Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography (한국측량학회지)

Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography (한국측량학회)
권호 표지

A Sequential AT Algorithm based on Combined Adjustment

결합 조정에 기반한 연속 항공삼각측량 알고리즘

  • 최경아 (서울시립대학교 대학원 공간정보공학과) ;
  • 이임평 (서울시립대학교 도시과학대학 공간정보공학과)
  • Published : 2009.12.31
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

Real-time image georeferencing technologies are required to generate spatial information promptly from the image sequences acquired by a multi-sensor system. We thus derive a sequential adjustment algorithm based on the combined adjustment model. By adopting the sequential adjustment model, we develop a sequential AT(Aerial Triangulation) algorithm to georeference image sequences in real-time. The proposed algorithm enables to perform AT rapidly with the minimum computation at the current stage by using the results computed at the previous stage whenever a new image is added. Experiments with simulated data were conducted to verify the effectiveness of the proposed algorithm. The results of the experiments show that the georeferencing of each image took very short time and its accuracy was determined within ${\pm}4cm$ on the ground control points comparing to the results of the existing simultaneous AT.

멀티센서시스템으로부터 획득된 영상으로부터 공간정보를 신속하게 생성하기 위하여 영상의 실시간 절대좌표화가 요구된다. 이에 본 연구에서는 결합 조정(combined adjustment) 모델에 기반하여 연속(sequential) 조정 알고리즘을 유도하고 이를 항공삼각측량(Aerial Triangulation : AT)에 적용하여 시스템으로부터 획득되는 영상을 실시간으로 절대좌표화하기 위한 연속 AT 알고리즘을 제안한다. 제안된 방법을 통해 새로운 영상이 획득될 때마다 이전 단계의 AT 수행 결과를 최대한 활용하고 최소한의 추가적인 연산을 통해 AT를 신속하게 다시 수행할 수 있다. 시뮬레이션 데이터를 이용하여 검증한 결과 영상 1장이 추가될 때마다 매우 짧은 연산 시간을 통해, 기존의 일괄(simultaneous) AT 결과와 비교하여 지상좌표값을 기준으로 ${\pm}4cm$ 이내의 정확도를 확보할 수 있었다.

Keywords

References

  1. 나종기, 박운용, 문두열, 김진수 (2004), Direct Georeferencing을 이용한 도화 정확도 분석, 한국측량학회 학술대회논문집, 한국측량학회, pp. 263-268
  2. 박운용, 박홍기, 위광재, 송연경 (2004), 외부표정요소 직접결정에 의한 수치정사영상 생성, 한국GIS학회지, 한국GIS학회, 제 13권 제 1호, pp. 55-63
  3. 송연경, 박운용, 박홍기 (2005), Direct Georeferencing에 의한 CCD 영상의 적용기법, 한국측량학회지, 한국측량학회, 제 23권, 제 1호, pp. 77-88
  4. 임삼성, 김충평, 노현호 (1998), GPS 항공삼각측량의 정확도 분석, 한국측량학회지, 한국측량학회, 제 16권,제2호, pp. 195-202
  5. 이창우, 우충식 (2009), 항공사진 및 LiDAR 자료와 GIS 기법을 이용한 산지토사재해조사, 산림조합중앙회,http://www.sanrimji.com/contents.jsp?webzine_id=1152&item_id=23680&year=2009&month=07
  6. 조규전, 이재원, 유재엽 (2002), Direct Georeferencing의 응용 연구, 한국측량학회 학술대회논문집, 한국측량학회, pp. 111-116
  7. 최경아, 이임평 (2009), UAV 기반 저가 멀티센서시스템을 위한 무기준점 AT를 이용한 영상의 Georeferencing,한국측량학회지, 한국측량학회, 제 27권, 제 2호,pp. 249-260
  8. Choi, K., Lee, I., Hong, J., Oh, T. and Shin, S. W. (2009), Developing an UAV based Rapid Mapping System for Emergency Response, SPIE Defense, Security, and Sensing, Orlando, FL, USA https://doi.org/10.1117/12.818492
  9. Choi, K., Lee, I., Shin, S. W., and Ahn, K. (2008). A Project Overview for the Development of a Light and Flexible Rapid Mapping System for Emergency Response, International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, ISPRS, Beijing, China, Vol. 37-B5, pp. 915-920
  10. Chris McGlone (2004), Maual of Photogrammetry, 5th Edition, ASPRS, Bethesda, Maryland, USA, pp. 847-870
  11. Edmundson, K. and Fraser, C.S. (1998), A Practical Evaluation of Sequential Estimation for Vision Metrology, Photogrammetry & Remote Sensing, ISPRS, Vol. 53, No. 5, pp. 272-285 https://doi.org/10.1016/S0924-2716(98)00014-8
  12. Gruen, A. (1982), An Optimum Algorithm for On-Line Griangulation, International Archives of Photogrammetry, Vol. 24-3, Helsinki, Finland
  13. Gruen, A. (1985), Algorithmic Aspects in On-Line Triangulation, Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, ASPRS, Vol. 51, No. 4, pp. 419-436
  14. Gruen, A. and Kersten, T.P. (1995), Sequential Estimation in Robot Vision, Photogrammtric Engineering & Remote Sensing, ASPRS, Vol. 61, No. 1, pp. 75-82
  15. Habib, A., Ghanma, M. and Mitishita, E. (2005), Photogarammetric Georeferencing Using LIDAR Linear and Areal Features, Korean Journal of Geomatics, KSGPC, v.5, no.1, pp. 7-19
  16. Matthies, L.M., Szeliski, R. and Kanade, T. (1989), Kalman Filter-based Algorithms for Estimating Depth from Image Sequences, International Journal of Computer Vision, Vol. 3, No. 3, pp. 209-238 https://doi.org/10.1007/BF00133032
  17. Kersten, T.P. and Baltsavias, E.P. (1994), Sequential Estimation of Sensor Orientation for Stereo Images Sequences, International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing, ISPRS, Vol. 30, Part 5, pp. 206-213
  18. Wyatt, A.H. (1982), On-Line Triangulation - An Algorithmic Approach, Master Thesis, Department of Geodetic Sciences and Surveying, The Ohio State University, Columbus, Ohio
  19. Yuan, X., Xie, C. and Wang, S. (2004), Image Orientation by Combined Bundle Adjustment with Fixed Imageries, International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, ISPRS, Istanbul, Turkey