Automatic Building Modeling Method Using Planar Analysis of Point Clouds from Unmanned Aerial Vehicles

In this paper, we propose a method to separate the ground and building areas and generate building models automatically through planarity analysis using UAV (Unmanned Aerial Vehicle) based point cloud. In this study, proposed method includes five steps. In the first step, the planes of the point cloud were extracted by analyzing the planarity of the input point cloud. In the second step, the extracted planes were analyzed to find a plane corresponding to the ground surface. Then, the points corresponding to the plane were removed from the point cloud. In the third step, we generate ortho-projected image from the point cloud ground surface removed. In the fourth step, the outline of each object was extracted from the ortho-projected image. Then, the non-building area was removed using the area, area / length ratio. Finally, the building's outer points were constructed using the building's ground height and the building's height. Then, 3D building models were created. In order to verify the proposed method, we used point clouds made using the UAV images. Through experiments, we confirmed that the 3D models of the building were generated automatically.

무인항공기에서 생성된 포인트 클라우드의 평면성 분석을 통한 자동 건물 모델 생성 기법

본 논문에서는 저비용으로 생성할 수 있는 무인항공기 기반의 포인트 클라우드를 사용하여 평면성 분석을 통해 지면과 건물 영역을 분리하고 자동으로 건물 모델을 생성하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 총 다섯 단계로 구성된다. 첫 단계에서는 입력되는 포인트 클라우드의 평면성을 분석하여 포인트 클라우드를 구성하는 평면들을 추출하였다. 두 번째 단계에서는 추출된 평면들을 분석하여 지표면에 해당하는 평면을 찾고 포인트 클라우드에서 해당 평면 기준으로 포인트들을 제거하였다. 세 번째 단계에서는 지표면이 제거된 포인트 클라우드를 정사 투영하여 영상을 제작하였다. 네 번째 단계에서는 정사 투영된 영상에서 각각의 객체의 외곽선을 추출하고 외곽선의 넓이와 넓이, 길이 비율을 이용하여 건물 불인정 영역을 제거하였다. 마지막 단계에서는 건물의 지표면 높이와 건물의 높이를 이용하여 건물의 외곽점을 구성하고 3D 건물 모델을 생성하였다. 제안한 방법을 검증하기 위하여 무인항공기 영상을 이용해 제작된 포인트 클라우드를 사용하였으며, 실험을 통해 제안 기법을 통해 무인항공기 기반 포인트 클라우드에서 자동으로 건물의 3D 모델이 생성 가능함을 확인하였다.