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무인항공 경사사진을 이용한 3차원 모델 생성 및 정확도 평가
3D Model Generation and Accuracy Evaluation using Unmanned Aerial Oblique Image 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.20 no.3, 2019년, pp.587 - 593  

박준규 (서일대학교 토목공학과) ,  정갑용 (충남대학교 대학원 토목공학과)

초록
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공간정보 관련 분야는 위치정보를 취득할 수 있는 센서 및 자료처리 기술의 발달로 빠른 속도로 변화하고 있으며, 이와 연관된 각종 산업과 사회적 활동에서 수요가 커지고 있는 실정이다. 누구나 보기 쉽고 이해가 빠른 3차원 공간정보의 구축과 활용은 관련 서비스의 품질과 신뢰도 향상에 필수적인 요소라 할 수 있다. 최근에는 3차원 공간정보 구축 기술로 3D 레이저 스캐너가 많이 활용되고 있지만 3D 레이저 스캐너는 대상물의 규모가 크거나 형상이 복잡한 경우, 데이터 취득이 되지 않는 음영지역이 발생할 수 있으며, 장비의 이동 및 설치 횟수가 많아질수록 작업의 효율이 떨어지는 단점이 있다. 이에 본 연구에서는 무인항공기를 이용하여 경사사진을 취득하고, 자료처리를 통해 대상물의 3차원 모델을 생성하고자 하였다. 연구대상지를 선정하고, 무인항공기를 이용해 경사사진을 취득하였으며, 자료처리를 통해 0.02m의 간격을 가지는 포인트클라우드 형태의 3D 모델을 생성하였다. 3D 모델의 정확도 평가 결과는 최대 0.19m, 평균 0.11m로 나타났으며, 축 방향에 따른 편차의 경향성은 나타나지 않았다. 향후, 촬영 및 자료처리 방법에 따른 정확도 평가와 카메라 종류에 따른 3D 모델 구축과 정확도 평가 및 분석이 이루어진다면 3D 모델의 정확도를 개선할 수 있을 것이며, 포인트클라우드 형태의 3D 모델은 거리 및 면적의 측정, 단면 생성, 대상물의 도면화 등 다양한 활용이 가능하여 공간정보 서비스 및 관련 업무의 작업 효율성을 향상시킬 수 있을 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The field of geospatial information is rapidly changing due to the development of sensor and data processing technology that can acquire location information. And demand is increasing in various related industries and social activities. The construction and utilization of three dimensional geospatia...

주제어

#3D Model   #Accuracy Analysis   #Geospatial Information   #Oblique Image   #UAV  

표/그림 (13)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 대상물의 3차원 모델 생성에 3D 레이저 스캐너를 활용하는 것이 효과적이지만 장비의 이동 및 설치 횟수가 많아질수록 작업의 효율이 떨어지는 점과 무인항공기에 비해 상대적으로 비용이 상승하는 단점을 보완할 수 있는 방안의 마련이 필요하다. 이에 본 연구에서는 무인항 공기를 이용하여 경사사진을 취득하고, 자료처리를 통해 대상물의 3차원 모델을 생성하고자 한다. Fig.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
3D 레이저 스캐너의 단점은 무엇인가? 3D 레이저 스캐너는 대상물의 정밀한 3차원 위치정보를 얻을 수 있으며, 사람이 직접 접근하기 어려운 지형이나 문화재와 같이 보전이 필요한 대상물에 직접 접촉하지 않고도 정확한 형상을 구현하여 각종 자료들을 생성하는데 활용되고 있다[7,8]. 하지만 3D 레이저 스캐너는 대상물의 규모가 크거나 형상이 복잡한 경우, 데이터 취득이 되지 않는 음영지역이 발생할 수 있는 단점이 있다.
3D 레이저 스캐너란 무엇인가? 최근에는 3차원 공간정보 구축 기술로 3D 레이저 스캐너가 많이 활용되고 있다. 3D 레이저 스캐너는 대상물에 수많은 레이저를 주사하고 반사되는 값을 취득하여 대상물에 대한 포인트클라우드 형태의 공간정보를 구축할 수 있는 장비이다[4-6]. 3D 레이저 스캐너는 대상물의 정밀한 3차원 위치정보를 얻을 수 있으며, 사람이 직접 접근하기 어려운 지형이나 문화재와 같이 보전이 필요한 대상물에 직접 접촉하지 않고도 정확한 형상을 구현하여 각종 자료들을 생성하는데 활용되고 있다[7,8].
무인항공기를 이용해 경사사진을 취득하고 포인트클라우드 형태의 3D 모델을 생성할 때 기대되는 점은 무엇인가? 11m로 나타났으며, 축 방향에 따른 편차의 경향성은 나타나지 않았다. 향후, 촬영 및 자료처리 방법에 따른 정확도 평가와 카메라 종류에 따른 3D 모델 구축과 정확도 평가 및 분석이 이루어진다면 3D 모델의 정확도를 개선할 수 있을 것이며, 포인트클라우드 형태의 3D 모델은 거리 및 면적의 측정, 단면 생성, 대상물의 도면화 등 다양한 활용이 가능하여 공간정보 서비스 및 관련 업무의 작업 효율성을 향상시킬 수 있을 것이다.
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참고문헌 (17)

  1. H. Y. Kang, S. K. Nam, J. R. Hwang, J. Y. Lee, "LOD(Level of Detail) Model for Utilization of Indoor Spatial Data", Korean Society Of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography, Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography, Vol.36, No.6, 2018, pp. 545-554. DOI: https://doi.org/10.7848/ksgpc.2018.36.6.545 

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  2. J. B. Lee, S. Y. Kim, H. M. Jang, Y. Huh, "Detection of Unauthorized Facilities Occupying on the National and Public Land Using Spatial Data", Korean Society Of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography, Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography, Vol.36, No.2, 2018, pp. 67-74. DOI: https://doi.org/10.7848/ksgpc.2018.36.2.67 

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  5. M. K. Chung, C. J. Kim, K. H. Choi, D. K. Chung, Y. G. Kim, "Development of LiDAR Simulator for Backpack-mounted Mobile Indoor Mapping System", Korean Society Of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography, Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography, Vol.35, No.2, 2017, pp. 91-102. DOI: https://doi.org/10.7236/JIIBC.2018.18.1.129 

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  9. Ministry of Land, Infrastructure and Transport, Press Releases [Internet]. Ministry of Land, Infrastructure and Transport. Available From: http://www.law.go.kr/ (accessed Feb., 10, 2019) 

  10. K. J. Ahn, D. S. Ko, "A Study on Reconstruction of 3-Dimensional Spatial Model Based on Photogrammetry Using V-World and Its Use as Urban 3D", Journal of Digital Contents Society Content, Vol.20, No.1, pp.119-126, 2019. DOI: http://dx.doi.org/10.9728/dcs.2019.20.1.119 

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  12. M. K. Chung, C. J. Kim, K. H. Choi, D. K. Chung, Y. G. Kim, "Development of LiDAR Simulator for Backpack-mounted Mobile Indoor Mapping System", Korean Society Of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography, Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography, Vol.35, No.2, pp. 91-102, 2017. DOI: https://doi.org/10.7848/ksgpc.2018.36.6.545 

  13. K. D. Kim, S. H. Jung, K. H. Lee, Y. S. Choi, M. S. Kim, "Mobile Mapping System Development Based on MEMS-INS for Measurement of Road Facility", Korean Society Of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography, Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography, Vol.36, No.2, pp.75-84, 2018. DOI: https://doi.org/10.7848/ksgpc.2018.36.2.75 

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  14. T. H. Park, C. M. Jang, S. I. Jang, B. S. Chun, "Road-traffic Noise Mapping by Combining GIS DB and LiDAR Dataset", Trans. Korean Soc. Noise Vib. Eng., Vol.28, No.4, pp.483-489, 2018. DOI: https://doi.org/10.5050/KSNVE.2018.28.4.483 

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  15. B. G. Choi, Y. W. Na, Y. S. Shin, "A Comparative Study of Carbon Absorption Measurement Using Hyperspectral Image and High Density LiDAR Data in Geojedo", Korean Society Of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography, Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography, Vol.35, No.4, pp.231-240, 2017. DOI: https://doi.org/10.7848/ksgpc.2017.35.4.231 

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  16. Ministry of Land, Infrastructure and Transport, Press Releases [Internet]. Ministry of Land, Infrastructure and Transport. Available From: http://www.law.go.kr/ (accessed Feb., 10, 2019) 

  17. S. K. Choi, G. H. Kim, J. W. Choi, S. K. Lee, D.Y. Choi, S. H. Jung, S. J. Chun, "UAV-based Land Cover Mapping Technique for Monitoring Coastal Sand Dunes," Korean Society Of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography, Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography, Vol.35, No.1, pp.11-22, 2017. DOI: https://doi.org/10.7848/ksgpc.2017.35.1.11 

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