방사 측정 보정 - PIX4Dfields

방사 측정 보정은 왜 필요한가요?

서로 다른 시점과 기상 조건에서 촬영된 다중 스펙트럼 영상을 비교하고 신뢰할 수 있는 지수 값을 계산하려면 방사 측정 보정이 필수적입니다.

영상의 픽셀 값은 조명 조건, 카메라 센서 설정 등 여러 변수에 따라 달라지는데, 이러한 변수들은 일반적으로 비행마다 변합니다. 방사 측정 보정은 외부 변수를 보정하여 대상물의 물리적 특성인 반사율을 추정함으로써 이러한 문제를 해결합니다.

반사율, 또는 더 정확하게는 반구 방향 반사율은 작물과 같이 직사광선과 간접광선을 받는 물체의 빛 반사량을 정량적으로 나타낸 값입니다. 반사율은 외부 변수에 영향을 받지 않으므로 작물에 물리적인 변화가 없는 한 비행 간에 변하지 않습니다.

방사 측정 보정이란 무엇입니까?

기술적인 관점에서 방사 측정 보정은 장면 조명과 센서 특성을 고려하여 이미지에서 대상의 반사율 값을 추정하는 과정을 의미합니다.

농업 분야에서는 기상 조건이나 카메라 센서와 같은 다양한 외부 요인의 영향을 제거하여 작물의 물리적 특성을 보다 정확하게 간접 측정하는 과정입니다.

에서는 이미지 획득 과정의 물리적 모델, 특히 센서에 도달하는 빛의 모델을 기반으로 각 픽셀 값을 보정하는 알고리즘을 통해 이 과정을 구현합니다 PIX4Dfields 이 과정에는 다음과 같은 여러 요인이 고려됩니다.

• 센서 설정: 셔터 속도, ISO, 조리개.
• 센서 특성: 광학계에서의 광 투과율, 칩에서의 감지 및 디지털화.
• 장면 조건: 들어오는 햇빛, 카메라 위치 및 방향.

PIX4Dfields 어떻게 방사 측정 보정을 수행합니까?

PIX4Dfields 와 매우 유사한 방식으로 방사 측정 보정을 수행합니다 PIX4Dmapper. 이에 대한 설명은 " 의 방사 측정 보정"을 PIX4Dmapper.

PIX4Dfields 다음과 같은 정보 소스의 가용성에 따라 다양한 유형의 방사 측정 보정을 수행합니다. 이미지 EXIF ​​태그: PIX4Dfields 이미지 방사 측정 보정에 필요한 대부분의 정보가 포함된 EXIF ​​태그를 스캔합니다. 일조 센서: 일조 센서를 사용하면 현장의 조명 정보(태양 복사조도 및 하드웨어에서 지원하는 경우 태양 각도)를 더 많이 포함하여 전반적인 보정 결과가 향상됩니다. 지원되는 카메라 모델의 경우 이 정보는 이미지 EXIF ​​태그에 저장되며 PIX4Dfields. 에서 자동으로 감지됩니다 반사율 타겟: 방사 측정 보정 타겟(보정 패널이라고도 함)을 사용하면 PIX4Dfields 반사율 타겟에서 제공하는 측정값에 따라 이미지의 반사율을 보정하고 수정할 수 있습니다. 반사율 타겟을 사용하는 경우 방사 측정 보정에 사용하기 위해 일반 이미지처럼 이미지를 가져와 처리해야 합니다. 열 프로파일: Parrot Sequoia+ 카메라는 방사 측정 보정에 사용되는 정보가 포함된 sequoia_therm.dat 열 프로파일 파일을 생성합니다. 이 파일은 이미지와 동일한 폴더에 저장되어야 하며 자동으로 고려됩니다. 촬영 당시의 기상 조건도 포함됩니다. 필요한 경우 PIX4Dfields 사용자에게 이 정보를 입력하라는 메시지를 표시합니다. 따라서 데이터 세트를 획득한 시점의 기상 조건을 확인하고 저장하는 것이 중요합니다. 입력 이미지는 정사영상으로 합성되기 전에 개별적으로 방사 측정 보정을 거칩니다.

방사 측정 보정은 어떤 카메라에 대해 수행됩니까?

현재 PIX4Dfields에서 방사 측정 보정을 지원하는 카메라는 다음과 같습니다

1. 패럿 세쿼이아 및 세쿼이아+.
2. Micasense RedEdge, RedEdge-M, RedEdge-P, RedEdge-MX, Altum 및 Altum-PT.
3. Sentera 6x 및 Sentera 6x 발열.
4. DJI P4 멀티스펙트럼(P4M) 및 Mavic 3 멀티스펙트럼(M3M):
   • 이 카메라들은 방사 측정학적으로 완벽하게 보정된 것이 아니라, 제조사에서 상대적인 보정만 수행했습니다. 모든 밴드는 표준 근적외선(NIR) 밴드를 기준으로 보정됩니다. 따라서 이 카메라들은 반사율 계수를 제공하지 않고, 반사율에 비례하는 상대적인 값만 제공합니다.
   • 반사율 값을 얻으려면 반사율 타겟이 필요합니다. DJI P4 멀티스펙트럼 및 Mavic 3 멀티스펙트럼 카메라는 Micasense 및 Sentera 타겟만 호환됩니다.
   • 그러한 목표가 없다면, 절대값에 의존하지 않는 자체 정규화 지표만이 의미 있는 결과를 도출합니다. 이러한 지표의 예로는 NDVI, NDRE, VARI, SIPI2, LCI, BNDVI, GNDVI 등이 있습니다. TGI와 MCARI는 자체 정규화되지 않는 지표입니다.
   • P4M의 일조 센서 방향 정보는 제조사에서 제공하지 않습니다. 따라서 태양 각도를 고려할 수 없으며, "태양 복사량" 보정 유형만 적용할 수 있습니다. 그러므로 처리 시 날씨 조건은 필요하지 않습니다.
5. 라 퀸타 DB2-비전.
6. Sentera NDRE/NDVI: 이 카메라는 태양 센서를 제공하지 않으므로 출력값은 센서에서의 복사량에 비례하며, 반사율을 얻으려면 반사율 측정용 타겟이 필요합니다.
7. SenseFly에서 개조한 Canon S110 NIR/RE: 이 카메라는 태양 센서가 없으므로 출력은 센서에서의 복사량에 비례하며, 반사율을 얻으려면 반사율 타겟이 필요합니다.
8. 필요한 방사 측정 정보를 제공하는 기타 개조 카메라: 카메라 요구 사항 문서를 자세한 내용은

날씨 조건을 구체적으로 명시해야 하는 이유는 무엇인가요?

날씨와 태양은 다중 스펙트럼 영상에 영향을 미치는 중요한 요소입니다. 주변광 변화로 인한 측정 오차를 최소화하려면 구름의 양과 태양의 위치를 ​​고려해야 합니다. PIX4Dfields 사용자가 흐린 날씨 또는 맑은 날씨 옵션을 선택하여 구름의 양을 지정할 수 있도록 지원합니다. 또한, 카메라에 일조량 센서가 장착되어 있는 경우 모든 기상 조건에서 태양 각도 보정이 자동으로 수행됩니다.

내 정사영상에 구멍이 있는 이유는 무엇인가요?

특정 픽셀이 방사 측정 보정을 할 수 없는 경우, 해당 픽셀은 내부적으로 표시되고 화면에 나타나지 않습니다(즉, 투명하게 처리됩니다). 이러한 픽셀은 정사영상이나 인덱스 영상에서 구멍으로 나타납니다.

픽셀이 과다 노출되거나 과소 노출된 경우에도 방사 측정 보정을 할 수 없습니다. 이러한 현상은 자동차나 지붕과 같이 반사율이 높은 물체에서 가장 자주 발생합니다.

PIX4Dfields 어떤 반사율 목표값을 지원합니까?

PIX4Dfields 다음과 같은 반사율 측정용 타겟을 지원합니다. 모든 타겟이 모든 카메라에 적합한 것은 아니니 유의하시기 바랍니다

• 아이리노브 에어캘리브.
• 앵무새.
  
• MicaSense 타겟은 대부분의 카메라 브랜드 및 모델과 호환됩니다.
  
• 센테라 타겟은 대부분의 카메라 브랜드 및 모델과 호환됩니다.
  • Sentera는 PIX4Dfields 2.13 및 PIX4Dfields 2.14 버전부터 지원되는 새로운 대상 모델을 발표했습니다.
    
    

반사율 측정 대상물의 고품질 이미지를 만드는 방법은 여기에서 설명합니다: 방사 측정 교정 대상물

반사율 측정 대상 이미지는 어떻게 생성하나요?

방사 측정 보정 타겟을 사용하면 PIX4Dfields 반사율 타겟에서 제공하는 값을 기준으로 이미지의 반사율을 보정하고 수정할 수 있습니다. 따라서 카메라가 타겟 없이 작업할 수 있도록 보정되지 않은 경우, 반사율 타겟 이미지를 사용하면 방사 측정 보정의 정확도가 일반적으로 향상됩니다.

반사율 측정용 타겟이 사용되었는지 어떻게 알 수 있나요?

PIX4Dfields 이미지를 가져올 때 지원되는 반사율 타겟을 자동으로 감지합니다. 가져오기 시 감지 및 방사 측정 보정 중 사용은 다음 위치에서 확인됩니다

1. 가져오기. 다중 스펙트럼 데이터 세트를 가져온 후 왼쪽 사이드바의 가져오기 세부 정보에 반사율 대상을 찾을 수 있는지 여부를 나타내는 메시지가 표시됩니다. 자세한 내용은 파일 가져오기 및 처리 시작 방법을.
2. 레이어 정보. 처리 후 정사영상을 클릭하면 적용된 방사 측정 보정 유형을 확인할 수 있습니다. 자세한 내용은 고급 레이어 시각화 사용 방법을참조하세요. 사용된 보정 유형은 보고서에서도 확인할 수 있습니다.
3. 로그 파일. 반사율 타겟을 사용하는 경우, 프로젝트 로그에 "반사율 타겟 사용" 으로 시작하는 NOTICE 항목이 포함됩니다 . 예:

알림: 0,0에 대해 MicaSense 유형의 반사율 대상 /path/to/IMG_0335_1.tif 사용: 반사 영역 [ (618, 652) (691, 644) (700, 717) (627, 724) ], 보정 값 [ 0.340046 ] +/- [ 0.00656462 ], 공칭 반사율 [ 0.468375 ], 감도 [ 0.726012 ]

로그 파일을 내보내려면: 로그 파일 내보내기 방법.

방사 측정 교정이 정확하게 수행되었음을 입증하는 가장 좋은 방법은 무엇입니까?

권장되는 방법은 독립적인 방사측정 기준점(방사측정 검증점이라고도 함)을 사용하는 것입니다. 이 기준점은 현장에 설치된 반사율이 알려진 표면으로, 교정 대상으로는 사용되지 않습니다. 처리 후, 정사영상에서 해당 위치의 반사율 값을 기준점의 알려진 값과 비교합니다. 이 비교를 통해 최종 정사영상의 반사율 값이 정확한지 검증할 수 있습니다.

반사율 타겟은 이미지 보정에 사용됩니다. 방사 측정 기준점은 결과 검증에 사용됩니다. 보정과 검증에 동일한 패널을 사용한다고 해서 보정이 정확하게 수행되었다는 것을 보장하는 것은 아닙니다.

이 평가 방법의 공개된 예시는 다음과 같습니다. PIX4D 소프트웨어를 사용한 무표적 워크플로우에서의 방사선 측정 정확도 평가(IEEE). 전체 텍스트: ResearchGate.

방사 측정 측면에서 PIX4Dfields 와 PIX4Dmapper 의 차이점은 무엇인가요?

원칙적으로 PIX4Dfields PIX4Dmapper와 동일한 방사 측정 보정을 사용합니다. 하지만 사용 방식에는 몇 가지 미묘한 차이가 있습니다

1. 에서는 PIX4Dmapper보정 유형을 선택할 수 있습니다 사용자가사용 편의성을 위해 PIX4Dfields 사용자가 직접 선택할 수 없도록 하고, 기상 조건을 고려하여 데이터에 가장 적합한 보정 유형을 자동으로 결정합니다. PIX4Dmapper와 PIX4Dfields 흐린 날씨에도 태양 각도 보정을 수행할 수 있습니다. 사용된 보정 유형은 보고서에서 확인할 수 있습니다.
2. PIX4Dfields PIX4Dmapper 와는 다른, 더 빠르지만 정확도가 떨어지는 방식으로 카메라 위치와 방향을 계산하고 이미지를 합성합니다. 이 정보는 방사 측정 보정에 사용되므로, PIX4Dfields 에서 계산된 반사율 값은 계산된 카메라 방향의 미세한 차이로 인해 PIX4Dmapper 에서 계산된 값과 약간 다를 수 있습니다.

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