자동 운량 관측에서 전천 영상 보정이 관측치에 미치는 효과 (Effect of All Sky Image Correction on Observations in Automatic Cloud Observation)

서지정보

· 발행기관 : 한국정보전자통신기술학회
· 수록지 정보 : 한국정보전자통신기술학회 논문지 / 15권 / 2호 / 103 ~ 108페이지
· 저자명 : 윤한경

초록

광각 카메라 시스템으로 획득한 전천 영상을 이용한 구름 관측은 21세기 초반부터 다양한 연구가 진행되었으나 목측을 완벽하게 대체할 자동 관측 시스템은 얻지 못하였다고 판단된다. 본 연구는 목측의 자동화를 목표로 제안한 알고리즘의 최종 단계인 구름 관측의 정량화를 검증하기 위하여 전천 영상과 보정 영상의 구름 분포를 비교 분석하였다. 그 이유는 구름은 종류에 따라 일정한 높이에 형성되고, 전천 영상은 망막의 영상처럼 렌즈의 중심부는 확대되고 가장자리는 축소되지만, 인간의 학습 능력과 공간 인지 능력 등이 구름 관측에 미치는 영향은 알려진 바가 없기 때문이다. 본 연구 결과는 전천 영상과 보정 영상의 구름 관측 오차가 평균은 1.23%였다. 따라서 10분위 또는 10단계로 관측되는 목측과 비교하면 보정에 의한 오차는 관측량의 1.23%로 목측의 허용 오차보다 매우 적을뿐만 아니라 인간의 실수를 포함하지 않으므로 정확히 정량화된 데이터의 수집이 가능함을 확인하였다. 또한 보정에 의한 운량의 변화가 미미하므로, 불필요한 보정 단계를 생략하고 보정 이전의 전천 영상에서 운량을 관측하여도 정확한 관측치를 얻을 수 있음을 확인하였다.

영어초록

Various studies have been conducted on cloud observation using all-sky images acquired with a wide-angle camera system since the early 21st century, but it is judged that an automatic observation system that can completely replace the eye observation has not been obtained. In this study, to verify the quantification of cloud observation, which is the final step of the algorithm proposed to automate the observation, the cloud distribution of the all-sky image and the corrected image were compared and analyzed. The reason is that clouds are formed at a certain height depending on the type, but like the retina image, the center of the lens is enlarged and the edges are reduced, but the effect of human learning ability and spatial awareness on cloud observation is unknown. As a result of this study, the average cloud observation error of the all-sky image and the corrected image was 1.23%. Therefore, when compared with the eye observation in the decile, the error due to correction is 1.23% of the observed amount, which is very less than the allowable error of the eye observation, and it does not include human error, so it is possible to collect accurately quantified data. Since the change in cloudiness due to the correction is insignificant, it was confirmed that accurate observations can be obtained even by omitting the unnecessary correction step and observing the cloudiness in the pre-correction image.

참고자료

· 없음