DOI QR코드

DOI QR Code

Extraction of 3D Objects Around Roads Using MMS LiDAR Data

MMS LiDAR 자료를 이용한 도로 주변 3차원 객체 추출

  • CHOUNG, Yun-Jae (Research Institute for Spatial Information Technology, GEO C&I Co., Ltd.)
  • 정윤재 ((주)지오씨엔아이 공간정보기술연구소)
  • Received : 2017.03.13
  • Accepted : 2017.03.26
  • Published : 2017.03.31

Abstract

Making precise 3D maps using Mobile Mapping System (MMS) sensors are essential for the development of self-driving cars. This paper conducts research on the extraction of 3D objects around the roads using the point cloud acquired by the MMS Light Detection and Ranging (LiDAR) sensor through the following steps. First, the digital surface model (DSM) is generated using MMS LiDAR data, and then the slope map is generated from the DSM. Next, the 3D objects around the roads are identified using the slope information. Finally, 97% of the 3D objects around the roads are extracted using the morphological filtering technique. This research contributes a plan for the application of automated driving technology by extracting the 3D objects around the roads using spatial information data acquired by the MMS sensor.

모바일 매핑 시스템(Mobile Mapping System: MMS) 센서를 이용한 3차원 정밀지도의 구축은 자율주행 자동차 개발에 필요한 기술이다. 본 논문은 MMS LiDAR(Light Detection And Ranging) 센서를 이용하여 획득한 점군자료를 이용하여 도로주변의 3차원 객체 추출에 관한 연구를 수행하였다. 우선, MMS LiDAR 점군자료 이용하여 수치표면모형(DSM: Digital Surface Model)을 제작하고, 생성된 DSM을 기반으로 경사도 지도를 제작하였다. 추출된 경사도 정보를 이용하여 도로주변의 3차원 객체를 식별하였고, 모폴로지 필터링 기법을 이용하여 도로주변의 3차원 객체 중 총 97%의 객체를 추출하였다. 본 연구는 MMS 센서를 이용하여 획득한 공간정보자료를 기반으로 도로 주변의 3차원 객체를 추출함으로써 최근 주목받고 있는 자율주행기술의 활용성에 관한 방안을 제시하였다는데 의의가 있다.

Keywords

References

  1. ArcGIS for Desktop. 2017. How slope works. http://desktop.arcgis.com/en/arcmap/10.3/tools/spatial-analyst-toolbox/how-slope-works.htm(Accessed March 21, 2017).
  2. Choung, Y.J. 2014. Mapping levees using lidar data and multispectral orthoimages in the Nakdong River Basins, South Korea. Remote Sensing 6(9):8696-8717. https://doi.org/10.3390/rs6098696
  3. Choung, Y.J. 2015. A study on extraction of croplands located nearby coastal areas using high-resolution satellite imagery and lidar data. Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies 18(1):170-181 (정윤재. 고해상도 위성영상과 LiDAR 자료를 활용한 해안지역에 인접한 농경지 추출에 관한 연구. 한국지리정보학회지 18(1):170-181). https://doi.org/10.11108/kagis.2015.18.1.170
  4. Gonzalez, R.C., R.E. Woods, and S.L. Eddins. 2012. Digital image processing using matlab. 2nd Edition, Columbus, OH, McGraw-Hill Higher Education. p.827.
  5. HMG Journal. 2017. Development of the automated driving technology. http://www.hmgjournal.com/MediaCenter/News/Press-Releases/hyundaikia-motor-skill-1601 05.blg (Accessed March 21, 2017).
  6. Hyundai MnSOFT. 2017. Precise road map. http://blog.hyundai-mnsoft.com/841 (Accessed March 21, 2017).
  7. Ishikawa, K., F. Tonomura, Y. Amano, and T. Hashizume. 2013. Recognition of road objects from 3d mobile mapping data. International Journal of CAD/CAM 13(2): 41-48.
  8. Jwa, Y.S, G.H. Sohn, J.U. Won, W.C. Lee, and N.H. Song. 2015. Railway track extraction from mobile laser scanning data. Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography 33(2):111-122 (좌윤석, 손건호, 원종운, 이원춘, 송낙현. 2015. 모바일 레이저 스캐닝 데이터로부터 철도 선로 추출에 관한 연구. 한국측량학회지 33(2):111-122). https://doi.org/10.7848/ksgpc.2015.33.2.111
  9. Kim, I.S. 2012. Evaluation for applying low-cost mobile laser system to earth volume calculation at construction site. Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography 30(6):539-547 (김인섭, 건설현장에서의 토공량산출을 위한 저가형 모바일 레이저시스템의 적용성 평가. 한국측량학회지 30(6):539-547). https://doi.org/10.7848/ksgpc.2012.30.6-1.539
  10. Kim, M.G. and J.G. Sung. 2008. Application of mobile mapping system for effective road facility maintenance and management. 2008. Korean Journal of Remote Sensing 24(2):153-164 (김문기, 성정곤. 2008. 효율적인 도로 시설물 유지관리를 위한 모바일 매핑 시스템 활용에 관한 연구. 대한원격탐사학회지 24(2):153-164).
  11. Lee, H.S. 2010. Comparison and evaluation of root mean square for parameter settings of spatial interpolation method. Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies 13(3):29-41 (이형석. 2010. 공간보간법의 매개변수 설정에 따른 평균제곱근 비교 및 평가. 한국지리정보학회지 13(3):29-41).
  12. Lee, G.S., D.K. Koh, and W.G. Kim. 2004. Efficient construction of topographic data for flood mapping using digital map. Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies 7(1):52-61 (이근상, 고덕구, 김우구. 2004. 수치지형도를 활용한 홍수지도 제작용 지형자료의 효과적인 구축방법 연구. 한국지리정보학회지 7(1):52-61).
  13. Mitsubishi Electric. 2017. Mobile mapping system-High accuracy GPS mobile measuring equipment. http://www.mitsubishielectric.com/bu/mms/lineup/index.html (Accessed March 21, 2017).
  14. Pastucha, E. 2016. Catenary system detection, localization and classification using mobile scanning data. Remote Sensing 8(10):1-22.
  15. Woo, H.S., K.S. Song, K.S. Kwon, B.G. Kim, and T.J. Hwang. 2011. Study on light-weight mobile mapping systems using high speed camera & MEMS IMU/GPS. Journal of Korea Spatial Information Society 19(4):73-79 (우희숙, 송기성, 권광석, 김병국, 황택진. 2011. 고속카메라와 MEMS IMU/G PS를 이용한 모바일매핑시스템 경량화 방안 연구. 한국공간정보학회지 19(4):73-79).