대한공간정보학회지 (Journal of Korean Society for Geospatial Information Science)

  • 제22권4호
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  • Pages.3-11
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  • 2014
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  • 1598-2955(pISSN)
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  • 2287-6693(eISSN)
대한공간정보학회 (Korea Spatial Information Society)
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수정된 RANSAC 알고리즘과 지상라이다 데이터를 이용한 수치지도 건물레이어 갱신

Update of Digital Map by using The Terrestrial LiDAR Data and Modified RANSAC

  • 김상민 (연세대학교 토목환경공학과) ;
  • 정재훈 (연세대학교 토목환경공학과) ;
  • 이재빈 (목포대학교 토목공학과) ;
  • 허준 (연세대학교 토목환경공학과) ;
  • 홍성철 (한국건설기술연구원 ICT융합연구실) ;
  • 조형식 (연세대학교 토목환경공학과)
  • Kim, Sang Min (Department of Civil and Environmental Engineering, Yonsei University) ;
  • Jung, Jae Hoon (Department of Civil and Environmental Engineering, Yonsei University) ;
  • Lee, Jae Bin (Department of Civil Engineering Mokpo National University) ;
  • Heo, Joon (Department of Civil and Environmental Engineering, Yonsei University) ;
  • Hong, Sung Chul (ICT Convergence and Integration Research Division, Korea Institute of Construction Technology) ;
  • Cho, Hyoung Sig (Department of Civil and Environmental Engineering, Yonsei University)
  • 투고 : 2014.05.26
  • 심사 : 2014.12.08
  • 발행 : 2014.12.31
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초록

최근 도시는 신규건축, 재건축 및 부분적인 리모델링 등 다양한 형태로 변화하고 있으며, 이에 따라 수치지도 또한 최신성 및 정확도를 유지할 수 있도록 지속적인 수정 및 갱신을 통해 사용자들에게 최적의 서비스를 제공할 수 있어야 한다. 일반적으로 수치지도 수정 및 갱신 방법으로는 항공사진 혹은 준공도면을 이용하고 있으나, 항공사진은 촬영주기제한 및 경제성 측면에서 국소 지역에 대한 수시 갱신이 어렵고 준공도면의 경우 품질 확보의 어려움이 존재한다. 본 연구에서는 빠르게 변하는 도심지의 건물 개발 현황을 수치지도상의 건물 정보에 신속하게 반영하기 위해 지상라이다로부터 추출한 건물 footprint 자료를 이용하는 방법론을 제안하였다. 우선 지상라이다로부터 취득된 전체 건물의 포인트 클라우드 자료로부터 대표 옆면을 추출하고, 2차원 영상으로 투영한다. 투영된 포인트 클라우드 자료로부터 footprint를 추출하고, 추출된 footprint와 수치지도 상의 건물 footprint 간의 정합을 위해 2D Affine 모델을 사용하였다. 2D Affine 파라미터의 추정에는 두 footprint 자료로부터 취득된 무게중심을 사용하였으며, 무작위로 추출된 무게중심 간의 매칭을 위해 수정된 RANSAC (RANdom SAmple Consensus) 알고리즘을 제시하였다. 다양한 조건하에서 수행된 실험결과 제안된 알고리즘을 적용할 경우, 지상라이다로부터 추출된 건물데이터를 활용하여 효율적인 수치지형도의 갱신이 가능함을 확인할 수 있었다.

Recently, rapid urbanization has necessitated continuous updates in digital map to provide the latest and accurate information for users. However, conventional aerial photogrammetry has some restrictions on periodic updates of small areas due to high cost, and as-built drawing also brings some problems with maintaining quality. Alternatively, this paper proposes a scheme for efficient and accurate update of digital map using point cloud data acquired by Terrestrial Laser Scanner (TLS). Initially, from the whole point cloud data, the building sides are extracted and projected onto a 2D image to trace out the 2D building footprints. In order to register the footprint extractions on the digital map, 2D Affine model is used. For Affine parameter estimation, the centroids of each footprint groups are randomly chosen and matched by means of a modified RANSAC algorithm. Based on proposed algorithm, the experimental results showed that it is possible to renew digital map using building footprint extracted from TLS data.

키워드

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