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초록
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최근 이슈가 되어온 스마트폰에는 고해상도 카메라, Assisted GPS, 가속도계, 자이로스코프, 그리고 자기 계측 센서와 같이 측량에 직접 이용할 수 있는 다양한 센서들이 탑재되어 있다. 본 연구는 고해상도 영상을 제공하는 스마트폰 카메라를 검정하고 그 정확도를 평가함으로써, 사진측량에 스마트폰 영상의 활용 가능성을 제시하는데 그 목적을 둔다. 먼저, 스마트폰 카메라의 정확도 평가에 앞서 각 카메라의 렌즈 왜곡을 보정하기 위한 카메라 검정이 이루어졌고, 이 과정에서 광속조정에 의해 계산된 영상 좌표 및 대상물 좌표의 정확도를 분석하였다. 또한, 3차원 위치 결정에 있어 렌즈 왜곡 계수의 고려 유무에 따른 결과 분석이 이루어졌고, 최종적으로 측량용 카메라에 대한 스마트폰 카메라의 상대 정확도를 평가하였다. 그 결과, 스마트폰 카메라의 왜곡 보정에 있어 고차항의 방사 왜곡 계수도 고려되어야 하며, 측량용 카메라에 의한 결과와 미소한 차이를 나타내어 사진측량에 스마트폰 영상의 활용 가능성이 클 것으로 기대된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The smartphones which have been recently are embedded with high resolution quality camera, assisted GPS, accelerometer, gyroscope and various sensors including magnetometer sensor that could be directly used for measurement. This study aims to suggest the possible application of smartphone camera pr...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구는 최근 이슈가 되고 있는 스마트폰에 내장된 다양한 센서 중 고해상도 영상을 제공하는 카메라를 검정하고, 그 정확도를 평가함으로써 사진측량에 스마트폰 영상의 활용 가능성을 제시하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 500만 화소 및 800만 화소를 지원하는 2대의 스마트폰을 이용하였고, 스마트폰 카메라의 정확도 평가를 위해 2대의 측량용 카메라를 이용한 촬영도 동시에 수행하였다.
  • 본 연구에서는 최근 이슈가 되고 있는 스마트폰 영상의 활용 가능성을 평가하기 위해 스마트폰에 내장된 카메라 검정을 수행하고, 스마트폰 영상으로부터 결정된 3차원 위치의 정확도를 평가하였다.

가설 설정

  • 사진측량에서 삼각측량 및 삼각수준측량 등과 같은 방법에 의해 결정된 검사점(check point)을 이용한 정확도 평가가 주로 이용되고 있지만, 원형 타깃에서 중심의 3차원 위치를 정확히 결정하기엔 많은 어려움이 있다. 따라서 표 2와 같이 광속조정에서 가장 양호한 결과를 나타낸 d7metric 카메라의 결과를 최확값으로 가정하였다. 또한 이것과 나머지 3개 카메라 결과와의 차이를 분석함으로써, 측량용 카메라에 대한 스마트폰 카메라의 상대 정확도를 평가하였고, 그 결과는 표 6과 같다.
  • 사진측량은 대상 공간 내의 점 P , 투영중심 O′, 그리고 초점면상의 점 P′ 가 일직선을 이룬다는 가정을 바탕으로 하는 공선조건식을 근거로 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
Pedersini 등, 1999에 따르면 카메라 모델은 무엇을 이용하여 정의된다고 하였는가? 카메라 모델은 그림 1과 같이 대상 공간 내의 점 P의 3차원 좌표와 영상면 상의 좌표간의 수학적 상관관계로 정의된다. 일반적으로 카메라 모델은 카메라의 모든 광학적, 기하학적 매개변수를 직접적으로 이용하여 정의된다(Pedersini 등, 1999).
본 연구에서 카메라 검정은 무엇을 보정하기 위해 필요하다고 하였는가? 특히, 수치사진측량에 있어 고해상도 비측량용 카메라 활용이 지속적으로 증대되고 있다(정수 등, 2005). 그러나, 대부분의 상업용 디지털 카메라는 수치사진측량의 용도로 설계되어 있지 않기 때문에, 측량의 목적으로 사용할 때 가장 유의해야 할 점은 카메라 렌즈에 포함된 왜곡을 보정하는 것이다(정성수 등, 2008). 이러한 왜곡을 보정하기 위해 카메라 검정(calibration)이 필요하며, 사진측량에 관측 정확도는 센서 품질과 내부표정의 정확한 모델링에 직접적으로 관계가 있다.
카메라 렌즈의 검정 방법에는 어떤 것이 있는가? 카메라 렌즈의 검정 방법에는 DLT(direct linear transformation) 기법, Tsai 기법, 그리고 전통적 사진측량의 해법에 포함된 해석적 자체검정(self-calibration) 기법이 있다. 일반적으로 사진측량학에 사용되고 공식화된 기하학적 카메라 모델은 다양하지만, 센서 표정과 검정은 주로 광속조정(bundle adjustment)에 의해 수행된다(Brown, 1971).
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참고문헌 (26)

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