해안 디지털 비디오를 이용한 쇄파지역에서의 파랑궤적 측정 (Remote Sensing of Wave Trajectory in Surf Zone using Oblique Digital Videos)

서지정보

· 발행기관 : 한국해안,해양공학회
· 수록지 정보 : 한국해안·해양공학회논문집 / 20권 / 4호 / 333 ~ 341페이지
· 저자명 : 유제선, 신동민, 조용식

초록

본 연구에서는 해안 디지털 비디오를 이용하여 쇄파지역에서의 파랑궤적을 원격으로 측정하는 기술을 제안한다. 쇄파에 의해 발생하는 거품은 비디오 이미지로부터 파랑속성을 측정하는데 큰 오차를 야기한다. 이러한 이유로, 본 연구는 이미지 상에서 파랑신호와는 다른 거품 노이즈를 제거하기 위한 고급 영상처리기술과 쇄파지역에서 파랑속성을 효과적으로 측정하는데 필요한 파랑궤적을 검출하는 방법에 초점을 두고 있다. 이를 위하여 본 연구는 100 m 이상 거리범위의 쇄파지역에서 3 Hz 주파수로 촬영한 해안 비디오 자료를 이용한다. 비디오 원 영상으로부터 고주파수의 특성을 가지는 거품신호를 제거하기 위하여 이미지 프레임 후방차분과 방향성 로패스 이미지 필터를 통하여 비디오 이미지를 영상처리한다. 개별의 쇄파 파랑궤적은 레이돈 변환 선인식 알고리듬을 이용하여, 거품 노이즈가 제거된 해안선 수직방향 이미지 Timestack상에 적용하여 검출된다. 이 이미지 Timestack의 물리적 공간차원은 2차원 공간-시간 도메인으로 표현된다. 비디오 자료로부터 측정된 유효 파랑궤적의 개수는 실측자료로부터 얻어진 파랑개수의 약 2/3이다.

영어초록

A remote sensing technique to identify trajectories of breaking waves in the surf zone using oblique digital nearshore videos is proposed. The noise arising from white foam induced by wave breaking has hindered accurate remote sensing of wave properties in the surf zone. For this reason, this paper focuses on image processing to remove the noise and wave trajectory identification essential for wave property estimation. The nearshore video imagery sampled at 3 Hz are used, covering length scale (100 m). Original image sequences are processed through image frame differencing and directional low-pass image filtering to remove the noise characterized by high frequencies in the video imagery. The extraction of individual wave crest features is conducted using a Radon transform-based line detection algorithm in the processed cross-shore image timestacks having a two-dimensional space-time domain. The number of valid wave crest trajectories identified corresponds to about 2/3 of waves recorded by the in-situ sensors.

참고자료

· 없음