Analysis on 3D Positioning Precision Using Mobile Mapping System Images in Photograrmmetric Perspective

In this paper, we experimentally investigated the precision of 3D positioning using 4S-Van images in photograrmmetric perspective. The 3D calibration target was built over building facade outside and was captured separately by two CCD cameras installed in 4S-Van. After then, we determined the interior orientation parameter for each CCD camera through self-calibration technique. With the interior orientation parameter computed, the bundle adjustment was performed to obtain the exterior orientation parameters simultaneously for two CCD cameras using calibration target image and object coordinates. The reverse lens distortion coefficients were computed and acquired by least squares method so as to introduce lens distortion into epipolar line. It was shown that the reverse lens distortion coefficients could transform image coordinates into lens distorted image coordinates within about 0.5 pixel. The proposed semi-automatic matching scheme incorporated with lens distorted epipolar line was implemented with scene images captured by 4S-Van in moving. The experimental results showed that the precision of 3D positioning from 4S-Van images in photograrmmetric perspective is within 2cm in the range of 20m from the camera.

사진측량 관점에서 차량측량시스템 영상을 이용한 3차원 위치의 정밀도 분석

본 연구에서는 사진측량 관점에서 4S-Van 영상을 이용한 3차원 위치결정의 정밀도를 실험적으로 검증하였다. 실외에 3차원 검정타겟을 설치하고 45-Van에 탑재된 2대의 CCD카메라로부터 검정타겟 영상을 개별적으로 취득하여 자체검정기법으로 각각의 CCD카메라에 대한 내부표정요소를 개별적으로 정확하게 결정하였다. 이와 같이 얻어진 내부표정요소와 검정타겟의 지상좌표 및 검정타겟을 동시에 촬영한 좌ㆍ우측 카메라의 영상좌표를 이용하여 광속조정법으로 2대 CCD카메라의 외부표정요소를 동시에 결정하였다. 또한, 렌즈왜곡이 고려된 에피폴라선을 이용하기 위하여 역렌즈왜곡계수를 최소제곱법을 이용하여 결정하였다. 역렌즈왜곡계수를 이용하여 약 0.5 pixel 이내로 렌즈왜곡이 포함된 영상좌표로 변환이 가능하였다. 렌즈왜곡이 고려된 에피폴라선을 이용한 반자동 영상매칭을 적용하여 3차원 위치결정의 정밀도를 검증하였다. 실험적으로 촬영거리 20m이내에서는 대략2cm 정도의 정밀도를 얻을 수 있었다.