A New Algorithm for the Interpretation of Joint Orientation Using Multistage Convergent Photographing Technique

수렴다중촬영기법을 이용한 새로운 절리방향 해석방법

  • 김재동 (강원대학교 지구환경공학부) ;
  • 김종훈 (강원대학교 대학원 지구시스템공학과)
  • Published : 2003.12.01

Abstract

When the orientations of joints are measured on a rock exposure, there are frequent cases that are difficult to approach by the surveyor to the target joints or to set up scanlines on the slope. In this study, to complement such limit and weak points, a new algorithm was developed to interpret joint orientation from analyzing the images of rock slope. As a method of arranging the multiple images of a rock slope, the multistage convergent photographing system was introduced to overcome the limitation of photographing direction which existing method such as parallel stereophotogrammetric system has and to cover the range of image measurement, which is the overlapping area between the image pair, to a maximum extent. To determine camera parameters in the perspective projection equation that are the main elements of the analysis method, a new method was developed introducing three ground control points and single ground guide point. This method could be considered to be very simple compared with other existing methods using a number of ground control points and complicated analysis process. So the global coordinates of a specific point on a rock slope could be analyzed with this new method. The orientation of a joint could be calculated using the normal vector of the joint surface which can be derived from the global coordinates of several points on the joint surface analyzed from the images.

본 암반사면에서 절리의 방향성을 측정할 때, 조사자가 접근 불가능한 경우나 조사선을 설정하기 어려운 경우가 종종 나타난다. 본 연구에서는 이와 같은 한계성과 단점을 보완하기 위하여 해석 대상 암반사면의 영상으로부터 절리면의 방향성을 유도하는 새로운 알고리즘을 개발하였다. 암반사면 영상을 얻는 방법으로는, 영상 조합쌍 사이의 중첩구간인 영상측정 범위를 최대한 확보하고, 평행스테레오 사진측량시스템과 같은 기존방법이 갖고 잇는 촬영방향의 제한을 극복하기 위해, 수렴 다중 촬영 시스템을 적용하였다. 해석 방법의 주된 요소인 공선조건식의 사진기 요소를 결정하기 위하여, 3점의 지상조절점과 새롭게 1점의 지상보조점을 도입하는 방법을 개발하였다. 이는 수많은 지상조절점과 복잡한 해석과정으로 구성된 기존의 사진기 요소 결정방법에 비해 매우 간편한 방법이라고 할 수 있다. 절리면의 방향성은 절리면 위에 놓인 여러 점들의 공간좌표를 영상좌표로부터 계산한 후, 이로부터 구성한 절리면의 법선 벡터에 의해 유도하였다.

Keywords

References

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