Direct Correction of Lens Distortions in Close-Range Digital Photogrammetry

근거리 수치사진측량에 있어서 렌즈왜곡의 직접 보정

The lens distortions were corrected directly using the high-order polynomial which was offered in camera calibration data for the forward transformation and the root of Newton-Raphson's $2\times{2}$ nonlinear system for the backward transformation. The 0.04~0.08 pixels increase in accuracy was indicated through the use of direct correction of lens distortions instead of least square methods of commercial software. The least square adjustment method of high-order polynomial requires many control points which has a same weight. But this suggested method which is unnecessary to determine control points was developed and applied. The algorithm showed improved efficacy.

본 연구는 근거리 수치사진의 카메라 렌즈방사왜곡의 보정에 있어서, 기존 상용 소프트웨어의 최소제곱법에 의한 좌표변환방법인 기하보정툴을 사용하지 않고, 주변환식으로는 카메라 검정자료에서 제공되는 고차다항식을, 역변환에 있어서는 Newton-Raphson의 비선형 방정식의근의 해법을 직접 사용하여 렌즈방사왜곡을 보정함으로써 기하학적 정확도가 최소제곱법에 의한 좌표변환방법에 비하여 약 0.04∼0.08화소 향상된 수치 사진화상을 얻을 수 있었다. 또한 기존 소프트웨어에 있어서는 고차다항식의 최소제곱법 적용을 위해서 동일한 경중률의 많은 기준점의 선정작업을 필요로 하나, 본 연구에서 제시한 기법은 이 작업이 필요 없으므로 작업의 효율성을 높일 수 있었다.