Automatic Building Extraction Using LIDAR and Aerial Image

LIDAR 데이터와 수치항공사진을 이용한 건물 자동추출

Building information is primary source in many applications such as mapping, telecommunication, car navigation and virtual city modeling. While aerial CCD images which are captured by passive sensor(digital camera) provide horizontal positioning in high accuracy, it is far difficult to process them in automatic fashion due to their inherent properties such as perspective projection and occlusion. On the other hand, LIDAR system offers 3D information about each surface rapidly and accurately in the form of irregularly distributed point clouds. Contrary to the optical images, it is much difficult to obtain semantic information such as building boundary and object segmentation. Photogrammetry and LIDAR have their own major advantages and drawbacks for reconstructing earth surfaces. The purpose of this investigation is to automatically obtain spatial information of 3D buildings by fusing LIDAR data with aerial CCD image. The experimental results show that most of the complex buildings are efficiently extracted by the proposed method and signalize that fusing LIDAR data and aerial CCD image improves feasibility of the automatic detection and extraction of buildings in automatic fashion.

도시지역의 대부분을 차지하는 건물에 대한 3차원 공간정보는 지도제작뿐 아니라 무선 통신망 설계, 카 내비게이션, 가상도시 구축 등에 근간이 되는 주요 정보이다. 대표적인 수동센서(passive sensor)로부터 얻어진 수치항공사진은 높은 수평 위치정확도를 가지는 반면 중심투영과 폐색지역에 의한 원천적인 문제로 인하여 자동화 과정이 어렵다. 반면 능동센서인 LIDAR 시스템은 지표면에 대한 비정규 점군 형태의 3차원 정보를 빠르고 정확하게 제공한다. 하지만 데이터 취득 특성상 건물의 외곽선과 같은 정보의 획득에는 어려움이 있다. 본 연구에서는 수치항공사진과 LIDAR 데이터를 용합하여 건물의 외곽선을 자동으로 추출하는 방법을 제안하였다. 실험 결과 본 연구에서 제안한 방법은 복잡한 형태의 건물의 외곽선 추출에 우수한 결과를 보여주었으며, LIDAR 데이터와 수치항공사진을 이용해 건물을 자동으로 추출할 수 있는 가능성을 제시하였다.