Building Extraction and Digital Surface Models Generation from Stereo pairs of Aerial Images

입체 항공사진영상을 이용한 DSM생성 및 건물경계추출

There is an increasing request for 3D data and outlines on building for urban planning and design. This paper describes an approach to extract building using Digital Surface Models(DSM) and stereo pairs of aerial images. DSM contain informations not only about the topographic surface like Digital Elevation Models(DEM), but also about buildings and other objects higher than the surrounding topographic surface, e.g. tees. We therefore describe our approach consisting of two step procedures. The first step of the approach is to generate DSM by stereo matching using Maximum Likelihood Estimation and Dynamic Programming. The proposed stereo matching is using the cost function for finding the disparity between the left and right image, and the Dynamic Programming for solving the stereo matching problem. The second step is to detect building outlines using the DSM and the edge informations extracted from a digital aerial image by Sobel Operator. The overlay analysis of the DSM and the edge information by Sobel Operator was efficient to detect building outlines.

도시계획이나 설계에 있어서 건물에 대한 3차원자료와 건물 경계선에 대한 요구가 증가되고 있으며 본 연구에서는 DSM과 입체 항공사진영상을 이용하여 건물을 추출하는 방법을 제시하였다. DSM은 DEM과 같이 지형에 대한 정보를 갖고 있을 뿐만 아니라 주변 지형보다 높은 지상 시설물, 즉 건물이나 나무에 대한 정보도 갖고 있다. 따라서 본 연구에서는 두 단계 처리과정을 제시하였으며, 첫 번째 과정은 최우추정과 동적 프로그래밍을 이용한 매칭기법에 의해 DSM을 생성하는 것이다. 제시된 영상정합기법은 입체영상간의 시차차를 찾기 위해 비용함수를 이용하였으며, 영상정합문제 해결을 위해 동적 프로그래밍을 이용하였다. 두 번째 과정은 Sobel 연산자에 의해 항공사진영상으로부터 추출된 경계선정보와 DSM을 이용하여 건물 경계를 검출하는 것이다. DSM과 Sobel 연산자에 의한 경계선 정보를 중첩분석 한 결과 건물 경계를 효과적으로 추출 할 수 있었다.