대한공간정보학회지 (Journal of Korean Society for Geospatial Information Science)

  • 제17권2호
  • /
  • Pages.91-99
  • /
  • 2009
  • /
  • 1598-2955(pISSN)
  • /
  • 2287-6693(eISSN)
대한공간정보학회 (Korea Spatial Information Society)
권호 표지

비측량용 카메라를 이용한 3차원 형상 해석

The Analysis of 3-Dimensional Shape Using Non-Metric Cameras

  • 정수 (안동대학교 토목공학과)
  • 투고 : 2009.05.07
  • 심사 : 2009.06.05
  • 발행 : 2009.06.30
PDF 다운로드
⟨ 이전 논문 다음 논문 ⟩

초록

지형공간정보 분야에서 대상물의 3차원 형상에 대한 자료는 기본 자료로 취급되고 있다. 특히, 공간에 관련하여 계획, 유지, 관리 등을 업무를 수행하기 위해서는 다양한 물리적 형상 정보가 필요하다. 종래의 사진측량은 고가의 측량용 카메라와 숙달된 전문가가 운용하는 해석도화기를 이용하여 수행되어 왔으나 최근에는 수치사진측량의 발달로 인하여 저가의 비측량용 디지털 카메라를 이용해 컴퓨터 환경에서 수행하는 것이 가능해졌다. 본 연구에서는 비측량용 디지털 카메라를 이용한 근거리 사진측량에 의해 신속하게 3차원 형상정보를 생성하기 위한 기술을 연구하고, 이를 지형공간정보 분야에 적용할 수 있도록 함으로써, 지형공간정보 분야에서 필요로 하는 3차원 형상에 대한 정보의 취득을 원활하게 하는 것을 목적하였다. 비측량용 카메라 중에서 보급형 컴팩트 디지털 카메라를 사용하고 대상물 내의 단 하나의 길이 성분만을 관측하여 대상물의 3차원 형상을 해석한 결과 1화소 이하의 정확도로 대상물의 크기를 해석할 수 있었다.

In the field of geospatial information, 3D shape information has been considered as a frame data for GIS. Many kind of physical shape information is, especially, required for the works related with space, such as planning, maintenance, management, etc. Conventional photogrammetry was implemented under the conditions with expensive metric cameras and analytical plotters operated by experts. Nowadays, however, the metric cameras and analytical plotters are replaced by low price non-metric digital cameras and personal computers by virtue of the progress in digital photogrammetry. This study aims to investigate the technology to easily and promptly produce 3D shape information required in geospatial information system using close-range photogrammetry with non-metric digital cameras. As the results of this study, 3D shape of an experimental object was made out with a common compact digital camera and only a known length of a line component in the object and the accuracy of the dimension of 3D shape was analyzed to be less than one pixel.

키워드

참고문헌

  1. 강진아, 박재민, 김병국, 2008, "사진측량 기법을 사용한 광각렌즈 왜곡보정에 관한 연구", 한국측량학회지, 한국측량학회, 제26권, 제2호, pp.103- 110.
  2. 김기홍, 이석군, 송영선, 2006, "재난피해조사를 위한 영상촬영시스템 개발", 한국지형공간정보학회지, 한국지형공간정보학회, 제14권, 제1호, pp.75- 83.
  3. 김진수, 서동주, 이종출, 2004, "수치사진측량기법을 이용한 토량환산계수 산정", 한국측량학회지, 한국측량학회, 제22권, 제4호, pp.339-347.
  4. 배연성, 2004, "Close-Range Photogrammetry에 의한 절대변형해석 시스템의 개발", 한국측량학회지, 한국측량학회, 제22권, 제2호, pp.127-135.
  5. 서동주, 이종출, 2003, "근접수치사진측량의 촬영위치에 따른 정밀도 해석", 지형공간정보, 한국지형공간정보학회, 제11권, 제3호, pp.3-11.
  6. 서동주, 김종원, 2006, "디지털 영상을 이용한 철도선형 정보 추출", 한국측량학회지, 한국측량학회, 제24권, 제5호, pp.399-408.
  7. 서동주, 김가야, 2008, "영상을 이용한 교량 신축이음부의 신축량 추출", 한국지리정보학회지, 한국지리정보학회, 제11권, 제4호, pp.139-149.
  8. 서정훈, 서동주, 이종출, 이성록, 2004, "디지털 비디오 카메라를 이용한 아스팔트 콘크리트 포장 노면 정보획득", 지형공간정보, 한국지형공간정보학회, 제12권, 제3호, pp.51-59.
  9. 엄대용, 이성순, 2004, "3차원 수치영상을 이용한 암반 사면의 불연속명 정보 추출", 한국측량학회지, 한국측량학회, 제22권, 제3호, pp.233-244.
  10. 오재홍, 이창노, 어양담, 2006, "비측정용 디지털 카메라의 효율적인 자체 검정을 위한 대상지 구성", 한국측량학회지, 한국측량학회, 제24권, 제3호, pp.281-288.
  11. 유복모, 토니 쉥크, 2003, 현대 디지털 사진 측량학, 피어슨 에듀케이션 코리아, pp.187-199.
  12. 이효성, 2008, "사진측량용 이동식 표정판을 이용한 모형지반 변형량 측정", 한국측량학회지, 한국측량학회, 제26권, 제4호, pp.323-331.
  13. 전재춘, Min Ding, Sastry Shankar, 2007, "3차원 데이터상에 영상등록을 위한 카메라 외부표정 계산", 한국측량학회지, 한국측량학회, 제25권, 제5호, pp.375, 381.
  14. 정성수, 허준, 우선규, 2008, "초점거리 변화에 따른 렌즈 왜곡의 경험적 모델링", 한국측량학회지, 한국측량학회, 제26권 제1호, pp.93-100.
  15. 정성혁, 박찬홍, 이재기, 2004, "산업 사진측량에 의한 자동차의 외형 정밀 측정", 한국측량학회지, 한국측량학회, 제22권, 제2호, pp.179-186.
  16. 정성혁, 이재기, 2004, "산업사진측량을 이용한 터널의 천단 및 내공 변위 관측", 한국측량학회지, 한국측량학회, 제22권, 제3호, pp.209-215.
  17. 정수, 박정환, 정인성, 유복모, 2001, "대상공간 최소제곱 영상정합에 의한 지형복원", 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제21권, 제1-D호, pp.125-134.
  18. 정수, 이창노, 오재홍, 2005, "직접선형변환 매개변수로 부터 사진기 매개변수의 산정", 지형공간정보, 한국지형공간정보학회, 제13권 제2호, pp.39-43.
  19. 최현, 안창환, 홍순헌, 2008, "네비게이션과 연동된 근접수치사진측량시스템 적용", 한국측량학회지, 한국측량학회, 제26권, 제5호, pp.465-473.
  20. Cooper, M. A. R. and S. Robson, 1996, "Theory of Close Range Photogrammetry" In Close Range Photogrammetry and Machine Vision(Eds. K. B. Atkinson), Whittles Publishing, pp.9-51.
  21. EOS Systems, 2009, PhotoModeler - Measuring & Modeling the Real World, http://www.photomodeler.com/indexn.htm
  22. Fraser, C. S. and S. Al-Ajlouni, 2006, "Zoom-Dependent Camera Calibration in Digital Close-Range Photogrammetry", PE&RS, ASPRS, Vol. 72, No. 9, pp.1017-1026.
  23. Habib, A. and M. Morgan, 2005, "Stability Analysis and Geometric Calibration of Off-the- Shelf Digital Cameras", PE&RS, ASPRS, Vol. 71, No. 6, pp.733-741.
  24. Maas, H. and U. Hampel, 2006, "Photogrammetric Techniques in Civil Engineering Material Testing and Structure Monitoring", PE&RS, ASPRS, Vol. 72, No. 1, pp.39-45.