초록 ▼

본 연구는 CCD 사진기의 영상을 처리할 수 있는 수치사진측량용 프로그램 개발 과정과 위성신호를 수신하여 취득한 좌표를 삼차원 국지좌표로 변환할 수 있는 좌표변환 해석기법 개발과정, 분석과정, 세 가지 종류의 탐측기인 CCD 사진기와 GPS, IMU를 조합한 삼차원 위치해석 및 정확도와 정밀도 분석과정으로 세분되어 진행되었다.
이를 위하여 먼저 CCD 사진기에 의해서 취득된 좌우측 영상을 이용하여 외부 표정요소를 결정하고, 대상물에 대한 삼차원 지상좌표를 결정할 수 있는 수치사진 측량용 프로그램을 개발하였다. 둘째, 연세대학교

본 연구는 CCD 사진기의 영상을 처리할 수 있는 수치사진측량용 프로그램 개발 과정과 위성신호를 수신하여 취득한 좌표를 삼차원 국지좌표로 변환할 수 있는 좌표변환 해석기법 개발과정, 분석과정, 세 가지 종류의 탐측기인 CCD 사진기와 GPS, IMU를 조합한 삼차원 위치해석 및 정확도와 정밀도 분석과정으로 세분되어 진행되었다.
이를 위하여 먼저 CCD 사진기에 의해서 취득된 좌우측 영상을 이용하여 외부 표정요소를 결정하고, 대상물에 대한 삼차원 지상좌표를 결정할 수 있는 수치사진 측량용 프로그램을 개발하였다. 둘째, 연세대학교 공과대학 옥상에 위성신호 관측을 위한 기준점을 설치하고, 위성신호 수신에 의한 World Geodetic System-84 (WGS-84) 좌표를 연세대학교 공과대학 옥상에 위치한 기준점을 기준으로 하는 삼차원 국지좌표로 변환할 수 있는 해석기법을 개발하였다. 셋째, CCD 사진기와 GPS, IMU를 조합한 삼차원 위치해석 알고리즘을 정립하고, 이동차량에 CCD 사진기와 GPS, IMU를 탑재한 후 대상물에 대한 삼차원 지상좌표를 결정하고 정확도를 분석하였다.
넷째, 실제 도로에서 도로 시설물에 대한 영상을 취득한 후 도로시설물에 대한 위치정보를 취득하였다.

Abstract ▼

This study is divided into four research parts. The first is the process of program development by which controls the image acquired CCD camera. The second is the process of coordinate transformation by which converts the WGS-84 coordinate into the three dimensional local coordinates. The third is t

This study is divided into four research parts. The first is the process of program development by which controls the image acquired CCD camera. The second is the process of coordinate transformation by which converts the WGS-84 coordinate into the three dimensional local coordinates. The third is the three dimensional positioning using the combination of CCD camera and GPS. Also, the accuracy and precision are analyzed.
The fourth is the three dimensional positioning using the combination of CCD and GPS, IMU. The accuracy and precision are analyzed.
For these purposes, the first works are the determination of exterior orientation elements by CCD images and the program development for digital photogrammetry. The second works are the establishment of control point on the roof of Yonsei Engineering building and the transformation technique development that converts WGS-84 coordinates into the three dimensional local coordinates.
The third works are the development of algorithm for the three dimensional positioning using CCD camera, GPS, and IMU, and the determination of three dimensional ground coordinates using the van on which the CCD camera, GPS receiver, and IMU unit are loaded. Also, the accuracy of three dimensional positioning is analyzed.
The fourth works are acquiring images of road facilities in the road and determining position of raod facility.

목차 Contents

• 제출문...1
• 요약문...2
• SUMMARY...5
• 목차...9
• 제 1 장 서론...31
• 제 1 절 연구목적...31
• 제 2 절 연구의 필요성...32
• 제 3 절 연구의 범위...32
• 제 2 장 국내외 기술개발현황...33
• 제 1 절 수치사진측량분야...33
• 제 2 절 GPS 분야...34
• 제 3 절 관성항법체계 분야...35
• 제 4 절 이동측량시스템 분야...38
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...39
• 제 1 절 수치 사진측량의 정확도 향상 및 자동화...39
• 1. 과대오차를 소거를 위한 알고리즘...39
• 2. CCD사진기를 이용한 수치사진측량...44
• 3. CCD사진기 영상의 영상정합...53
• 4. CCD 영상의 선형 지형물 추출...63
• 가. CCD 영상의 선형 지형물 추출 알고리즘...63
• 나. CCD영상의 선형 지형물 추출 수행...77
• 5. 위치결정을 위한 CCD 사진기 표정...84
• 제 2 절 GPS 및 IMU를 이용한 위치결정...91
• 1. GPS 위치결정...91
• 2. IMU를 이용한 위치해석...98
• 가. 자이로, 가속도계...98
• 나. 관성항법...107
• 3. 좌표변환...121
• 가. 지구좌표변환...122
• 나. 7-매개변수를 이용한 좌표변환...125
• 4. GPS와 IMU를 위한 좌표변환 소프트웨어 개발...129
• 제 3 절 실시간 사진측량 시스템...138
• 1. 하드웨어와 실시간 사진측량 시스템 소프트웨어 개요...138
• 가. CCD 사진기...138
• 나. GPS 수신기...140
• 다. IMU...141
• 라. 이동차량...141
• 마. 실시간 사진측량 시스템 소트프웨어 개발...144
• 2. 각각의 탐측기 자료를 이용한 모형식 개발...147
• 3. 사진측량 과정...150
• 4. 상호표정 및 절대표정 과정...162
• 제 4 절 실제 도로에 적용...173
• 1. 상호표정 및 절대표정 정확도 분석...173
• 가. 상호표정 분석...173
• 나. 절대표정의 정확도 분석...185
• 2. 도로시설물 측량...209
• 제 5 절 외국의 사례 및 향후 활용계획...222
• 1. 외국의 개발 및 적용 사례...222
• 가. 미국...222
• 나. 캐나다...223
• 다. 그밖의 나라...224
• 2. 향후 적용 방안...224
• 가. 지형도 작성...224
• 나. 건물 및 기반 시설물 평가 및 등록...225
• 다. 신설 도로망의 추적...226
• 라. 도로 시설물 관리...226
• 마. 지적분야의 적용...227
• 바. 자연재해 후 현황 측량...228
• 사. 토목 공사시의 이용...228
• 제 4 장 연구개발목표 달성도 및 대외 기여도...229
• 제 1 절 연구개발 목표...229
• 제 2 절 연구개발 목표의 달성도...229
• 1. 실시간 위치결정을 위한 수치사진측량 소프트웨어 개발...229
• 2. GPS 및 관성항법시스템을 이용한 위치결정 기술 개발...229
• 3. 시스템 통합 및 최적화 분야...230
• 4. 계획대비 수행실적...230
• 제 3 절 대외 기여도...230
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...232
• 제 6 장 참고문헌...233