• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제6권8호
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• pp.577-584
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• 2016

무인항공기는 조종사 없이 자율적으로 비행하는 동력 비행체를 이야기한다. 최근 무인항공기는 동영상 촬영, 항공사진측량 등 다양한 분야에 적용이 되고 있으며 특히 공간정보 관련 분야에서 무인항공 사진측량 기술은 자료 취득의 신속성과 경제성 때문에 많은 주목을 받고 있다. 하지만 무인항공측량 기술에 대한 분석적인 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 무인항공측량을 위한 장비에 대한 조사를 수행하고 지형모델 및 정사영상을 효과적으로 생성하기 위한 무인항공측량 기술과 트랜드 분석을 수행하였다. 연구를 통해 회전익 및 고정익 무인항공기의 특징 및 활용분야를 파악하였다. 또한 무인항공측량의 공정에서 새로운 측량방법을 적용하여 개선할 수 있는 방법을 제시하였다. 향후 지형모델 및 정사영상 제작을 위한 무인항공측량에 대한 분석적인 연구가 이루어진다면 공간정보 관련 산업의 효율성이 크게 증대될 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.474-480
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• 2019

본 연구에서는 무인항공영상의 품질 평가를 위해 공간해상도 검정 방법 중 하나인 MTF(Modulation Transfer Function)를 Circular target을 이용하여 평가하는 방안을 제시하고, MATLAB GUI 기반 해상도 분석 Tool을 제작하여 무인항공영상 품질의 신뢰도와 작업의 효율성을 높이고자 하였다. 이를 위해 무인항공기체인 DJI Phantom 4 Pro(FC 6310)기체는 80m, 120m, 150m, Matrice 600(iXM-100)기체는 150m, 200m, 400m의 서로 다른 고도에서 촬영하였으며, 유인항공영상과 비교를 위해 UltraCAM Eagle Mark 2 센서로 비행고도 1000m에서 영상을 촬영하여 MTF를 비교하였다. 연구 결과 DJI Phantom 4 Pro(FC 6310)기체의 ${\sigma}MTFs$ 수치는 촬영고도에 따라 0.431, 0.524, 0.699, Matrice 600(iXM-100)기체의 ${\sigma}MTFs$ 수치는 촬영고도에 따라 0.332, 0.393, 0.631의 결과를 나타내어 촬영고도가 높아질수록 영상의 품질이 낮아짐을 알 수 있었다. 동일한 고도인 150m의 경우 탑재된 카메라의 성능이 높은 Matrice 600(iXM-100)기체의 영상품질이 매우 높은 결과를 나타내어 카메라의 성능이 영상의 품질에 미치는 영향을 확인할 수 있었다. 또한, UltraCAM Eagle Mark 2 센서를 탑재한 유인항공영상의 ${\sigma}MTF$ 수치는 높은 비행고도로 인하여 0.711의 결과를 나타내어 모든 무인항공영상의 품질보다 낮은 결과를 나타내었다. 하지만 DJI Phantom 4 Pro(FC 6310)기체의 150m 고도에서 촬영한 무인항공영상에서 ${\sigma}MTF$ 수치는 0.699의 결과를 나타내어 유인항공영상의 품질과 거의 비슷한 결과를 나타내었다.

• 제어로봇시스템학회지
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• 제20권4호
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• pp.37-43
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• 2014

소형 무인항공기가 발달함에 따라 영상센서의 활용이 증가하였다. 특히 발전된 컴퓨팅 파워와 소형화된 영상센서의 발달로 무겁고 값비싼 레이더 장비의 기술을 영상센서로 구현하는 연구가 활발히 진행 중이다. 영상 이동표적표시(Moving Target Indication MTI) 기법은 이런 시대의 흐름에 따라 발달된 기술이며 현재 미군의 소형무인항공기 RQ-11 Raven에 상용화 되었다. 본 논문에서는 소형 무인항공기용 영상 MTI 기법의 원리를 설명하고 영상 MTI에서 주로 사용하는 카메라 운동 보 정 기법인 매개변수/비매개변수 방식의 영상정합의 접근법을 위주로 설명하였다. 또한 소형 무인항공기용 영상감시시스템 구현에서 가장 큰 문제점인 시차/항공기 진동 보정에 대한 진행 중인 연구논문도 소개하였다.

• 한국측량학회지
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• 제34권1호
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• pp.53-62
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• 2016

최근 초경량 무인비행장치(UAS: Unmanned Aerial System)에 저가의 소형 항법장치와 카메라 등의 센서를 탑재하여 지상의 공간정보를 신속하고 정확하게 취득하는 무인항공사진측량(UAV Photogrammetry)이 크게 주목받고 있다. 특히, 무인 항공사진측량은 저가의 일반 카메라로 취득된 다량의 고해상 영상을 컴퓨터 비전기술을 접목한 영상처리 소프트웨어로 정사영상과 DEM 등을 신속히 생성할 수 있어 기존의 항공사진측량을 서서히 대체하고 있다. 따라서 무인항공사진측량의 활용분야는 정밀한 위치정보를 요구하는 대축척 지형도제작과 지적측량 등에까지 확장 적용되고 있다. 본 연구에서는 고정익 무인항공기로 지상표본거리(GSD: Ground Sample Distance) 4cm로 촬영된 영상을 이용하여 농경지 필지의 경계설정 정확도 실험 결과를 소개하였다. 연구결과, 지적현황측량 성과와 비교하여 무인항공 정사영상으로부터 추출된 필지경계점의 정확도는 8cm미만으로 축척 1:500 지적측량을 위한 연결교차의 허용범위를 만족하였다. 그리고 면적오차는 비교 기준면적인 1,969m²에 비하여 약 0.2%(3.3m²) 미만의 무시가능한 미소 오차가 발생하였다. 따라서 무인항공사진측량은 농경지의 필지경계 설정을 위하여 충분히 적용 가능한 전도유망한 기술임을 입증하였다.

• 한국측량학회지
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• 제35권3호
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• pp.155-166
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• 2017

항공영상의 활용도가 높아짐에 따라 전통적인 항공사진측량 절차뿐만 아니라 무인항공사진측량 절차를 적용한 다양한 소프트웨어가 제공되고 있다. 기존에는 소규모 영역을 촬영한 영상에 대해서 무인항공사진측량 절차를 적용한 소프트웨어를 사용하였으나 최근에는 항공사진측량용 카메라를 이용하여 촬영한 대규모 영역에 대해서도 무인항공사진측량 절차를 적용한 소프트웨어가 등장하고 있다. 이에 따라 본 연구는 대용량 항공영상을 이용하여 항공사진측량 절차와 무인항공사진측량 절차로 각각 정사영상을 생성하고 정성적, 정량적인 비교를 통해서 두 절차의 특징을 비교하였다. 연구대상지역의 실험을 통해서 정사영상 생성 시 수치표면모델을 이용하는 방법 보다 3차원 메시를 이용하는 것이 건물의 기복변위를 효과적으로 제거하는 것을 알 수 있었다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제15권3호
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• pp.427-439
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• 2019

연구목적: 다양한 목적으로 생성되는 무인비행체 기반의 공간정보를 서로 다른 SW로 생성하고, 정사영상 및 DSM의 위치정확도 분석과 3D mesh의 텍스처 매핑을 비교 분석하고자 하였다. 연구방법: 서로 다른 두 개의 SW를 이용하여 동일한 무인항공영상 데이터를 처리하고, 공간정보를 생성하였다. 생성된 공간정보 중 정사영상과 DSM은 수평위치 및 수직위치 오차의 RMSE를 계산함으로써 정량적 분석을 수행하고, 정성적 분석을 수행함으로써 무인항공사진측량 SW의 공간정보 생성 결과를 비교분석하고자 하였다. 연구결과: 각각의 SW로 생성된 정사영상 및 DSM의 위치정확도에서는 큰 차이가 없었으며, 3D mesh의 텍스쳐 매핑에서 차이를 보였다. 3D mesh의 생성에는 무인항공사진측량 SW가 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 결론: 무인비행체 기반의 공간분석을 위한 정사영상, DSM의 생성에는 SW에 따른 영향이 없는 것으로 나타났으나 3D 가시화를 목적으로 할 경우에는 SW에 따라 텍스처 매핑 결과가 다르게 나타나는 것을 알 수 있었다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제7권4호
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• pp.355-362
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• 2017

무인항공기는 최근 공간정보 분야 수요 증가에 따라 측량, 지도제작, 공간분석 등 다양한 분야에 활용되고 있으며, 신속한 데이터 취득이 가능하고, 경제성이 뛰어나기 때문에 많은 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 무인항공사진측량을 도시방재정보 구축 분야에 적용하고자 하였다. 연구대상지에 대한 PPK(Post Processed Kinematic) GNSS 기반의 무인항공영상 취득 및 데이터 처리를 통해 수치표고모델과 정사영상을 생성하고, 결과물을 이용한 공간분석을 수행하였다. 또한 PPK GNSS 방법을 적용한 무인항공사진측량의 업무흐름을 기존 방법과 비교하였다. 연구를 통해 대상지역에 대한 도시방재정보를 효과적으로 구축할 수 있었으며, 기존 무인항공사진측량과 비교를 통해 PPK GNSS 방법의 효율성을 제시할 수 있었다. 향후 도시방재정보 구축 분야의 무인항공사진측량 활용에 있어 PPK GNSS 기법을 활용한다면 신속한 데이터 취득 및 처리로 관련 업무의 효율성을 크게 개선시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제13권2호
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• pp.10-18
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• 2019

본 논문에서는 25kg 급 이하의 소형 무인기에서 활용 가능한 LTE/WiFi 기반의 영상 전송 시스템 개발 결과를 소개한다. 개발된 영상 전송 시스템은 탑재통신장치와 지상통신장치로 구성되었으며 소형무인기가 촬영한 HD급 해상도 이상의 영상(720p/30fps, 1080p/30fps)을 전송하기 위해 LTE와 WiFi 데이터통신 방식을 활용하였다. 탑재통신장치는 H.264 영상처리보드를 내장하여 실시간 스트리밍 영상 전송이 효율적으로 가능하도록 설계되었다. 지상시험평가를 통해 근거리부터 비가시선 영역에까지 실시간 영상전송이 가능함을 확인하였다.

• 한국측량학회지
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• 제38권1호
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• pp.49-56
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• 2020

본 연구에서는 그라디언트(gradient) 공식을 사용하여 무인항공사진의 선명도 분석을 실시하고, 작업자가 간단하게 사용할 수 있도록 MATLAB GUI(Graphical User Interface) 기반 선명도 분석 tool 제작에 대하여 소개하였다. 본 연구에서 제시한 선명도 분석 방법의 신뢰도를 검증하기 위하여 상용 software인 Agisoft사의 Metashape로 무인항공영상의 선명도를 측정한 결과와 비교하였다. 총 10장의 영상을 대상으로 두 가지 tool로 선명도를 각각 측정한 결과 동일 영상에 대하여 선명도 수치의 값들은 서로 상이하였다. 하지만 두 결괏값 간에는 0.11 ~ 0.20 정도의 일정한 편이(bias)가 존재하여 이를 소거하면 동일한 선명도를 나타내어 본 연구에서 제시한 선명도 분석 방법의 신뢰도를 입증하였다. 또한, 제시한 선명도 분석 방법의 실용성을 검증하기 위하여 선명도가 낮은 무인항공사진을 저품질의 영상으로 분류한 후, 각각 이를 포함한 정사영상과 이를 제외하고 제작한 정사영상의 품질을 비교하였다. 실험결과, 저품질의 무인항공사진을 포함하고 있는 정사영상은 해상도 타겟 부분의 흐림 현상으로 품질 분석이 불가하였다. 하지만 저품질의 무인항공사진을 제외하고 제작한 정사영상의 GSD (Ground Sample Distance)는 해상도 타겟이 선명하게 관측 가능하여 bar target은 3.2cm, siemens star는 4.0cm이었다. 이 결과는 본 연구에서 제시한 선명도 분석 방법의 실용성을 입증하였다.

• 한국측량학회지
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• 제38권4호
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• pp.317-325
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• 2020

무인항공사진측량은 저비용, 고효율의 장점으로 최근 고정밀의 신속 공간정보 데이터 취득 수단으로 떠오르고 있다. 하지만 무인항공영상의 정량적인 품질 검증 방법이나 인증에 대한 구체적인 절차와 세부규정이 미흡하다. 또한, 영상 품질에 대한 검증 수단이 영상의 해상도와 함께 명암의 대비 정도를 분석 할 수 있는 MTF (Modulation Transfer Function) 분석이나 경계반응 분석이 아니라 단순히 GSD (Ground Sample Distance) 만으로 품질을 평가하는 실정이다. 이에 본 연구에서는 무인항공영상 품질 분석에서 경계반응 분석의 필요성을 확인하기 위해 GSD 분석과 함께 Slanted edge target을 이용한 경계반응 분석을 실시하였다. 또한, 작업자가 간편하게 경계반응을 분석할 수 있도록 Matlab GUI 기반 tool을 제작하였다. 연구 결과, 동일한 GSD 임에도 불구하고 경계 반응 분석 결과는 상이하게 나타나 경계반응 분석의 필요성을 확인할 수 있었다. 아울러, 무인항공영상의 경계반응 분석 수치는 무인항공기에 탑재한 카메라의 성능에 비례함을 알 수 있었다.