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변화탐지 연구는 주로 토지이용/피복의 변화, 재난/재해 피해지역과 같은 토지의 변화, 수역, 식생과 같은 특정 넓게 분포하는 객체의 변화에 대한 연구가 진행되어 왔다. 한편, 위성영상의 공간/시간 해상도가 지속적으로 향상됨에 따라 위성영상으로부터 선박, 차량과 같은 면적이 작은 객체의 변화탐지의 가능성이 높아지고 있다. 이러한 가능성을 확인하기 위하여 본 논문에서는 위성영상으로부터 소형객체 변화탐지를 수행하기위해 기존 화소기반 변화탐지기법의 성능을 분석하였다. 10일 이내의 짧은 시기에서 촬영된 Kompsat 3A 위성 영상 및 Google Earth 영상을 이용하여 대표적인 화소기반 변화탐지기법인 차분, 주성분 분석, MAD 및 IRMAD을적용하였다. 영상에서 관측 가능한 소형 객체 주변으로 변화/비변화 참조자료를 정의하고 각 기법을적용하여 얻어진 변화탐지 결과영상과 참조자료를 비교하여 성능을 분석하였다. 성능분석 결과 실험에 사용한 모든 영상에서 MAD, IR-MAD 기법이 상대적으로 우수한 성능을 제공하였다. LULC, 식생변화 등 대규모지역의 변화탐지에 우수한 성능을 보인 MAD, IR-MAD 기법이 소형객체의 변화탐지에도 적용될 수 있음을 확인할 수 있었다. 아울러 변화탐지 대상인 소형객체에 높은 반사율 특성을 가지는 분광밴드를 변화탐지를 위한분석에 포함하는 것이 소형객체 변화탐지율을 높일 수 있었다.
Existing change detection researches have been focused on changes of land use and land cover (LULC), damaged areas, or large vegetated and water regions. On the other hands, increased temporal and spatial resolution of satellite images are strongly suggesting the feasibility of change detection of small objects such as vehicles and ships. In order to check the feasibility, this paper analyzes the performance of existing pixel-based change detection methods over small objects. We applied pixel differencing, PCA (principal component analysis) analysis, MAD (Multivariate Alteration Detection), and IR-MAD (Iteratively Reweighted-MAD) to Kompsat-3A and Google Map images taken within 10 days. We extracted ground references for changed and non-changed small objects from the images and used them for performance analysis of change detection results. Our analysis showed that MAD and IRMAD, that are known to perform best over LULC and large areal changes, offered best performance over small object changes among the methods tested. It also showed that the spectral band with high reflectivity of the object of interest needs to be included for change analysis.
