Corresponding Author
• Pierre-Yves Foucher(ONERA, Theoretical and Applied Optics Department)
• 장재철(서울대학교 과학교육과) | Jae-Cheol Jang
• 이문진(선박해양플랜트연구소 해양안전연구부) | Moonjin Lee
• 김태성(선박해양플랜트연구소 해양안전연구부) | Tae-Sung Kim
• 강원수(선박해양플랜트연구소 해양안전연구부) | Won-Soo Kang