컴퓨터 비전

위성영상 데이터 다루기

도그사운드 2024. 7. 19. 16:49

CPTED과제 진행을 위해 위성촬영을 요청했다. 드디어 받은 이미지를 분석에 앞서 하나씩 학습해본다.

 

파일구조 탐색

한 이미지를 이루는 파일구조

coordinate : 좌표계 파일

소수 6자리를 넘어간 WGS84 좌표

dbf, shp, shx : 벡터이미지와 DB

done확장자: 처리 완료를 의미하는 플래그 파일. 영상촬영 후 처리과정이 있다고 했는데 그 과정이 마무리될때 생성되는 파일인것으로 보인다.

xml 확장자:

Satellite : 위성명
OrbitNumber : 위성의 궤도 46388번째 궤도를 의미
OrbitDirection : Ascending은 남에서 북으로 이동중이란 의미
ProductLevel : 처리상태 Level1R 임
 - 0 은 원시데이터, L1은 기본적 전처리(L1A: 캘리브레이션 보정, L1B: 방사보정과 기하학적 보정 그리고 정규화된 방사측정값 적용, L1R: 대기보정) L2는 분석용 데이터로 구름마스크 표면반사도 계산이 이루어졌음, L3 모자이크 및 컴포지트 데이터 심라인이 있다는 의미로 보면 될 듯, L4는 모델링과 해석이 적용된 데이터
ImageFormat : GeoTIFF 지리정보 이미지
EllipsoidType : 좌표코드
PAN : panchromatic 이미지
MS1~4 : Multispectral 밴드 이미지

L1R_B : Blue 밴드

L1R_G : Green 밴드

L1R_R : Red 밴드

L1R_N : Near-Infrared 근적외선 밴드

L1R_P : 전영역 panchromatic 밴드

L1R_th : 썸네일이미지

L1R_br.jgw: jpg파일의 지리좌표

br.jpg : 위성이미지 압축이미지

L1R_M_rpc.txt : 위성 이미지 지리적 보정 파라미터

L1R_P_rpc.txt : 전영역 지리적 보정 파라미터

 

이미지 생성

가시광선 이미지

ArcGIS 기준으로 Add data에서 R, G, B 밴드의 이미지를 입력해준다.

ArcToolbox → Data Management Tools → Raster → Raster Processing → Composite Bands

 

Composite Bands에서 밴드는 RGB순서로 입력해야 한다.

RGB순서로 레이어 입력

  

RGB 결합에 의해 흑백 이미지가 컬러 이미지로 변경된다.

 

Near-Infrared 이미지(근적외선)

참고로 근적외선이란 700nm~2500nm 사이

  • 근적외선(Near-infrared): 파장 0.75~1.4 µm, 주파수 214~400THz, 온도 1800~3600°C. 광섬유 성분인 이산화규소에 잘 흡수되지 않아 광섬유통신에 사용된다. 열영상이 아닌 광증폭형 야시 장비가 잘 반응하는 파장이기도 하다. 초기형 적외선 유도 미사일들은 이 대역의 파장만 볼 수 있었는데, 전투기에서 이 파장이 적외선은 뜨겁게 달궈진 엔진 부품 쪽에서만 나왔다. 그래서 초기형 적외선 유도 미사일들은 엔진 배기구가 보이지 않는 정면에서는 미사일이 적기를 포착하지 못하는 문제가 있었다.
  • 단파장 적외선(Short-wavelength infrared): 파장 1.4~3µm, 주파수 100~214THz, 온도 700~1800°C. 장거리 통신의 주 파장(1530-1560nm)이 여기에 속한다.
  • 중파장 적외선(Mid-wavelength infrared): 파장 3~8µm, 주파수 37~100THz, 온도 90~700°C. 이 파장대역은 항공기와 미사일의 배기가스에서 많이 나오며, 고속비행중 마찰 열기에 의해서도 생성된다. 덕분에 이 파장대역을 감지하는 센서가 등장하면서 미사일들이 적 항공기를 전방에서도 조준할 수 있게 되었다.
  • 장파장 적외선(Long-wavelength infrared): 파장 8~15µm, 주파수 20~37THz, 온도 -80~90°C. 열영상을 찍는 데 주로 사용되는 영역이다. 군용으로는 초음속으로 접근해오는 적 항공기 및 미사일 조기 탐지용으로도 많이 쓴다. 초음속 비행중 공기마찰에 의해 열이 나는데, 이때 이 장파장 적외선 대역의 적외선이 가장 많이 방출되기 때문.
원적외선 : Far-Infrared, 파장 15~1000µm, 주파수 0.3~20THz, 온도 -270~-80°C (3~193K)

 

Panchromatic 이미지