팬샤프 이미지

Pansharpened image

팬샤프닝은 고해상도 범색상과 저해상도 다중 스펙트럼 이미지를 융합해 단일 고해상도 컬러 이미지를 만드는 과정이다.[1]구글 지도와 회사를 만드는 거의 모든 지도는 이미지 품질을 높이기 위해 이 기술을 사용한다.팬샤프닝은 3, 4개 이상의 저해상도 다중 스펙트럼 위성 대역에서 고해상도 컬러 이미지를 생성하며 그에 상응하는 고해상도 범색상 대역:

로우-레즈 컬러 밴드 + 하이-레즈 그레이스케일 밴드 = 하이-레즈 컬러 영상

이러한 대역 조합은 일반적으로 위성 데이터 세트(예: Landsat 7)에 번들로 제공되는데, 여기에는 30m 해상도 다중 스펙트럼 밴드 6개, 60m 열적외선 밴드 1개, 15m 해상도 범색 띠 1개가 포함된다.또한 SPOT, GeoEye 및 Maxar 상용 데이터 패키지는 일반적으로 저해상도 다중 스펙트럼 대역과 단일 범크롬 대역 모두를 포함한다.이러한 방식으로 위성 센서를 구성하는 주요 이유 중 하나는 위성 무게, 비용, 대역폭 및 복잡성을 낮추기 위한 것이다.판 샤프닝은 고해상도 그레이스케일 밴드의 공간정보와 다중 스펙트럼 밴드의 컬러정보를 이용해 고해상도 컬러 이미지를 생성, 기본적으로 범색밴드의 그것과 일치하도록 데이터 세트의 색상정보 해상도를 높인다.

팬샤프닝을 위한 알고리즘의 일반적인 한 종류는 "구성요소 치환"[2]이라고 불리며, 보통 다음과 같은 단계를 포함한다.

  • 업-샘플링: 컬러 밴드는 범색 밴드와 동일한 해상도로 업-샘플링된다.
  • 정렬: 등록 오류로 인한 아티팩트를 줄이기 위해 위쪽 샘플링된 컬러 밴드와 범색색 밴드가 정렬됨(일반적으로 동일한 센서에서 데이터가 전송되는 경우 이 단계는 필요하지 않음)
  • 전진 변환: 위쪽 샘플링된 색상 밴드를 대체 색상 공간(색상 정보와 직교하는 강도)으로 변환한다.
  • 명암 일치: 색상 밴드의 명암을 변환된 공간에서 팬 밴드 명암과 일치시킨다.
  • 구성 요소 대체: 팬 밴드를 변환 강도 구성 요소로 직접 대체한다.
  • 역방향 변환: 역방향 변환은 원래 색 공간으로 다시 변환하기 위해 대체 강도 구성요소를 사용하여 수행된다.

팬 선명화에 사용되는 일반적인 색상 공간 변환은 HSI(Hue-saturation-intensity)와 YCbCr이다.또한 웨이브렛 분해나 PCA를 사용하여 동일한 단계를 수행하고 첫 번째 구성요소를 팬 밴드로 교체할 수 있다.

범색반대의 특성상 위성사진을 선명하게 할 때 범색반대의 특성상 스펙트럼이 왜곡될 수 있다.예를 들어 랜싯 범색 띠는 푸른 빛에 민감하지 않다.결과적으로, 원시 팬샤프 컬러 이미지의 스펙트럼 특성은 해당 저해상도 RGB 이미지의 특성과 정확히 일치하지 않을 수 있으며, 이로 인해 색상 톤이 변경될 수 있다.이로 인해 이러한 스펙트럼 왜곡을 줄이고 시각적으로 만족스러운 영상을 생성하려는 많은 알고리즘이 개발되었다.

참조

  1. ^ AL Smadi, Ahmad (18 May 2021). "Smart pansharpening approach using kernel-based image filtering". IET Image Processing. doi:10.1049/ipr2.12251.
  2. ^ "WorldView-2 Pan-Sharpening" (PDF). {{cite journal}}:Cite 저널은 필요로 한다. journal=(도움말)