A Photogrammetric Network and Object Field Design for Efficient Self-Calibration of Non-metric Digital Cameras

비측정용 디지털 카메라의 효율적인 자체 검정을 위한 대상지 구성

  • 오재홍 (한국전자통신연구원 텔레매틱스.USN연구단 공간정보연구팀) ;
  • 어양담 (국방과학연구소) ;
  • 이창노 (서울산업대학교 토목공학과)
  • Published : 2006.08.01

Abstract

Recent increase in the number of pixels of a non-metric digital camera encourages to use it for close-range photogrammetry such as modeling cultural asset and buildings. However, these cameras have to be calibrated far close-range photogrammetry application. For self-calibration, an appropriate pbotograrnmetric network and object field should be designed. In this paper, we studied the effect on self-calibration accuracy changes according to the change of the number of ground control points, dimensions of the ground control points, and the combination of images. We concluded that self-calibration with three photos including a vertical photo can give the stable accuracy of interior orientation parameters and 10 ground control points on a plane can give high accuracy for object reconstruction.

최근 비 측정용 디지털 카메라의 화소수가 급증하고, 카메라 단가 또한 저렴해져 문화재 및 시설물의 3차원 공간 측량 등에도 이를 활용할 수 있게 되었다. 그러나 비 측정용 카메라를 측량용으로 활용하기 위해서는, 카메라 자체검정을 통해 내부 표정요소를 정확히 계산해내야 한다. 이를 위해서는 적절한 검정 대상지의 구성 및 촬영계획이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 지상기준점 수, 사진의 수, 기준점의 차원(2차원 및 3차원)등의 조건에 따른 카메라 자체 검정 정확도에 대하여 분석하였다. 실험 결과, 근거리 사진측량을 위한 자체검정 대상지 구축 시 수직사진을 포함하는 3장 이상의 사진으로 안정된 정확도를 얻을 수 있음을 알 수 있었고, 3차원 복원을 목적으로 하는 경우, 평면상의 지상기준점 10점으로도 높은 정회도의 결과를 얻을 수 있음을 알 수 있었다.

Keywords

References

  1. 정수, 이창노, 오재홍(2005), 직접선형변환 매개변수로부터 물리적 사진기 매개변수의 산정, 한국지형공간정보학회지, 제13권, 제2호, pp.39-43
  2. 유복모, 이석군, 최송욱, 김기홍(1997), 근거리 사진측량을 위한 CCD 사진기 검정에 관한 연구, 한국지형공간정보학회지, 제5권, 제1호, pp.159-165
  3. Brown, D.C. (1966), Decentering distortion of lenses, Photogramm. Eng, 32(3), 444-462
  4. Fraser, C.S. (1997), Digital camera self-calibration, ISPRS Journal of Photogrammetry & Remote Sensing, Vol. 52, pp. 149-159 https://doi.org/10.1016/S0924-2716(97)00005-1
  5. Gruen, A. and Beyer, H.A. (1992), System calibration through self-calibration. Workshop on Calibration and Orientation of Cameras in Computer Vision(TU-I), ISPRS XVII Congress, Washington, De, pp. 33
  6. Kenefick, J.F., Gyer, M.S. and Harp, B.F. (1972), Analytical self-calibration, Photogramm. Eng. 38, pp. 1117-1126
  7. McGlone J., C, Mikhail, E. M. and Bethel, J.S. (2004), Manual of photogrammetry, ASPRS, pp. 878-879
  8. Mikhail, E. M. and Bethel, J. S. and McGlone, J. C. (2001), Introduction to modem photogrammetry, John Wiley & Sons Inc., New York, pp. 136-137
  9. Pullivelli, A. M. (2005), Low cost digital cameras: calibration, stability analysis, and applications, Master thesis, University of Calgary, Alberta, Canada. pp. 44-46