요약
오로라는 태양에서 방출된 입자가 지구의 자기장에 진입하면서 발생하며, 기상과 무선통신에 큰 영향을 미칩니다. 전통적인 방법으로는 위성 이미지 속 오로라 타원의 경계를 명확히 판독하는 데 어려움이 있었습니다. 이번 기술은 AI 및 영역 기반 기술을 통해 오로라 이미지에서 모호한 경계를 더 명확하게 분리하는 방법입니다. 이를 통해 고위도의 전리권이나 열권 등 우주 물리학 연구에서 더 정확한 데이터를 얻을 수 있습니다.
기본 정보
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특허명: 인공지능 기반 영상 모델 생성 장치 및 방법
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발명자: 전광길 교수
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출원번호: 10-2020-0042055
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등록번호: 10-2488036
상세 정보
발명의 배경과 필요성
기술의 배경과 문제점
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오로라는 태양에서 방출된 대전 입자가 지구의 자기장에 이끌려 대기로 진입하며 공기 분자와 반응해 빛을 내는 현상임. 이는 무선통신 및 기상에 강한 영향을 미칠 수 있어 연구가 필요함.
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오로라 타원형 이미지의 경우, 위성 이미지에서 타원체와 배경의 경계가 모호하게 나타나 판독이 어려운 문제가 있음. 기존의 영상 검출 방법은 강도가 불균일하여 객체와 배경을 효과적으로 구별하지 못한다는 문제점이 있음.
기술의 필요성
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오로라를 연구하여 고위도 전리권, 열권, 자기권의 거동을 해석하고, 자기권 내의 물리 과정을 모니터링하는 것은 우주 물리학 분야에서 중요함. 이를 위해서는 명확한 경계 검출이 가능한 고도화된 영상 분석 기술이 필요함.
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이번 발명은 영상 판독이 어려운 오로라 타원형 이미지를 인공지능 및 영역 기반 기술로 윤곽을 효율적으로 분리하여 경계의 불확실성을 최소화함.
구현방법
기술의 원리
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이 기술은 위성 이미지에서 오로라 타원형 이미지의 초기 윤곽을 설정한 후, 경계 영역을 불확실한 영역으로 설정해 객체와 배경을 구별함. 이후, 불확실한 영역의 픽셀 임계값을 계산하여 퍼지 에너지를 이용해 경계를 검출함.
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불확실하거나 분명하지 않은 경계 부분을 인공지능을 이용해 점차적으로 명확히 함.
구체적인 구현 방법
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위성 이미지의 오로라 타원형 이미지를 분석하기 위해 윤곽 설정부를 사용하여 초기 경계를 설정하고, 불확실 영역 검출부를 통해 경계 영역을 감지함.
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각 픽셀의 임계값을 계산하고, 이것들을 활용해 픽셀의 멤버십 정도를 구성하여, 이를 통해 오로라 타원형 이미지의 경계를 완성함.
기술의 장점
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기존의 기술보다 객체와 배경을 더 확실하고 효율적으로 구별할 수 있으며, 이는 오로라 연구에 큰 도움이 될 수 있음.
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이 기술은 특히 경계가 명확히 드러나지 않는 경우에 매우 유리하며, 객체 식별의 정확성을 높임.
활용 방안 및 기대효과
활용 방안
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이 발명은 기상 관측, 위성영상 분석, 우주 연구 분야 등에서 활용될 수 있음. 특히 우주 물리학 및 지구과학 연구에서 오로라 분석에 유용하게 사용될 가능성이 큼.
기대효과
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오로라 연구는 지구 자기권과 대기의 거동을 더 잘 이해하는 데 기여할 수 있으며, 이 발명은 이러한 연구의 정확성을 높이는데 큰 역할을 할 것임.
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또한, 다양한 연구 및 응용 분야에서 영상 분석 기술의 발전을 촉진할 수 있음.
시장 동향
인공지능 영상 분석 응용 분야
우주 물리학 오로라 연구
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