• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
• /
• pp.107-107
• /
• 2016

표면영상유속계는 영상분석을 이용하여 홍수시 하천 수표면 유속을 측정하는 비접촉식 유속측정장치이다. 때문에 안전하고 편하게 홍수시 유속을 측정할 수 있으나, 이를 위해서는 영상과 실세계와의 좌표변환을 위한 참조점 측량이 반드시 필요하였다. 좌표 변환에 8-변수 사영변환을 이용할 경우 최소한 4개의 참조점이 필요하다. 그러나 홍수시 참조점 측량은 불가능에 가까우며, 홍수전후의 측량도 매우 번거로운 일이다. 본 연구에서는 참조점을 이용하지 않고, 좌표변환 관계를 구성할 수 있는 카메라 모형(camera model)을 구성하였다. 여기서 카메라 모형은 실세계 좌표(world coordinates)를 영상좌표(image coordinates)로 변환해 주는 관계를 말한다. 이 카메라 모형에 필요한 외부 변수는 하천수표면과 카메라와의 높이 및 카메라의 두 가지 경사각뿐이다. 여기에 일반적인 카메라 보정에 이용하는 방법으로 구한 카메라 내부 변수를 결합하면 된다. 이 모형은 표면영상유속계 장비로 스마트폰을 이용할 때 간편하게 적용할 수 있으며, 별도의 경사계만 부착하면 일반적인 CCTV나 캠코더를 이용할 때도 적용할 수 있다. 이 카메라 모형과 종래 사용하던 8-변수 사영변환에 의한 좌표변환관계를 비교한 결과 상호간 오차가 거의 없이 적용할 수 있었다. 또한, 스마트폰 표면영상유속계와 열영상 표면영상유속계에 적용한 결과 종전보다 훨씬 적용이 간편하며, 정확도 또한 거의 차이가 없이 적용할 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
• /
• pp.182-182
• /
• 2016

표면영상유속계는 영상분석을 이용하여 홍수시 하천 수표면 유속을 측정하는 비접촉식 유속측정장치이다. 때문에 안전하고 편하게 홍수시 유속을 측정할 수 있으나, 실제 적용상 몇 가지 문제가 있다. 하나는 야간과 악천후에는 영상 촬영이 어렵다는 점이고, 다른 하나는 영상과 실세계와의 좌표변환을 위한 참조점 측량이 반드시 필요하다는 점이다. 본 연구에서는 열영상 카메라를 이용하여 첫 번째 문제를 해결하고, 방향센서(경사계)를 이용하여 두 번째 문제를 해결하여, 언제든지 유속측정이 가능한 실시간 표면영상유속계를 개발하였다. 열영상카메라는 별도의 조명장치없이도 주야간 영상 촬영이 가능하다. 또한 안개의 영향을 받지 않으며, 저유속시 생기는 수면파의 움직임도 잡아낼 수 있는 장점이 있다. 또한, 방향센서를 이용하여 참조점을 이용하지 않고, 좌표변환 관계를 구성할 수 있도록 카메라 모형(camera model)을 구성하였다. 이 카메라 모형에 필요한 외부 변수는 하천수표면과 카메라와의 높이 및 카메라의 두 가지 경사각뿐이다. 여기에 일반적인 카메라 보정에 이용하는 방법으로 구한 카메라 내부 변수를 결합하면 된다. 이렇게 개발한 열영상 표면영상유속계는 실험 수로와 하천 현장에 적용한 결과, 종전보다 훨씬 적용이 간편하며, 매우 높은 정확도로 유속을 측정할 수 있었다.

• 한국측량학회지
• /
• 제21권2호
• /
• pp.147-154
• /
• 2003

근거리 수치사진측량은 카메라의 취급이 비교적 간단하고 카메라의 노출점을 임의로 결정하여 카메라와 대상물의 관계를 자유로이 조정할 수 있으므로 소규모지역 또는 지상의 대상물을 측정하는데 효과적으로 이용될 수 있다. 이에, 본 연구에서는 휴대가 간편하고 수치영상의 자체 저장능력을 가진 디지털 카메라를 이용하여 촬영조건의 다양한 변화에 따른 위치오차를 분석하며, 광속 조정을 통하여 높은 정확도의 부화소 좌표를 획득하여 3차원 모니터링을 위한 기초 자료와 근거리 수치 사진측량기법의 국부지역모형생성의 활용방안을 모색하였다.

• 대한교통학회지
• /
• 제30권6호
• /
• pp.93-102
• /
• 2012

도시지역의 교통사고 중 교차로와 관련한 교통사고가 교통사고 건수와 교통사고 심각도에서 가로구간이나 횡단보도 관련 교통사고에 비해 높게 나타나고 있다. 특히 교차로에서 신호위반으로 인한 교통사고는 다른 교통사고유형과는 달리 중상과 경상에 관련된 교통사고비율이 높은 것으로 나타나고 있다. 이에 우리나라는 물론이고 많은 외국에서 신호위반으로 인한 교차로 교통사고를 줄이기 위하여 교차로 신호위반 단속카메라를 설치하고 있다. 이와 더불어 교차로 신호위반 단속카메라의 교통사고 감소에 미치는 효용에 대한 연구가 계속 이루어지고 있으나 신호위반 단속카메라만의 효과를 분석하기란 쉽지가 않다. 따라서 본 연구에서는 미국 Illinois주 Chicago시의 다운타운의 교차로 관련 데이터를 이용하여 SPF모형을 개발하고 개발된 모형을 활용하여 EB방법으로 교차로 신호위반 단속카메라의 효용에 대하여 분석하였다. 분석 결과, 목표로 지정한 교통사고 유형(측면직각추돌, 후방추돌, 같은 방향 측면추돌, 반대 방향 측면추돌, 회전시 추돌, 그리고 정면충돌)과 전체 교통사고유형 모두가 교차로 신호위반 단속카메라의 영향을 받는 것으로 나타났다. 전반적으로 신호위반 단속카메라 사망사고가 약 26% 감소한 것으로 나타났으며, 전체 사고는 5.49% 증가하는 것으로 나타났다. 또한 대물교통사고의 경우 3.23% 증가하는 것으로 나타났다. 또한 목표로 한 사고유형에 대한 교통사고효과 분석에서는 사망사고는 약 38% 감소한 것으로 나타났으며 전체 사고의 경우 1.46% 증가하는 것으로 나타났다. 또한 대물교통사고의 경우 1.16% 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
• /
• pp.1926-1930
• /
• 2010

표면영상유속계(SIV, Surface Image Velcimetry)는 수표면의 영상분석을 통해 유속을 측정하는 도구이다. SIV는 하천의 유속을 매우 간편하게 측정할 수 있기 때문에, 야외 실험이나 하천의 유속 측정에 매우 유용한 장비이다. 그러나, SIV를 이용하여 유량을 산정하고자 할 경우, 하천 표면의 평면 측량 자료와 하천의 단면 측량 자료가 반드시 필요하다. 그러나, 측량 작업 특히 강우 중의 측량 작업은 매우 번거롭기 때문에, SIV의 간편성과 유용성에도 불구하고, 이용자들로 하여금 SIV를 쉽게 이용하기 어렵다는 그릇된 인식을 줄 수 있다. 만일 번거로운 측량을 거치지 않고도 효율적이고 간편하게 하천의 평면을 추정할 수 있다면, SIV를 마치 일반적인 프로펠러 유속계처럼 쉽게 이용할 수 있을 것이며, 그 적용성도 크게 증진될 것이다. 본 연구는 카메라 영상 모형을 유도하는 것이다. 이 카메라 모형을 이용하여 번거로운 측량 작업이 없이 평면의 좌표점을 추정할 수 있게 되며, 유속장 측정을 자동화할 수 있을 것이다. 이를 위하여 평면 좌표와 참조점을 관련짓는 사영 변환과 회전 변환 등 사진 측정 기법을 도입하였다.

• 방송공학회논문지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.589-598
• /
• 2013

3차원 영상이 유발하는 입체 시각 피로를 이해하기 위해서는 이미 제작된 콘텐츠가 유발하는 시각피로 뿐 아니라 영상이 생성되는 촬영 시점에 영상을 결정하는 카메라 파라미터가 시각피로에 미치는 영향에 대한 연구가 필요하다. 본 연구는 카메라 파라미터인 회전 오차, 촬영 거리, 수렴 조건이 입체 시각 피로에 미치는 영향을 검증하고 모형화 하였다. 연구 결과 회전 오차, 촬영 거리, 수렴 조건이 모두 입체 시각 피로에 영향을 미치며 특히 카메라 오정렬 관련 파라미터인 회전 오차는 상대적으로 낮은 화면 시차에서 입체 시각 피로에 큰 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
• /
• pp.144-144
• /
• 2012

하천 제방의 안정성을 평가하기 위해서는 홍수시 제방 주변의 흐름특성을 분석하는 것이 필요하다. 일반적으로 홍수시 유속은 측정된 홍수량을 이용한 단면평균유속을 이용하여 평가를 하고 있기 때문에 제방 주변의 흐름특성을 정확하게 분석하는데 한계가 있다. 이를 개선하기 위해서는 홍수시 제방 주변의 유속을 측정하여야 하는데 접근이 어렵고 위험하기 때문에 봉부자 또는 유속계를 이용한 유속측정이 어려운 실정이다. 이와 같은 경우 제방 주변의 영상 분석을 이용한 표면영상유속계의 활용이 좋은 대안이 될 수 있다. 표면영상유속계의 경우 원거리에서도 줌을 이용하여 영상을 획득할 수 있고, 측정 시간이 짧기 때문에 제방 주변의 유속을 간편하게 측정 가능하다. 하지만 표면영상유속계(SIV)는 영상좌표와 물리좌표 사이의 좌표 변환을 필요로 한다. 종전까지는 일반적으로 8-변수 좌표 변환법이 널리 이용되었으나, 이 방법은 최소한 4점 이상의 참조점이 필요하기 때문에 수면위에 참조점을 설치해야 하는 어려움이 있다. 또한, 내삽을 하는 방법이기 때문에 참조점 내부의 점에 대해서는 비교적 정확한 변환이 가능하지만, 참조점 외부의 좌표들에 대해서는 부정확한 변환이 되는 단점이 있었다. 따라서 본 연구에서는 카메라 모형을 이용하여, 새로운 좌표 변환식을 유도하였다. 이 영상좌표 변환식은 참조점을 이용하지 않으며, 수면과 카메라간의 연직 거리와 카메라의 기울어진 각도만을 이용하여 좌표 변환이 가능한 방법이다. 참조점을 필요로 하지 않기 때문에 측량의 번거로움이 없으며, 변환식내에서 내삽을 하지 않기 때문에 영상 전체에 대해 고른 좌표 변환이 가능한 장점을 지니고 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
• /
• pp.73-73
• /
• 2015

자연 하천의 홍수 유량 측정은 매우 어렵고 많은 비용과 시간, 노력을 요하는 작업이다. 보다 안전하고 경제적인 유량 측정의 대안으로 제시된 것이 하천 표면의 영상 분석을 이용하는 표면영 상유속계이다. 본 연구는 안드로이드 기반의 스마트폰을 이용한 실시간 표면영상유속계를 개발하는 것이다. 스마트폰에 내장된 카메라, GPS, 방향 센서, CPU를 활용하여, 실시간으로 현장에서 하천의 표면유속을 측정하는 것이다. 먼저, 스마트폰의 GPS를 이용하여 측정 현장의 위치를 잡고, 경사계(방향 센서)를 활용하여 카메라와 촬영면의 기하적인 관계를 설정한다. 수표면과 카메라의 높이차만을 입력하고, 측정된 카메라의 경사에서 하천 수표면의 위치관계를 추정할 수 있는 카메라 모형을 작성하였다. 이 방법을 이용함으로써 기존 표면영상유속계의 단점 중 하나인 참조점 보정이 필요없도록 하였다. 내장된 카메라로 정해진 시간(3초) 동안 동영상을 촬영하고, 촬영된 동영상은 개방 소스의 영상처리 라이브러리인 JavaCV를 이용하여 프레임별로 분할하고, 이를 시공간 영상 분석하여 하천 표면의 2차원 유속장을 추정한다. 영상의 시공간 분석에는 상호상관 시공간분석법을 이용하였다. 모든 코드는 안드로이드 운영체제에서 실행되도록 Java로 작성하였다. 시판되는 안드로이드 스마트폰에 적용하여 현장 시험한 결과 3초간의 영상 처리에 5초 정도를 소요하여, 거의 실시간으로 유속을 측정할 수 있었다. 또한 유속 측정 오차는 일반적인 영상 처리의 오차인 5% 내외였다.

• 대한치과의사협회지
• /
• 제39권10호통권389호
• /
• pp.849-853
• /
• 2001

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제14권3호
• /
• pp.232-249
• /
• 1998

1999년도에 최초의 원격탐사용 국적위성인 다목적 실용위성 1호기가 발사된다. 이 위성에는 해상도 7m영상을 촬영할 수 있는 EOC 카메라가 탑재될 예정이며 이 위성의 주 임무는 이러한 EOC 카메라를 이용하여 1:25,000 축적의 지도제작이 가능한 한반도 전역의 스테레오 영상을 취득하는 것이다. 이 주임무를 위해 EOC 영상으로부터 1:25,000 축적지도제작의 가능성 확인 및 관련 소요기술 개발을 위한 연구과제가 진행 중에 있다. 본 논문에서는 그중에서 특히 EOC 영상으로부터 수치표고모형을 추출하는 문제에 관하여 논의하고자 한다. 먼저 위성영상으로부터 수치표고모형을 제작하는 시스템의 개발에 있어 요구되는 사항들에 관하여 논의한다. 또한 이를 위하여 현재 진행 중인 시스템 개발상태를 보고하고 개발과정에서 수행한 각종 알고리즘들의 성능평가 및 결론을 논의한다. 그리고 SPOT 위성영상을 이용, 상용 소프트웨어와 개발 중인 시스템에서 추출한 수치표고모형을 비교하여 개발 중인 시스템의 성능을 중간진단한다.