항공사진기능사
1. 개요
영상지도를 제작하는 능력을 확인하고자 한국산업인력공단에서 주관하는 국가기술자격 과정이다. # 국토교통부가 주무부처이며 연 1회(정기기능사 3회차) 시험일정이 있다. 국방부 검정, 군 국기검 시험에서도 시행되나 시험 장비 부족으로 인해 정보, 정훈 등 극소수 특기에 한해서만 응시를 허용한다.
사진기능사와 달리 실기 시험만 있으며 응시료는 52,900원이다.
사진기능사도 그렇지만 제출해야 할 파일이 많기 때문에 갯수가 맞는지 확인해야 한다. (항공사진 기본처리와 정확도 평가는 답안지에 답안을 적어 제출하면 된다.)
2. 시험
2018년 기준으로 시험은 인하공업전문대학에서 본다. 사용하는 프로그램은 Adobe Photoshop CS6(영문판)과 ERDAS Imagine 2014다. 수험표에는 CS5와 Imagine 2010으로 잘못 나와 있으니 주의. (UI가 비슷해서 잘못 알아가도 큰 불편은 없긴 하다.) 또한 제공되는 Erdas Imagine 대신 Global_Mapper나 ER_Mapper 등 다른 소프트웨어를 이용해도 된다. (시험 전에 다른 소프트웨어를 사용할 건지 물어보며 설치할 시간을 준다.)
Erdas Imagine은 한글이 있으면 파일을 저장할 때 깨지는 경우가 있으니 필히 한글이 포함되어 있지 않은 디렉토리로 파일을 옮기고, 파일 이름도 영문으로 바꾼 뒤 수정해야 한다. 이 점은 감독관도 여러 번 강조하는 사항이나 말하지 않을 수도 있으니 미리 알고 가는 것이 좋다.
1년에 한 번만(3회차) 응시할 수 있는 데다가 모집 인원이 적어 금방 마감되기 때문에 접수를 빨리 해야 한다.
만약 Erdas Imagine에서 영상이 흑백만 나온다면, File 탭의 Preferences로 들어간다. 여기서 IMAGINE Preferences → File Formats → TIFF Image Files → Export band selection에서 Grayscale always, export one band only를 RGB로 변경하면 된다.
스팟 보정도 버퍼링 창이 켜질 정도로 시험장 내 컴퓨터 사양이 좋지 않아 프로그램이 튕기는 경우가 종종 있기 때문에, Erdas Imagine나 포토샵은 둘 중 하나만 켜 두는 게 좋다.
2.1. 항공사진 기본처리
총 4개 과제 중 가장 쉽다. 평소에 포토샵으로 보정을 해 본 사람이라면 따로 공부할 필요가 없다.
TIF 파일이 5개 주어지는데, 'Image - adjustments - Brightness/Contrast 또는 Levels' 순으로 들어가 각 기능을 이용해 보정하면 된다. 보정 정도는 '항공사진 기본처리.tif'를 참고하면 된다. 레벨 조정의 경우, 양 끝(0과 255)는 건드리지 말고 가운데 값만 조정하면 된다. 조정값은 반올림이나 버림없이 소숫점까지 그대로 쓸 것.
- 밝기 조정
- 대비 조정
- 레벨에서 Red 조정
- 레벨에서 Green 조정
- 레벨에서 Blue 조정
2.2. 항공정사사진 제작
항공사진을 다루는 시험인 만큼 가장 중요한 과제다.
세부 과제로 모자이크, 커팅, 세분화가 있다.
2.2.1. 모자이크
포토샵을 이용해 각 작업단위를 참고하여 2개 또는 4개 TIF 파일을 하나로 합치면 된다. 작업단위 TIF 파일을 열면 조합해야 할 파일들이 대충 합쳐져 있는데, 이걸 참고해서 각 파일들을 어떤 위치에 둬야 하는지, 어느 곳을 경계로 해서 합칠 것인지를 확인하여 합치면 된다. 완전히 합친 후 레이어별로 구분된 파일들을 배경으로 합쳐야(Flatten image) 한다. 배경으로 합치지 않고 저장하려 할 경우, 'Including layers will increase file size.'라는 메시지가 뜨기 때문에, 혹여 깜빡하더라도 엔터 키를 연타하지 않는 한 이를 방지할 수 있다.
예전에는 전체 항공사진을 참고하면서 seamline을 따라 각 사진을 조합하는 방식이었는데 2016년에 현재 방식으로 변경되었다.
각 TIF 파일들이 전체 사진을 잘라낸 것이 아닌, 순수 정사항공사진이기 때문에 가장자리 부분에는 기복변위가 있어 그냥 붙이면 맞지 않는다. 때문에, 각 지역별로 기복변위가 가장 적은 사진에서 추출해 합치면 되며 합치는 경계선은 작업단위를 참고[1]하되, 강이나 도로 등 기복변위가 없는 부분을 따라서 합치면 된다. 단, 도로는 차들이 찍혀 있을 경우 각 파일마다 차들의 위치가 다르기 때문에 지우개 등을 통해 어색함을 줄여야 한다. 경계선 부분을 중첩할 땐 제대로 겹치도록 한 쪽 파일의 투명도를 조절했다가 겹친 후 다시 100%로 올리는 것이 좋다.
또한 각 TIF 파일마다 색감이 조금씩 다른 경우도 있어 위에 기본처리 과제 때처럼 밝기/대비/레벨을 조정하거나 Quick Mask Mode 등을 사용해야 한다.
이렇게 각 사진들을 합쳤다면 합친 파일들을 제출하면 된다.
2.2.2. 커팅
이 시험에서 가장 신경써야 할 과제다. 커팅한 파일을 제출하는 걸로 끝나는 게 아니라 이걸로 다른 과제(세분화, 정확도 평가)도 해야 하기 때문에 여기서 잘못 되면 전부 문제가 생겨 자칫 불합격으로 이어질 수 있기 때문.
주어진 TIF 파일을 제시된 좌표에 맞춰 잘라내면 된다. 포토샵은 좌표를 이용하는 기능이 없기 때문에 사용 불가.
Erdas Imagine 2014를 기준[2]으로, Home 탭의 Inquire 버튼 옆에 ▼ 버튼이 있는데, 이것을 누르면 나오는 세부 메뉴 중 Inquire Box를 클릭한다. 클릭 후 Viewer 창이 나오면 시험지에 기재된 좌표값(ULX/Y: 좌측 상단 X/Y값, LRX/Y: 우측 하단 X/Y값)을 적고 Apply 버튼을 눌러 커팅될 부분이 잘 나오는지 확인한다.
이후, Viewer 창을 닫지 말고 Raster 탭의 Subset & Chip을 누르면 세부 메뉴가 나오는데 여기서 Create Subset Image를 누르면 창이 나온다.
우선 Input File에 주어진 TIF 파일을 넣고, Output File에 저장할 위치와 파일명을 설정하면 된다. 위에서도 말했지만 한글이 포함되면 안 되기 때문에 이를 신경쓰면서 저장하고, 이후 파일명을 정해진 이름으로 고쳐야 한다.
그리고 Subset Definition에서 Two Corners를 선택하고, From Inquire Box 버튼을 클릭해 좌표값이 잘 들어가는지 확인한다. 그리고, Ignore Zero in Output Stats.에 체크 표시를 해준다.
그리고 OK 버튼을 눌러주면 된다. 혹시 새까맣게 나온다면 커팅 전 원본 파일과 이름이 똑같은 tfw 파일을 커팅 후 파일이 있는 곳으로 옮기고, 파일명을 커팅한 파일명과 똑같이 한 다음 확인해본다.
2.2.3. 세분화
커팅한 파일을 4등분하면 된다.
커팅한 TIF 파일을 포토샵에서 열고, 'Image - Image Size'로 들어간다.
창이 나오면 픽셀은 고정하고 문서 크기만 변경하기 위해 맨 아래에 Resample Image 체크박스를 우선 해제해 준다.
맨 위 Pixel Dimensions에 있는 텍스트 박스들이 잠긴 것을 확인하고 Document Size에서 Width를 45.4cm로 입력해준다. 반드시 오른쪽 단위가 픽셀이 아닌 cm로 되어 있는지 확인해야 한다. 이후 OK를 눌러 설정을 반영해준다.
좌측 도구상자에서 Rectangular Marquee(사각형 선택 윤곽 도구)를 선택한 후 위쪽에 Style에서 크기 고정(Fixed Size)을 골라 정해진 규격대로 나뉘어지도록 한다. 이후 오른쪽에 있는 Width 칸에 22.7cm를, Height 칸에 27.72cm를 입력해준다. 저 크기는 외울 필요가 없이 시험지에 제시된 길이의 절반을 입력하면 된다.
이후 TIF 파일 바깥쪽 모퉁이 쪽을 클릭하면 정해진 규격대로 선택되는데, 이를 이용해 파일을 네 조각으로 나누고 각 조각을 새 파일로 복붙해 각각 제출하면 된다. 복붙한 후 바로 저장하지 말고, 레이어로 된 항공사진을 배경으로 병합한 후 저장해야 한다.
2.3. 보안지역 처리
세부 과제로 위장, 블러링, 저해상도가 있다.
위장과 블러링은 포토샵을 사용하며, 저해상도는 Erdas Imagine을 사용한다.
2.3.1. 위장
좌측 도구상자에서 Lasso Tool의 Polygonal Lasso Tool(다각형 올가미 도구)를 선택한다.
우선 위장해야 할 부분을 선택한 다음 Delete 키를 눌러(칠 도구상자가 나올 경우 Shift + Delete) 삭제해 준다.
이후 산이나 숲 부분을 아무 모양으로 선택해 복사한 다음 삭제한 자리에 옮기면 된다. 그냥 옮기기만 하면 복붙한 티가 나고 접합부가 어색하기 때문에 복붙한 숲 부분의 경계 부분과 위장해야 할 부분의 경계 부분을 지우개(경도를 0%로 해 지워진 부분이 부드럽게 되어야 한다.)로 살짝 지워내 어색함을 줄여야 감점이 적다.
이후 여러 방법을 통해 어색한 부분을 최대한 없앤 다음 모든 레이어를 배경으로 병합한 다음 파일을 저장해 제출하면 된다.
2.3.2. 블러링
Polygonal Lasso Tool을 이용해 블러링을 해야 할 부분을 선택한다.
그리고 'Filter - Filter Gallery - Artistic - Sponge'로 들어가 Brush Size와 Definition, Smoothness에 정해진 값을 입력하고 OK를 누르면 된다. 정해진 값은 시험지에 적혀 있다.
2.3.3. 저해상도
저해상도 기준은 시험지에 적혀 있으며, 여기서는 저해상도 기준 1.5m, 원본사진 25cm와 통합을 기준으로 한다.
Erdas Imagine 2014를 기준으로, Raster 탭의 Reproject를 눌러준다.
Input File에 주어진 파일을 넣고, Output File에 저장할 위치와 파일명을 설정하면 된다. 위에서도 말했지만 한글이 포함되면 안 되기 때문에 이를 신경쓰면서 저장하고, 이후 파일명을 정해진 이름으로 고쳐야 한다.
그리고 Output Cell Sizes에서 X값과 Y값에 모두 1.500000를 입력한 후 Rigorous Transformation과 Ignore Zero in Stats.를 클릭한 다음 OK를 누르면 사진이 축소된다. Categories의 투영법은 건드리지 않아도 불합격하지는 않지만, 굳이 설명하자면 아래 순서대로 하면 된다. 아래 수치를 외우지 못하겠다면 Home 탭에 Metadata를 클릭해 들어간 후, Projection 탭으로 들어가면 여러 값들이 나오는데, 이것을 보고 그대로 하면 된다.
- 1. 지구본 버튼을 누르고, Standard 탭에서 카테고리를 Japan(Bessel/Tokyo)로 한다.
- 2. Custom 탭으로 간다.
- 3. Projection Type은 Transverse Mercator로, Spheroid Name과 Datum Name은 WGS84로 한다.
- 4. Scale factor at central merician은 1.000000으로, 경도는 127 E로, 위도는 38 N으로 한다.
- 5. False easting은 200000m로, False northing은 600000m로 한다.
- 6. Save 버튼을 누르고, Save as에는 적당한 명칭을, 카테고리는 Japan(Bessel/Tokyo)으로 한다. 이후 Japan(Bessel/Tokyo) 카테고리에 투영법이 저장되어 있는지 확인한다.
그리고 제공된 JPG 파일을 보고 저해상도로 바꿔야 하는 부분을 확인한 다음 저해상도로 변환했던 TIF에서 해당 부분만 잘라낸다. 그리고 저해상도로 바꾸기 전의 원본 TIF 위에 덧씌운 다음 배경으로 병합한 후 제출하면 된다.
2.4. 정확도 평가
제시된 지역을 커팅한 파일에서 찾아 좌표값을 입력하면 된다. Erdas Imagine을 사용한다.
제시된 지역의 대략적 위치가 주어진 jpg 파일과 정확한 좌표값을 구하기 위한 위치별 확대사진이 주어져 있다.
Erdas Imagine 2014를 기준으로, 커팅한 파일을 열 때 Raster Options 탭으로 들어가 아래 체크박스 중 Fit to Frame, No Stretch, Background Transparent에 체크한 후 열면 된다. 열기 전에 pyramid Layers를 생성할 거냐는 창이 뜨는데 Yes를 누르면 된다.
TIF 파일을 연 후 십자 표시(Inquire)을 누르면 화면에 십자선과 좌표를 볼 수 있는 창이 뜬다. 십자선을 드래그해서 옮기면 십자선이 있는 곳의 좌표값이 나온다.
대략적인 위치로 간 후 ● 버튼을 누르면 화면 한가운데로 오며, 십자선을 최대한 정확한 위치로 옮긴 후 좌표값을 답안지에 적으면 된다.
3. 관련 문서
[1] 작업단위는 어디까지나 각 사진들이 어느 위치에 어떤 사진들과 조합되는지를 알려주기 위한 것으로, 꼭 작업단위에 표시된대로 사진을 합칠 필요는 없다. 1순위는 무조건 기복변위의 최소화.[2] 벡터가 아닌 레스터로 열어야 하며, 파일이 보이지 않을 경우, 아래 파일 종류를 ADRG Image(*.img)에서 TIFF로 변경하여야 한다. 또한 피라미드 레이어를 생성하겠냐는 알림이 뜨는 경우, '예'를 누르면 된다.