Extraction and Revision of Building Information from Single High Resolution Image and Digital Map

단일 고해상도 위성영상과 수치지도로부터 건물 정보 추출 및 갱신

  • 변영기 (서울대학교 건설환경공학부) ;
  • 김혜진 (서울대학교 건설환경공학부) ;
  • 최재완 (서울대학교 건설환경공학부) ;
  • 한유경 (서울대학교 건설환경공학부) ;
  • 김용일 (서울대학교 건설환경공학부)
  • Published : 2008.04.30

Abstract

In this paper, we propose a method aiming at updating the building information of the digital maps using single high resolution satellite image and digital map. Firstly we produced a digital orthoimage through the automatic co-registration of QuickBird image and 1:1,000 digital map. Secondly we extracted building height information through the template matching of digital map's building vector data and the image's edges obtained by Canny operator. Finally we refined the shape of some buildings by using the result from template matching as the seed polygon of the greedy snake algorithm. In order to evaluate the proposed method's effectiveness, we estimated accuracy of the extracted building information using LiDAR DSM and 1:1,000 digital map. The evaluation results showed the proposed method has a good potential for extraction and revision of building information.

본 연구에서는 고해상도 단영상과 수치지도를 이용하여 건물정보 추출 및 갱신을 위한 방법을 개발하는데 연구의 목적이 있다. 이를 위해 우선 QuicBird 단영상과 수치지도의 자동기하보정을 통한 수치정사영상을 제작하였다. 건물레이어와 Canny 에지 추출자에 의해 획득된 영상에지와의 템플릿 매칭과정을 통해 건물높이정보를 추출하였다. 최종적으로 앞선 매칭결과를 그리디 스네이크 알고리즘의 초기치로 사용하여 일부건물에 대한 형상을 수정하였다. 제안된 기법의 효율성을 평가하기위해 LiDAR DSM과 1:1,000 수치지도를 이용하여 정확도 평가를 수행하였다. 실험결과 제안한 기법은 건물정보 추출 및 갱신에 유용하게 적용될 수 있으리라 판단된다.

Keywords

References

  1. 김혜진, 한동엽, 김용일 (2006), 삼각벡터구조를 이용한 고해상도 위성 단영상에서의 건물 높이 추출, 대한원격탐사학회지, 제2권 6호, pp. 621-626 https://doi.org/10.7780/kjrs.2006.22.6.621
  2. 강준묵,윤희천,이용웅,김윤관,윤경철(2007), QuickBird 영상을 이용한 수치지도 제작에 관한 연구, 한국측량학회지 학술대회 논문집, pp. 357-360
  3. 이재기, 최석근, 정성혁 (2003), 고해상도 위성영상을 이용한 건물의 자동추출기법, 지형공간정보학회지, Vol. 11, No. 1, pp. 29-37
  4. 이태윤 (2006), 단일 고해상도 위성영상으로부터 그림자를 이용한 3차원 건물정보 추출 연구, 석사학위논문, 인하대학교
  5. 이병환, 김정희, 박경환 (1999), 고해상도 단일 위성영상으로부터 건물높이값 추출, 한국GIS학회지, 제7권 1호, pp. 89-101
  6. 이창경, 우현권, 정인준 (2004), OuickBird 정사영상을 이용한 지형도 갱신, 한국 측량학회 학술대회 논문집, pp. 295-301
  7. 한동엽, 김혜진, 김용일 (2007), 수치지도와 Quickbird 영상의 자동 기하보정, 대한원격탐사학회 춘계학술대회 논문집, pp. 109-112
  8. Amini, A. A. T. E. Weymouth and R. C. Jain (1990), "sing Dynamic Programming for Solving Variational Problem in Vision" IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligent, IEEE, Vol. 12, No. 9, pp. 855-866 https://doi.org/10.1109/34.57681
  9. Bailloeul, T., V. Prinet, B. Serra, P. Marthon, P. Chen, H. Zhang (2005), Digital Building map refinement from knowledge-driven active contours and very high resolution optical imagery, ISPRS Hannover Workshop
  10. Donna Haverkamp (2004), Automatic building extraction from ikonos imagery, Proceedings of ASPRS 2004 Conference
  11. Hiroyuki Miura, Saburoh Midorikawa, M. EERI (2006), Updating Gis building inventory data using high-resolution satellite images for earthquake damage assessment: application to Metro Manila, Philippines, Earthquake Spectra, 22(1): 151-168 https://doi.org/10.1193/1.2162940
  12. Jin, X .et al. (2005), Automated building extraction from high-resolution satellite imagery in urban areas using structural, contextual, and spectral information, EURASIP Journal on Signal Processing, 14: pp. 2196-2206
  13. M.Kass, A. WitKin, D.Terzopoulos (1987), Snake: Active Contour Mode, International Journal of Computer Vision 1: pp. 321-331 https://doi.org/10.1007/BF00133570
  14. Markus (2000), Reliable Reconstruction of Building for Digital Map Revision, ISPRS, IAPRS, Vol. XXXIII, Amsterdam
  15. Scott, D. L., Jie Shan, and James S. Bethel (2003), Class-guided building extraction from IKONOS imagery, Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, ASPRS, Vol. 69, No. 2, pp. 143-150 https://doi.org/10.14358/PERS.69.2.143
  16. Tao Guo, Yoshifumi Yasuoka (2002), Snake-based approach for building extraction from high-resolution satellite images and height data in urban areas, ACRS
  17. Williamas, Mubarak shah (1992), A Fast Algorithm for Active Contour and Curvature Estimation, CVGIP:IAMGE UNDERSTANDING, Vol. 55, No. 1, pp. 14-26 https://doi.org/10.1016/1049-9660(92)90003-L