Upload
others
View
2
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
정사사진/정사영상 제작
가천대학교
박홍기
사진과 지도
2 가천대학교 박홍기
기복변위(Relief distortion)
렌즈 중심(정확하게는 연직점)으로부터 벗어난 물체는 높이차이에 따라 왜곡된다.
3 가천대학교 박홍기
중심투영과 정사투영
4 가천대학교 박홍기
중심투영과 정사투영
5 가천대학교 박홍기
도시지역에서 높은 빌딩들은 사진의 주점을 향해 누워있는 것처럼 보인다.
각 빌딩의 DTM을 구축하여 수정하여야 함
Thorpe, A. Digital orthophotography in New York City. www.sanborn.com/Pdfs/Article_DOI_Thorpe.pdf
도시 지역: 빌딩 경사
6 가천대학교 박홍기
중심투영과 정사투영
7 가천대학교 박홍기
항공사진의 편위수정
편위수정(Rectification): 항공사진을 지도와 같은 평면 영상으로 변환하는 기하 보정 과정
문제점:
• 렌즈 왜곡
• 지구 곡률
• 사진기 경사
• 지형 기복
8 가천대학교 박홍기
편위수정 작업과정
1. 고해상도로 항공사진을 스캐닝
2. 스캐닝된 영상 위에 지상기준점을 위치: ≥3 점 (affine transformation) ≥5 점 (rubber sheeting)
3. 기복변위를 수정하기 위해 DEM을 결합
4. 지상좌표계로 편위수정
9 가천대학교 박홍기
원 사진 정사사진
10 가천대학교 박홍기
정사사진의 장단점
장점
지도보다 더 자세한 지형상황 제공
동일한 평면 정확도
단점
원사진보다 해상도가 떨어짐
해상도 저하로 정보를 잃을 수 있음
입체 능력 상실
11 가천대학교 박홍기
항공사진측량에 의한 지도제작
지형도 제작
부가가치상품 생산: 정사영상
지표면 모형(예 DEM)
가상 3차원 경관
지도제작을 위해서는 수직사진이 요구됨
종중복(Overlap)과 횡중복(sidelap)은 3D 정보를 획득하기 위해 필요
12 가천대학교 박홍기
표정 단계
내부표정(Interior orientation):
사진기/필름 시스템의 기하 재현 렌즈의 검정된 초점거리 결정
지표의 정확한 사진상 위치 결정
주점의 정확한 사진상 위치 결정
렌즈의 왜곡 패턴 결정
상호표정(Relative orientation):
두 영상의 상대적 기하 재현 상호모델 구현
절대 축척 또는 지상좌표와는 무관
한쪽 사진축을 고정, 다른 쪽을 조정
3개의 rotation: ω (omega), Φ (phi), Κ (kappa)
2개의 translations: Y, Z
13 가천대학교 박홍기
표정 단계
접합표정 : 스트립 / 블록 형성
복수의 모델들을 스트립 또는 블록으로 결합 사진1을 고정
사진1에 사진2의 상호표정을 수행
사진2에 사진3의 상호표정을 수행 …
절대표정(Absolute orientation):
실제 사진과 지상의 관계를 재현 “Scaling”과 “leveling”
블록 좌표로부터 지상좌표로의 좌표변환
지상좌표를 알고 있는 기준점이 요구됨
공선조건식에 기초
14 가천대학교 박홍기
인공위성에 의한 지도제작
입체영상은 동일 궤도 또는 인접궤도 상에서 획득
최적 기선고도비 (base to height
ratio)는 0.6 - 1.0
Atmospheric effects
(refraction, optical
thickness) 에 대한 보정이 필요
15 가천대학교 박홍기
DEM, DTM, DSM
DEM(Digital Elevation Models) 수치표고모형(DEM)은 수치지형 또는 수심측량 데이터에 관한 일반적인 용어로서, 일반적으로 식생과 인공지물을 포함하지 않는 지형만의 높이를 의미하며, 강, 호수의 DEM 높이값은 수표면을 나타낸다. DEM은 일반적으로 DTM(Digital Terrain Model)과 비슷한 의미로 사용된다. USGS(U.S. Geological Survey)의 정의 : DEM은 보통 높이의 기준면으로부터 측정한 z값을 사용하여 x, y 방향으로 일정한 간격의 지형에 대한 높이값을 수치지도 형식으로 표현한 것이다. • 이 정의는 NIMA(National Imagery and Mapping
Agency)에서 작성한 DTED (Digital Terrain Elevation Data)의 정의와 유사하다.
16 가천대학교 박홍기
DTM(Digital Terrain Model) DEM과 유사한 뜻으로 사용되며, 동일한 간격의 z값을 가진다. DTM은 DEM과 비슷하지만 지형을 좀더 정확하게 묘사하기 위해 불규칙적으로 간격을 갖는 불연속선(breakline)이 존재한다는 것이 다르다. DTM의 최종적인 결과는 특정 지형을 명확히 묘사하는 것이며, 등고선은 지형의 실제 형태에 가깝도록 DTM으로부터 생성하곤 한다.
DSM(Digital Surface Model) DEM에 식생, 건물, 도로 등 자연 및 인공 지형지물의 표고 값이 포함된 것을 나타낸다. 원거리통신관리, 산림관리, 3D 시뮬레이션 등에 이용된다
DEM, DTM, DSM
17 가천대학교 박홍기
DEM의 기하학적 구조는 규칙격자망(Regular Grid, Elevation Matrix)과 불규칙삼각망(Triangular Irregular Network, TIN)이 있으며 각각 장단점을 가지고 있다.
규칙격자망과 불규칙격자망
규칙격자망의 구조 TIN 구조에 음영을 입힌 그림
자료원; GIS 교육교재 8-9 수치표고모델(DEM) 18 가천대학교 박홍기
일정 크기 사각형 격자지점의 표고행렬로 지형기복 변화를 표현하는 방법 규칙적인 격자의 교차점에서 고도를 저장하며, 보통 불규칙한 기준점 집합으로부터 정교한 보간 기법을 거쳐 계산됨 일반적으로 격자의 크기는 기준점 사이의 거리보다 더 작으며, 불연속선이나 높이를 나타내는 점에 의해 표현된 지질학적 정보도 규칙적인 격자로 형성됨 장점
고도만 저장되므로 자료의 구조가 간단함 등고선, 경사각, 경사 방향 계산, 음영이나 분지를 표현하는데 유용 행렬 처리를 적용함에 있어서 계산 시간이 빠름
단점 복잡한 지형의 표현시 격자 간격을 좁게해야 함 표면을 표현하기 위해 높은 밀도의 점들을 저장해야 함 규칙적인 격자에서 불연속선을 표현하는 데 따르는 문제점
규칙격자망
자료원; GIS 교육교재 8-9 수치표고모델(DEM) 19 가천대학교 박홍기
불규칙 삼각망은 원래의 자료점들을 Delaunay 삼각망을 활용하여 불규칙한 형태의 연속적인 삼각형으로 연결시켜 지형의 기복을 표현함 장점
기복이 심한 지역에서 효과적으로 사용될 수 있음 자료의 중복을 줄일 수 있으므로 지형을 효과적으로 표현 최소한의 표고점을 이용하여 능선(稜線)이나 곡선과 같은 지형구조 특성을 반영한 보간을 할 수 있다는 점
단점 점 들의 불규칙한 구조로 인해 각각의 점들을 저장하려면 대상에 대한 더 많은 정보가 필요함 등고선, 능선, 합수선(合水線), 인공구조물 등을 가로질러 TIN이 구성되면 실제 지형특성을 반영하지 못함 수치등고선으로 TIN을 구성할 때 동일 등고선상의 꼭지점들 안으로 TIN이 구성되면 그 TIN 내부는 평지로 표현이 됨
불규칙격자망(TIN)
자료원; GIS 교육교재 8-9 수치표고모델(DEM) 20 가천대학교 박홍기
원천 자료에 따른 DEM 구축 방법별 특성
구분 소요장비 경제성 정확성 현시성
지상측량 Total Station,
GPS
시간경비과다 우수 우수
종이지도
Digitizer 수동, 시간과다
지도에 달림 지도에 달림
Scanner
GEOVEC
자동,
기술적 애로
수치지도 MAP제작 S/W 우수 지도에 달림 지도에 달림
사진
측량
기존사진 해석도화기 양호 우수
사진에 달림
신규촬영 수치도화기 촬영비 추가 우수
원격탐사 Image Processer 우수 개선중 우수
레이저측량 레이저 고도계 우수 우수 우수
자료원; GIS 교육교재 8-9 수치표고모델(DEM) 21 가천대학교 박홍기
DEM 구축과정
자료원; GIS 교육교재 8-9 수치표고모델(DEM) 22 가천대학교 박홍기
DEM 추출방법 - 수치지도 활용
이미 제작된 수치지도를 이용하여 DEM을 구축하는 방법으로 수치지도의 등고선 및 고도점의 좌표를 추출하여 DEM을 생성
DEM 생성시 고려해야 할 사항
수치지도 제작 시기가 오래되었을 경우 현재의 지표 및 지물의 정보가 부족
인공지물 밀집 지역일 경우 고도추출점이 표기되어있지 않을 수 있음
따라서, 수치지도로 DEM을 작성할 때에는 항공사진 혹은 보다 대축척의 수치지도, 지상측량 등의 보조 자료를 이용하여 등고선 및 고도점을 보완해야 함
등고선 데이터는 제한된 범위의 정확도를 가진 DEM을 구축함
기대할 수 있는 최대의 정확도는 등고선 간격의 1/2 정도
등고선으로부터 DEM을 생성하는 것은 대부분의 상용 소프트웨어(PCI, Erdas Imagine)등에서 지원
자료원; GIS 교육교재 8-9 수치표고모델(DEM) 23 가천대학교 박홍기
DEM 추출방법 - 항공사진측량
항공사진(또는 항공영상)을 이용한 DEM 구축방법은 현재 실용화된 방법 중 가장 정확하고 최신의 수치고도 자료를 얻을 수 있음
항공사진측량용 카메라로 촬영된 입체 항공사진을 이용하여 해석도화기와 도화사의 작업을 통해 수동으로 DEM을 추출하는 방법
항공사진을 스캐닝하거나 항공사진 측량용 디지털카메라로 획득한 항공영상을 이용하여 수치도화기에서 자동으로 DEM을 추출하는 방법
항공사진(또는 항공영상) 을 이용하면 지형은 물론이고 지물에 대한 DEM구축이 가능함
자료원; GIS 교육교재 8-9 수치표고모델(DEM) 24 가천대학교 박홍기
DEM 추출방법 - 위성영상
위성영상의 해상력이 높아지고 이동한 위치에서 반복 촬영한 동일 지점의 영상을 획득할 수 있게 됨으로써 위성영상으로부터 DEM 구축이 가능해짐
위성영상은 항공사진에 비하여 포함면적이 넓고, 주기적으로 영상을 얻을 수 있으므로 최신의 정보를 획득하는데 소요되는 시간과 비용을 절감할 수 있음
위성영상에 항공사진의 수치사진측량기법을 적용하여 자동으로 DEM을 생성할 수 있음
자료원; GIS 교육교재 8-9 수치표고모델(DEM) 25 가천대학교 박홍기
DEM의 정확도
수치표고모델의 정확도는 선형적으로 보간된 DEM과 지도나 GPS 자료와 같은 참조자료와의 비교를 통한 RMSE(root-mean square error)값을 이용
DEM의 정확도는 데이터의 스케일과 공간해상도, 격자 간격에 영향을 많이 받음
DEM의 수평정확도는 표고행렬의 수평간격에 영향을 많이 받음
DEM의 수직정확도는 원시 데이터의 질과 공간해상도, 자료의 수집과 처리과정에 많은 영향을 받음
등고선으로부터 구축된 DEM의 평가 기준(Carrara,1997)
수치지도의 등고선 근처에 배치된 격자점의 표고는 그 등고선의 표고와 일치하거나 큰 차이가 없어야 함
두 등고선으로 포위된 영역내에 있는 격자점의 표고는 두 등고선 표고 사이의 표고이며, 두 등고선 사이에서 선형 변화함
경사변화가 완만한 지역에서도 DEM은 지형을 현실적으로 묘사하여야 함
일정 규모이상의 인공지물에 대한 정보를 DEM으로부터 추출 할 수 있어야 함
자료원; GIS 교육교재 8-9 수치표고모델(DEM) 26 가천대학교 박홍기
DEM 자동제작 DEM 자동제작 방법
입체모델 생성
표정/항공삼각측량
영상 매칭
Space Intersection
Interpolation
DEM 생성
입체모델을 구성하는 두 장의 영상에서 공
액점을 영상매칭 방법을 통해 자동으로 결
정
S’ S”
S
영상매칭을 통해 추출된 공액점의 지상좌표
를 공간전방교회법(Space intersection)으
로 결정
자료원; 인하대 조우석 교수 강의자료 27 가천대학교 박홍기
DEM 자동제작 DEM 자동제작 방법 (계속)
좌우 영상에 대한 자동매칭과 공간전방교회법(space intersection)에 의한 지상좌표 추출결과
자료원; 인하대 조우석 교수 강의자료 28 가천대학교 박홍기
DEM 자동제작 DEM 자동제작 방법 (계속)
입체모델 생성
표정/항공삼각측량
영상 매칭
Space Intersection
Interpolation
DEM 생성
공간전방교회법(Space intersection)의 결과
로 얻어지는 고도값들은 일정한 격자 위에
존재하지 않는 경우가 대부분이므로, 이 값
들을 보간하여 일정한 격자형태로 재구성
자료원; 인하대 조우석 교수 강의자료 29 가천대학교 박홍기
Digital Aerial Orthophotography
A orthorectified image is precision corrected to remove distortions so that the image has a constant scale throughout.
Lens distortion removed (camera calibration)
Platform tilt displacement is removed
Variations in terrain are corrected and removed
30 가천대학교 박홍기
Digital Aerial Orthophotography
31 가천대학교 박홍기
The output (raw data, level 0) from an airborne line scanner has a
jumbled appearance; the ground footprints are not parallell, owing to the
movement of the aircraft. This is rectified using data from GPS and IMU.
Digital Aerial Orthophotography
32 가천대학교 박홍기
정사영상 자동제작
수치미분 편위수정
정사영상을 제작하기 위해, 지면의 고도차이에 의해서 영상에
나타나는 편위를 수정하는 방법 (외부표정요소 + DEM)
A
L
Row
Col
O a
DTM G(X,Y)
G(X,Y) = g(x,y)
Z
a
Z11 Z12
Z21 Z22
dy
dx g(x,y)
A
L
Row
Col
O a
DTM
G(X,Y)
g(x,y) a
g11 g12
g21 g22
dy
dx
G(X,Y) = g(x,y)
직접법 (광선추적법) 간접법
지상좌표의 높이값을 결정하기 위해 DTM의 보간 필요
영상좌표에 대한 반복계산으로 계산량이 많음
투영된 영상의 화소값은 주변 화소값을 보간하여 결정
자료원; 인하대 조우석 교수 강의자료 33 가천대학교 박홍기
정사영상 자동제작
영상재배열(Image Resampling)
수치미분 편위수정을 통해 보정된 화소의 위치를
재배열함으로써 결과영상 생성
Original
image
Resampled
image
직접투영 원영상으로부터 바로 결과영상의 좌표 계산 결과영상을 정규격자화 하기 위해 별도의 내삽 필요 계산량이 많고 복잡
역투영 결과영상으로부터 원영상으로 투영하여 화소값 결정 정규격자로부터 정규격자로의 투영이므로 별도의 내삽이 필요 없음 주변 몇 개의 화소에 대한 내삽으로 화소값 결정 가능
자료원; 인하대 조우석 교수 강의자료 34 가천대학교 박홍기
항공사진영상 DB구축(디지털화) : 2000년 - 항공사진의 중요도 인식 및 활용도 제고
항공사진영상 DB 구축
1.항공사진촬영
항공사진 음화필름
필름스캐너 (1200dpi)
2.항공사진 디지털화
항공사진 이미지화일
35 가천대학교 박홍기
정사사진영상 제작
3.DEM제작(LiDAR) 4.지상기준점(GCP)선정 5.정사사진영상(좌표화)
GCP영상
DEM
정사사진영상
항공사진영상 DB 구축
36 가천대학교 박홍기
모자이크 및 영상 생성
6. 모자이크영상 생성 7. 모자이크영상 재단
항공사진영상 DB 구축
37 가천대학교 박홍기
모자이크영상 수정 및 저장
8. 모자이크영상 수정 9. 모자이크영상 저장
서 버
DLT
DVD RAM
CD RW
DLT,DVD,CD
항공사진영상 DB 구축
38 가천대학교 박홍기
도곽분할
대전 019
36710019
레이아웃 설정 지명 및 주기 편집 난외주기편집
항공사진영상 DB 구축
수치정사사진지도제작 공정
39 가천대학교 박홍기
항공사진영상 DB 구축
최종 수치정사사진지도 제작예
40 가천대학교 박홍기
DEM을 이용한 지형의 분석
음영기복(Hillshade)
대상지역의 그리드 자료(높이에 따라 밝기값이 다름)
315도의 방향각으로 제작된 음영기복도
자료원; GIS 교육교재 3-1 3차원 지형 모델링 41 가천대학교 박홍기
DEM을 이용한 지형의 분석
경사(slope)
자료원; GIS 교육교재 3-1 3차원 지형 모델링
대상지역의 경사도 분석을 수행한 결과
42 가천대학교 박홍기
DEM을 이용한 지형의 분석
향(aspect)
자료원; GIS 교육교재 3-1 3차원 지형 모델링
대상지역의 향 분석을 수행한 결과
43 가천대학교 박홍기
Aerial Mapping Service
Workflow: Traditional Analog System
Digital System LIDAR or Digital Camera
Batymetry
RMK TOP Camera AGFA Film Film Processing B/W or
Color
Digital WorkStation
Summit Evolution
Scanners DTM
Othophotos
Line Map
Update
Revision
3D Images
Analysis
DSM
GIS
OPS
Raw Data process
INPHO Suites
Altexis
TopIt
Temporary
Mass
Storage
Digital
Cam
Falcon II
LIDAR
Analog
Stereo
Ploter
Archive System
Vexcel Ultra
Scan 5000
Printer
LAMBDA 130
Zeiss
SCAI
자료원; AeroMap Technology Systems 사의 발표자료 44 가천대학교 박홍기
Aerial Mapping Service
자료원; AeroMap Technology Systems 사의 발표자료
Special Services involving Aerial Survey:
Airborne LIDAR Survey
Airborne LIDAR
Hydrography
(SHOALS)
Oblique Photogrammetric Solution
(OPS)
Northwest POV Eastern POV
Southwest POV Southern POV
45 가천대학교 박홍기
D:/박홍기의 강의자료/사진측량/뜸부기/attachment/OPS Presentation.ppt
Aerial Mapping Service
자료원; AeroMap Technology Systems 사의 발표자료
Special Services (LIDAR Survey):
Multi sensor system operated on-board an
airplane or helicopter. Scanning the
survey area strip by strip the position and
altitude measurements are also recorded.
Falcon II are made of the LIDAR and the
Optical Scanner.
Applications: • 3D City Models and Urban
Planning
• Monitoring and Protection of
Coastal Zones
• Corridor Mapping, Pipelines and
Transmission Lines
• Forest Inventory and Precision
Management
• Surface Mining and Deposits
• Flood Protection and Hydraulic
Simulations
• Power lines
Virtual Reality
46 가천대학교 박홍기
Aerial Mapping Service
자료원; AeroMap Technology Systems 사의 발표자료
Special Services (LIDAR Bathymetry):
Airborne laser bathymeter system
SHOALS 1000T can survey over large
areas, far exceeding the capabilities and
efficiency of traditional survey methods at
IHO Order 1 accuracy or better. SHOALS
1000T has a unique capability to map
shallow waters, shoreline and topography
simultaneously, integrating land and water
measurements in the same data set This
technology not only speed up the total
survey mission and project turn around
time, but also allow surveys over sensitive
environmental coastal zones or inland
water ways.
The products include:
Digital Terrain Models (DTM)
Digital Surface Model (DSM)
Ortho-photos and mosaics
Topographic maps
Other LIDAR data
47 가천대학교 박홍기
Aerial Mapping Service
자료원; AeroMap Technology Systems 사의 발표자료
Special Services (LIDAR in Powerline Industry): 1. Acquisition of terrain elevation in the
power line corridor
2. Mapping of vegetation, land use and
infrastructure
3. Creation of power line information and
maintenance systems
4. 2D and 3D presentation of power line
pylons
5. Determination of pylons centers and
suspensions points
6. Vectorisation of power lines
7. Determination of the clearance between
vegetation and power line
8. Creation of vegetation maintenance and
management plans
9. Overlaying with additional
geoinformation
48 가천대학교 박홍기
Oblique Aerial View Imagery (OAV)
자료원; Woolpert 사의 2007년 NSGIC 발표자료 49 가천대학교 박홍기
3차원정사사진영상 생성
50 가천대학교 박홍기
3차원 정사사진영상 생성 방법
정사사진영상 : 중심투영으로 인해서 지표상 기복에 따라 생긴 연직
사진상의 왜곡을 보정하여 3차원정사사진영상 생성
수치정사투영영상
모자이크영상 생성 모자이크영상 재단 모자이크영상 수정
DEM(DSM)제작 A.T성과(외부표정요소)
카메라정보(내부표정요소)
항공사진스캐닝
+ +
영상처리 및 저장
• 1200dpi(21 μm)
51 가천대학교 박홍기
보통정사사진과 건물정사사진의 차이점
건물이 포함되지 않은 DEM을 기초로 수치미
분편위수정 수행
비고가 큰 대상물 및 급격한 고도 변위에 의해
야기되는 기복변위을 조정하기 못하고, 이에
따른 사각지대(폐색영역)을 생성함
수치지도와 중첩시 기존 지형의 대상물은 잘
일치 하나 건물과 같이 고도가 있는 대상물의
경우 일치하지 않음
3차원도시모델에 적합치 않음
보통정사사진(Normal Ortho-photo)
건물, 교량 등 고려해야 할 대상물이 포함
됨 DSM을 통해 수치미분편위수정을 수행
DSM에 가능한 많은 대상물을 포함하는 동
시에 폐색영역을 복원함으로써 실감 영상
의 제작이 가능
원 영상에 나타난 모든 대상물(지형, 건물,
교량 등)이 모두 포함된 DSM을 기본으로
제작
수치지도와 중첩시 정확히 일치
3차원도시모델에 적합
건물정사사진(True Ortho-photo)
건물정사사진 특성
52 가천대학교 박홍기
정사사진제작의 주요 요소 및 과정
특히, 대상물의 높이에 따라 발생되는 기복변위를 보정하는 편위수정 과정은 지형모델의 정확도에 좌우됨
수치지형모델의 종류 및 생성 방안
사진측량학적 방법 : 영상정합에 의한 DEM생성, GRID 및 TIN방식
LiDAR데이터를 활용하는 방법
LiDAR데이터의 처리만을 이용한 DSM생성
LiDAR데이터를 활용한 건물경계선 벡터를 활용한 DSM생성
사진측량학적 3차원도화자료와 LiDAR자료를 병합한 DSM 생성
정사사진의 품질을 좌우하는 요소 원 영상의 품질 및 해상도
영상의 표정정확도 : 내부표정 및 외부표정
수치지형모델의 정확도 : DEM, DBM, DSM
정사사진 제작의 주요 과정 편위수정(Rectification) : 간접법 방식, 영상재배열 수행
폐색영역(Obscured Pixel) 보정 : 중심투영원리를 통한 폐색영역의 탐색 및 보정
칼라 Matching : 편위수정에 따른 방사적특성을 통일하게 하기 위한 조정
모자이크 처리(Mosaicking) 및 접합선처리(Feathering and Dodging)
53 가천대학교 박홍기
정밀 DSM 최적 생성 방안 1
수치사진측량학적 방법 : DEM 생성, GRID 및 TIN방식 LiDAR 데이터 활용 방법 : 3가지 방식 실험
건물정사사진 제작 최적 방안 제시 2
수치미분편위수정 - 수치지형모델에 따른 분석 : DEM, DSM - 영상재배열 방안 : 수행 능력 평가
폐색영역 탐색 및 보정 : 중심투영원리 적용 모자이크 처리
- 칼라매칭(Color matching) - 접합선처리(seamlines Processing) - Feathering 및 Dodging
건물정사사진 시범제작 및 품질평가 3
대상지역 : 원주시 일원(10Km2 )
정확도 및 품질평가 - DSM의 정확도평가 - 건물정사사진의 정확도 평가
건물정사사진의 경제성 및 활용성 분석 4
건물정사사진의 제작 경제성 분석 : 작업지침, 품셈(안) 건물정사사진의 활용성 분석
- 도시계획, 방재, 생활GIS, 시설물관리, 혁신사업 등 다양한 UIS 업무에 대한 적용 방안 및 활용성 분석
다차원공간정보를 이용한 건물정사사진 생성
디지털 영상
GPS/INS 자료
LiDAR 데이터
칼라매칭 모자이크 처리
폐색영역
보정 정밀 DSM
생성
수치미분
편위수정
다차원 공간정보 정밀 DSM 생성 기하학적 보정 방사적 보정 작업지침 작성
DSM 최적 생산 방안 항공레이져측량 건물정사사진 생성 최적 공정 정립 경제성 및 활용성평가
작업지침 품셈(안) 작성
활용성 평가 • 영상재배열
54 가천대학교 박홍기
수치사진측량 방법 활용 : 영상정합을 통한 DEM생성후 활용
A.T성과(외부표정요소) 카메라정보(내부표정요소)
항공사진
수치지도 DEM제작
보통 정사사진 생성 과정
표정해석
영상정합에 의한
DEM 제작
정사사진 생성
모자이크
기하학적 보정
수치미분편위수정
영상재배열 : Bilinear 보간
55 가천대학교 박홍기
건물정사사진(True Ortho-photo) 개념
표정해석
(Direct Referencing)
정밀 DSM 제작
(LiDAR 데이터 활용)
기하학적 보정
수치미분편위수정 영상재배역 : 이중매핑
방사적 보정(모자잌처리)
칼라매칭/접합선처리 Feathering/Dodging
폐색영역 보정
건물정사사진 생성
건물정사사진 생성 과정
원 영상 LiDAR를 이용한 DSM 이중매핑(Double mapping)
폐색영역 설정 폐색영역 처리(밝기값 0) 폐색영역 처리(인접영상)
• 보통정사사진에 비해 정확한 지형모델인 수치표면모델을 통해 편위수정을 수행하고 페색영역보정 등 방사적 특성 개선한 정사사진으로 3차원 도시모델에 적합
56 가천대학교 박홍기
폐색영역은 P0, P1, P2, P′0, P′1, P′2로
P i는 건물의 표고값으로부터 좌표값을
획득할 수 있으며, P′ i는기복변위(Ri)와
Pi, 투영중심 C로 좌표값을 산출
방사적 보정 방안 – 폐색영역 탐색 및 보정
폐색영역 탐색 원리 (중심투영원리 적용)
P′0
P0
P′1 P′2
C
P1 P2
R2
폐색영역 보정
건물의 이중도면화 폐색영역 밝기값 0 처리
인접영상을 이용한 보완
건물정사사진 최적 생성 공정 정립
57 가천대학교 박홍기
방사적 보정 방안 – 모자이크 처리
정사사진의 접합선 생성
정사사진의 칼라매칭
정사사진의 접합선처리
인접 영상간의 불일치하는
도로, 철도, 하천, 능선 등을
일치시켜주고, 접합부분에
나타날 수 있는 문제점 해결
: Feathering & Dodging
기준 영상으로부터 인접된
정사사진의 대한 화소의 밝
기값(칼라값)을 조정하는 과
정
접합선(Seamline) 처리
칼라매칭 처리
건물정사사진 최적 생성 공정 정립
58 가천대학교 박홍기
E-mail : [email protected]
59 가천대학교 박홍기