• Title/Summary/Keyword: 카메라 모형

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Camera Model for Surface Image Velocimeter (표면영상유속계를 위한 카메라 모형의 구성)

  • Lee, Han Seung;Yu, Kwonkyu;Hwang, Jeong-Geun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.107-107
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    • 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.

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A Real-time Surface Image Velocimeter by using a Thermal Camera and an Orientation Sensor (열영상카메라와 방향센서를 이용한 실시간 표면영상유속계)

  • Hwang, Jeong-Geun;Yu, Kwonkyu
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.182-182
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    • 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.

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The Generation of Local Terrain Model Using Digital Close-Range Photogrammety (근거리 수치사진측랑을 이용한 국부지형모형의 생성)

  • 이재원;홍순헌;김정희;정공운
    • Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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    • v.21 no.2
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    • pp.147-154
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    • 2003
  • The close-range photogrammetry is a surveying technique the acquiring the 3D object from 2D geometric appearance shown in the image. Camera treatment is relatively so simple. Camera position refer to the object can be freely adjusted by locating the exposure station at any site. So it is used effectively on a small area or object for survey. In this study, using the digital camera which has capacity of keeping numerical value by itself and easy carrying, we analyze the positioning error according to various change of photographing condition. Also we try to find a effective method of acquiring basis data for 3D monitoring of high-accuracy in sub-pixel degree thorough digital close-range photogrammetry with bundle adjustment for local terrain model generation.

Safety Impacts of Red Light Enforcement on Signalized Intersections (교차로 신호위반 단속카메라 설치가 차량사고에 미치는 영향)

  • Lee, Sang Hyuk;Lee, Yong Doo;Do, Myung Sik
    • Journal of Korean Society of Transportation
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    • v.30 no.6
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    • pp.93-102
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    • 2012
  • The frequency and severity of traffic accidents related to signalized intersections in urban areas have been more serious than those in both arterial segments and crosswalks. Especially, traffic accidents involved with injuries and fatalities have caused by traffic signal violations within intersections. Therefore, many countries including Korea have installed the red light enforcement camera (RLE) to reduce traffic accidents associated with the traffic signal violation. Meanwhile, many methodologies have been studied in terms of safety impacts estimation of red light enforcement, which, however, cannot be easy to conduct. In this study, safety impacts was estimated for intersections of Chicago downtown area using SPF models and EB approach. As a result, for all crash types and target traffic accident types such as "angle", "rear end", "sideswipe in the same and other directions", "turn", and "head on", fatal crashes were reduced by 26% and 38%. However, RLE may increase property-demage-only-crashes by 3.23% and 1.16%, respectively.

Development of a Velocity Measurement Technique with Surface Image Velocimetry (표면영상유속계를 이용한 하천의 유속측정 기술 개발)

  • Yu, Kwon-Kyu;Kim, Nam-Kil;Yoon, Byung-Man
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.1926-1930
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    • 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.

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The Effects of Roll Misalignment Errors, Shooting Distance, and Vergence Condition of 3D Camera on 3D Visual Fatigue (시각피로 모형: 카메라의 회전오차, 촬영 거리, 수렴 조건이 입체 시각피로에 미치는 영향)

  • Li, Hyung-Chul O.;Park, JongJin;Kim, ShinWoo
    • Journal of Broadcast Engineering
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    • v.18 no.4
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    • pp.589-598
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    • 2013
  • In order to understand 3D visual fatigue, it is necessary to examine the visual fatigue induced by camera parameters as well as that induced by a pre-existing 3D content. In the present study, we examined the effects of camera parameters, such as roll misalignment error, shooting distance and vergence condition on 3D visual fatigue and we modelled it. The results indicate that roll misalignment error, shooting distance and vergence condition affect 3D visual fatigue and the effect of roll misalignment error on 3D visual fatigue is evident specifically when screen disparity is relatively small.

Derivation of Coordinate Transform Formula of Surface Image Velocimetry for Velocity Measurement around Levees (제방 주변의 유속측정을 위한 표면영상유속계의 영상좌표 변환식 유도)

  • Kim, Seo-Jun;Yu, Kwon-Kyu;Yoon, Byung-Man
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.144-144
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    • 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.

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Development of a Realtime Surface Image Velocimeter without Reference Points (참조점이 필요없는 실시간 표면영상유속계 개발)

  • Yu, Kwonkyu;Yoo, Byeongnam
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.73-73
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    • 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.

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Towards the development of an accurate DEM generation system from KOMPSAT-1 Electro-Optical Camera Data (다목적 실용위성 1호기 EOC카메라 영상으로부터 DEM 추출을 위한 시스템개발에 관한 고찰)

  • Taejung Kim;Heung Kyu Lee
    • Korean Journal of Remote Sensing
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    • v.14 no.3
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    • pp.232-249
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    • 1998
  • The first Korean remote sensing satellite, Korea Multi-Purpose Satellite (KOMPSAT-1), is going to be launched in 1999. This will carry a 7m resolution Electro-Optical Camera (EOC) for earth observation. The primary mission of the KOMPSAT-1 is to acquire stereo imagery over the Korean peninsular for the generation of 1:25,000 scale cartographic maps. For this mission, research is being carried out to assess the possibilities of automated or semi-automated mapping of EOC data and to develop, if necessary, such enabling tools. This paper discusses the issue of automated digital elevation model (DEM) generation from EOC data and identifies some important aspects in developing a DEM generation system from EOC data. This paper also presents the current status of the development work for such a system. The development work will be described in three pares of sensor modelling, stereo matching and DEM interpolation. The performance of the system is shown with a SPOT stereo pair. A DEM generated from commercial software is also presented for comparison. The proposed system seems to generate promising results.