NMI 기반 다중센서 영상 정합 기법의 수렴 속도 개선에 관한 연구

Abstract

최근 다중센서를 이용한 융합 시스템 및 그의 응용에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 다중센서 융합 시스템에서 특성이 다른 두 영상 간의 정합은 필수 요소이며, 정합의 강인성, 정확성뿐 아니라 고속 알고리즘의 필요성이 크게 부각되고 있다. 이 논문은 EO 와 IR의 특성이 다른 두 센서로부터 입력되는 영상 신호에 대한 고속 정합 시스템에 관해 다룬다. 영상 특성이 다른 영상 간의 정합 시 NMI 기반의 정합 알고리즘이 강인하고 정확한 성능으로 인해 많이 활용되고 있다. 그러나 이 알고리즘은 최적화 기법을 통해 수렴 포인트를 찾는 과정에서 많은 계산 량이 요구된다. 여러 최적화 기법들을 비교했을 때 그 강인성과 빠른 수렴 속도로 인해 downhill simplex 기법이 영상 정합 분야에서 널리 이용되고 있지만 고속 또는 실시간 시스템을 위해서는 수렴 속도를 기존의 방법 보다 더욱 더 향상 시키는 일이 필요하다. 본 논문에서는 실제 다중센서 영상 정합 시스템을 구현하고 정합 과정의 연산량을 최소화 시키는 방안에 대해 다룬다. 수렴 속도를 향상시키기 위해 개선된 downhill simplex 알고리즘을 제안하며 영상의 보간 시 원근적 변환 모델의 선형화를 통해 연산량을 감소시키는 방안에 대해 제안한다. 다양한 실험결과를 통하여 기존 정합 방법에 비해 제안하는 정합 방법의 속도가 향상됨을 확인하였다.