영상 강화 기법을 통한 부유성 해양오염물질 탐지 기술적용 가능성 평가: 해수면의 얇은 유막을 대상으로 (Evaluation of Application Possibility for Floating Marine Pollutants Detection Using Image Enhancement Techniques: A Case Study for Thin Oil Film on the Sea Surface)

서지정보

· 발행기관 : 대한원격탐사학회
· 수록지 정보 : 대한원격탐사학회지 / 39권 / 6호 / 1353 ~ 1369페이지
· 저자명 : 장소영, 박영빈, 권재엽, 이상헌, 김태호

초록

해상에서는 재난·재해 사고가 발생했을 시 바람 등에 의한 기상영향과 해류, 조류와 같은 해상영향에 의해 피해 규모가 달라지게 되며, 빠른 현장 파악을 통해 적합한 방제 방안을 세워 피해 규모를 최소화할 의무가있다. 특히, 해상에 유출되는 오염물질 중 상대적으로 낮은 점도와 표면장력으로 인해 해수면에서 얇은 막으로존재하는 오염물질은 육안으로 식별하기 어렵다. 따라서 본 연구에서는 현장에서 쉽게 활용 가능한 촬영장비를 활용하여 RGB 이미지에서 해수면의 부유성 오염물질을 탐지하는 알고리즘을 개발하고, 실 해역에서 획득된 입력자료를 활용하여 알고리즘의 성능을 평가하고자 한다. 개발된 알고리즘은 영상 강화 기법을 활용하여오염물질과 일반 해수면의 강도값 대비를 향상시키고, 히스토그램(Histogram) 분석을 통해 배경 임계값을 찾아 오염물질 이외의 부유물질을 제거하여 최종적으로 오염물질을 분류한다. 본 연구에서는 개발된 알고리즘의 성능평가를 위해서 대체물질을 이용한 실 해역 테스트를 수행하였으며, 대부분의 부유성 해양오염물질은탐지되었으나 파도가 강한 곳에서는 오탐지 영역이 발생하였다. 그러나 기존 알고리즘에서 단일 임계값을 사용한 탐지 방법보다 약 3배 이상의 개선된 탐지 결과를 보여준다. 본 연구개발 결과를 통해 기존 현장에서 육안으로 식별이 어려웠던 부유성 해양오염물질을 탐지함으로써 현장에서의 방제 대응 활동에 유용하게 사용될것으로 기대된다.

영어초록

In the event of a disaster accident at sea, the scale of damage will vary due to weather effectssuch as wind, currents, and tidal waves, and it is obligatory to minimize the scale of damage byestablishing appropriate control plans through quick on-site identification. In particular, it is difficult toidentify pollutants that exist in a thin film at sea surface due to their relatively low viscosity and surfacetension among pollutants discharged into the sea. Therefore, this study aims to develop an algorithm todetect suspended pollutants on the sea surface in RGB images using imaging equipment that can beeasily used in the field, and to evaluate the performance of the algorithm using input data obtained fromactual waters. The developed algorithm uses image enhancement techniques to improve the contrastbetween the intensity values of pollutants and general sea surfaces, and through histogram analysis, thebackground threshold is found, suspended solids other than pollutants are removed, and finally pollutantsare classified. In this study, a real sea test using substitute materials was performed to evaluate theperformance of the developed algorithm, and most of the suspended marine pollutants were detected,but the false detection area occurred in places with strong waves. However, the detection results are about three times better than the detection method using a single threshold in the existing algorithm.
Through the results of this R&D, it is expected to be useful for on-site control response activities bydetecting suspended marine pollutants that were difficult to identify with the naked eye at existing sites.

참고자료

· 없음