건물3D모델링을 위한 드론과 스마트폰영상 조합의 3D메쉬 정확도 및 완성도 분석
An Analysis of 3D Mesh Accuracy and Completeness of Combination of Drone and Smartphone Images for Building 3D Modeling
0
조회
0
다운로드
8
인용
0
참고문헌
키워드
초록
드론사진측량은 일반적으로 상공에서 수직 또는 경사로 영상을 획득하므로 3차원 모델링을 위한 목적으로 촬영할 경우 건물의 지면부분에 대한 영상매칭과 점군데이터의 공간정확도가 불량하여 3D메쉬의 완성도가 떨어진다. 따라서 본 연구에서는 이를 극복하기 위해 드론영상과 지상에서 스마트폰 영상을 획득하여 각각의 공간정확도를 분석함은 물론 드론영상에 스마트폰영상을 조합하지 않았을 경우와 조합해석 했을 경우의 정확도 향상과 3D메쉬의 완성도를 평가하였다. 연구결과 드론사진측량의 수평(x,y)정확도는 1/200,000정도로 전통적인 사진측량 정확도와 유사하였다. 또한, 촬영방법에 따른 정확도는 사진맷수의 증가보다 대상물에 대한 촬영각도에 영향을 더 받는 것으로 분석되었다. 스마트폰영상 조합의 경우 정확도에 별다른 영향을 미치지 않았으나 3D메쉬의 완성도는 디지털트윈시티 기준을 만족하는 LoD3급의 3D메쉬를 얻을 수 있었다. 따라서, 드론영상과 지상에서 촬영한 스마트폰 또는 DSLR영상을 조합처리 함으로써 디지털트윈시티를 위한 3D모델 구축에 충분히 활용할 수 있을 것으로 판단된다.
Abstract
Drone photogrammetry generally acquires images vertically or obliquely from above, so when photographing for the purpose of three-dimensional modeling, image matching for the ground of a building and spatial accuracy of point cloud data are poor, resulting in poor 3D mesh completeness. Therefore, to overcome this, this study analyzed the spatial accuracy of each drone image by acquiring smartphone images from the ground, and evaluated the accuracy improvement and completeness of 3D mesh when the smartphone image is not combined with the drone image. As a result of the study, the horizontal (x,y) accuracy of drone photogrammetry was about 1/200,000, similar to that of traditional photogrammetry. In addition, it was analyzed that the accuracy according to the photographing method was more affected by the photographing angle of the object than the increase in the number of photos. In the case of the smartphone imagecombination, the accuracy was not significantly affected, but the completeness of the 3D mesh was able to obtain a 3D mesh of about LoD3 that satisfies the digital twin city standard. Therefore, it is judged that it can be sufficiently used to build a 3D model for digital twin city by combining drone images and smartphones or DSLR images taken on the ground.
참고문헌 (19)
- "무인비행장치 이용 공공 측량작업지침" (2018)[URL]
- Doopyo Kim, "드론영상을 이용한 지형 현황도 제작 및 정확도 분석", 한국지반환경공학회 논문집, 22(2), pp.35~39 (2021), 한국지반환경공학회[DOI]
- Min-Soo Kim, "입체모형 활용 현황, 수요 및 구축 비용을 고려한 실현 가능한 3차원 입체모형 구축 방안 연구", 지적과 국토정보, 50(1), pp.215~229 (2020), 한국국토정보공사 공간정보연구원[DOI]
- 곽성현, "소형 UAV를 이용한 홍수터 지형측량 정확도 평가", 한국수자원학회 학술발표회, pp.449~453 (2016)
- Myung-Sik Do, "Accuracy Evaluation and Terrain Model Creation of Urban Space using Unmanned Aerial Vehicle System", The Journal of The Korea Institute of Intelligent Transport Systems, 17(5), pp.117~127 (2018), The Korea Institute of Intelligent Transport Systems[DOI]
- 박경찬, "드론 3차원 점군자료의 응용측량분야 활용 정확도 분석", 한국지형공간정보학회 학술대회, pp.11~13 (2019)
- Joon-Kyu Park, "노천광산 모니터링을 위한 드론 사진측량의 정확도 및 활용성 평가", 디지털융복합연구, 17(12), pp.191~196 (2019), 한국디지털정책학회[DOI]
- Sangho Baek, "A Case Study on 3D Heritage Building Modeling Accuracy Using a Drone and a Laser Scanner", 한국군사학논집, 77(3), pp.577~593 (2021), 화랑대연구소[DOI]
- 성홍기, "드론사진측량에 의한 도로표지 위치정보 정확도 평가", 한국측량학회지, 37(4), pp.243~251 (2019), 한국측량학회[DOI]
- 장한메, "디지털 3D 인프라 구축을 위한 대규모 CityGML 객체 생성 방법", 한국측량학회지, 39(3), pp.187~201 (2021), 한국측량학회[DOI]
- 정창삼, "UAV를 이용한 하천지형자료의 정확도 분석", 대한토목학회 학술대회, pp.859~860 (2014)
- 한승희, "드론사진측량에서 이기종 영상데이터 조합에 대한 3차원 정확도 분석", 대한공간정보학회 학술대회, pp.55~56 (2020)
- 한승희, "드론사진측량에서 이기종 영상데이터 조합에 의한 3D모델의 완성도 향상", 대한공간정보학회 학술대회, pp.61~62 (2020)
- 한승희, "드론촬영방법 조합에따른 건물3차원 모델링의 완성도 분석", 한국측량학회 학술대회자료집, pp.183~184 (2020)
- Biljecki F, "Height referen ces of CityGML LOD1 buildings and their infu ence on applications", Proceedings of the IS PRS 3D GeoInfo conference, pp.1~13 (2014)
- Application of Close-Range Photo-grammetry th Measurements of Structures in Orbit, "Brown D. C", GSI, ~, pp.GSI Technical Report No.80-012 (1980)
- Gröger G., "OGC City Geography Markup Language (City-GML) Reference number of this OGC®project document. OGC 08-007r1 Version: 1.0.0", ~ (2008)
- Hubert Lehner, "Digital geoTwin Vienna: Towards a Digital Twin City as Geodata Hub", PFG – Journal of Photogrammetry, Remote Sensing and Geoinformation Science, 88(1), pp.63~75 (2020), Springer Science and Business Media LLC[DOI]
- Wolf PR, "Elements of Phohogrammetry with applications in GIS", pp.87~90 (2014), Mcgraw-Hill