Development of the Noise Elimination Algorithm of Stereo-Vision Images for 3D Terrain Modeling

For developing an Automation equipment in construction, it is a key issue to develop 3D modeling technology which can be used for automatically recognizing environmental objects. Recently, for the development of "Intelligent Excavating System(IES), a research developing the real-time 3D terrain modeling technology has been implemented from 2006 in Korea and a stereo vision system is selected as the optimum technology. However, as a result of performance tests implemented in various earth moving environment, the 3D images obtained by stereo vision included considerable noise. Therefore, in this study, for getting rid of the noise which is necessarily generated in stereo image matching, the noise elimination algorithm of stereo-vision images for 3D terrain modeling was developed. The consequence of this study is expected to be applicable in developing an automation equipments which are used in field environment.

지반형상 3차원 모델링을 위한 스테레오 비전 영상의 노이즈 제거 알고리즘 개발

작업환경 주변의 사물(target object)을 자동으로 인식하고 그 결과를 효과적으로 모델링하는 기술은 작업 품질, 생산성 등 개발 장비의 성능(performance)에도 지대한 영향을 미치게 되므로 이는 건설자동화 장비를 개발함에 있어 필수적으로 요구되는 핵심 요소기술이다. 현재 국내에서는 2006년부터 지능형 굴삭 로봇(intelligent robotic excavator)의 개발을 위하여 토공 작업환경을 대상으로 스테레오 비전을 활용하여 굴삭 로봇 주변 영역의 지반형상을 3차원으로 모델링하기 위한 기술을 개발하고 있다. 본 연구의 목적은 실제 토공 작업환경을 3차원으로 모델링하는 과정에서 필연적으로 발생되는 스테레오 매칭 노이즈를 효과적으로 제거하기 위하여 다양한 토공작업 환경 요소가 포함된 스테레오 영상을 수집하고 토공 작업 환경의 3차원 모델링에 적합한 노이즈 제거 알고리즘을 제안하는 것이다. 본 연구를 통해 개발된 디지털 영상처리 기술은 토공 작업환경을 대상으로 주변을 자동 인식하고 추출하고자 하는 관심의 대상을 3차원으로 모델링해야 하는 굴삭기 이외의 자동화 장비 개발에 있어서도 응용성이 매우 클 것으로 기대된다.