• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제21권3호
• /
• pp.312-320
• /
• 2020

3D 스캐닝과 역설계 기술은 기계/제조 분야에서 먼저 시작하였다. 건설 분야에서는 BIM(Building Information Modeling) 기반 3D 모델링 활용 환경이 조성되어 3D 스캐닝 기술을 이용하여 공장 사전제작, 구조물 시공 검측, 플랜트 시설물, 교량, 터널 구조물 검측 등 건설 전반에 활용하고 있다. 스캔 방식 중 고정식 LiDAR는 이동식 LiDAR에 비해 정확도와 밀도가 높으나 정합 시간과 데이터 처리에 오랜 시간이 걸린다. 하지만, 인테리어, 건축물 관리와 같이 상대적으로 높은 정확도가 필요하지 않은 분야에서 사용자가 편리하게 이동하며 스캔할 수 있는 방법이 생산적이고 효율적이다. 이 연구는 자유롭게 이동하면서 실시간 점군 정합을 지원하는 SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)기반 스캔백팩 시스템 개발 시 고려사항을 도출한다. 본 연구를 통해 모바일 스캔 기술을 이용한 스캔 생산성 개선을 위해, SLAM기반 스캔백팩(Scan Backpack) 장치 개발을 위한 프레임웍, 시스템 및 컴포넌트 구조를 제안하고, 프로토타입을 통해 개발 시 고려사항을 도출한다. 프로토타입 개발은 SLAM 및 스캔백팩 2단계로 수행해, 고려사항을 도출하고, 수행 결과를 분석하였다.

• 터널과지하공간
• /
• 제27권6호
• /
• pp.406-421
• /
• 2017

본 연구에서는 LIDAR를 이용하여 채굴적의 형상을 수치적으로 정확히 측량하고 이때 획득된 점군 데이터를 3차원 전산해석에 직접 반영함으로써 구조물의 실제 형상을 전산해석에 그대로 반영하는 과정을 모사하고 있다. 해석 대상은 채수율 향상을 목적으로 개발된 주방식 하이브리드 채광법이 적용되고 있는 지하 석회석광산의 일부 구역이다. 연구대상 구역에 대한 LIDAR 측정을 통해, 상하부 수직 안전광주의 중심축은 NW 방향으로 치우쳐 있고 특히 하부 수직 안전광주의 경우 설계단면인 $100m^2$ 보다 약 $34m^2$ 만큼 작은 것으로 확인되었다. 또한 LIDAR 측량 결과를 바탕으로 전산해석을 실시한 결과, 하부 수직보안광주의 하단부에 응력집중이 발생하면서 수직 안전광주 전체에 전단파괴양상이 나타나는 것으로 확인되어 보강작업이 제안된 바 있다. 따라서 LIDAR에 의한 채굴적의 측정은 안전광주의 기하학적 구조 및 현상을 정량적으로 정확히 분석할 수 있으며 이를 통한 채굴적의 안정성 분석은 보다 높은 신뢰도를 제시할 수 있다는 점에서 매우 효과적인 채굴적 형상 계측 기법의 하나로 제안될 수 있을 것이다.

• 한국측량학회지
• /
• 제38권4호
• /
• pp.383-390
• /
• 2020

이동식차량측량시스템(이하 MMS)는 정밀도로지도를 제작하는데 가장 효과적인 도구이다. MMS는 다양한 센서의 조합으로 이루어져 있으며, 제조사별로 제작방법과 처리 소프트웨어가 다르기 때문에 부품의 사양만으로 성능을 예측할 수 없다. 따라서 성능평가를 통해 각 장비가 정밀도로지도 제작에 적합한지 판단을 해야 하며, 주기적인 성능평가를 위한 시설이 필요하다. 본 연구에서는 한국건설기술연구원의 SOC실증연구센터에 구축한 MMS 성능평가시설에 대해 설명하고, 문헌조사와 실험을 통해 평가시설이 갖추어야 할 조건에 대해 분석하였다.

• 대한공간정보학회지
• /
• 제18권2호
• /
• pp.113-118
• /
• 2010

지형정보에 대한 3차원 복원 및 지리정보에 관한 연구와 적용은 최근 국가적인 정책을 통하여 R&D 사업 및 시범 사업 등으로 여러 분야에 걸쳐 진행되고 있다. LiDAR 시스템은 3차원 공간데이터를 손쉽고 조밀하게 취득할 수 있는 이점이 있어 다방면으로 연구와 활용이 이루어지고 있으나 3차원으로 구성된 점 자료의 특성으로 볼 때 화면을 통한 2차원의 형태로 나타내기 위해서는 많은 연산 처리를 필요로 하게 되어 높은 사양의 처리 프로세서가 필요하다. 이에 비해 2차원 격자구조는 간단한 구조와 처리속도로 인하여 벡터구조에 비하여 저가의 장비에서도 가능한 장점이 있다. 따라서 본 연구에서는 3차원의 형식으로 저장된 LiDAR 자료를 도심지역의 3차원 지형 표현이나 건물 표현등에 활용하고자 할 경우 발생할 수 있는 과대한 저장공간의 요구에 따른 문제를 해소하기 위하여 3차원 지형 표현 자료로 제공하기 유용한 2차원 격자 형태의 자료로 재구성하여 그 저장공간을 축소시키면서 트리구조를 응용하여 세밀한 표현도 가능하도록 하는 저장하는 기법을 제시하고자 한다.

• 디지털융복합연구
• /
• 제14권11호
• /
• pp.319-324
• /
• 2016

실내에서 카메라를 이용한 로봇 응용이나 가상현실(Virtual Reality) 응용의 경우 평면을 찾고 추정하는 기술은 매우 중요한 기술이다. RGB-D 카메라의 경우 실내의 평면에서 질감 정보가 없는 평면에서도 3차원 관측 데이터를 얻을 수 있지만, 이미지 영역에서 점군 데이터(Point-cloud Data)를 처리하기 위해서는 많은 연산량이 필요하다. 더군다나 현재 관측되고 있는 평면의 개수가 몇 개인지 미리 알 수 없으며, 평면으로 검출(Plane Detection) 하더라도 강인하게 3차원에서 평면을 추정(Plane Estimation)하려면 추가적인 연산이 필요하다. 본 논문에서는 연속 데이터를 이용해 실시간으로 평면의 개수를 선택하며 평면을 추정하는 방법을 제시하고자 한다. 실험 결과를 통해 제안하는 방법이 전체 데이터를 처리하는 것에 비해 약 22배의 속도 개선을 가져 올 수 있음을 보였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제19권10호
• /
• pp.928-935
• /
• 2013

In this paper, real-time polygon generation algorithm of 3D point cloud data and texture mapping for tele-operation is proposed. In a tele-operation, it is essential to provide more highly realistic visual information to a tele-operator. By using 3D point cloud data, the tele-operator can observe the working environment from various view point with a reconstructed 3D environment. However, there are huge empty space in 3D point cloud data, since there is no environmental information among the points. This empty space is not suitable for an environmental information. Therefore, real-time polygon generation algorithm of 3D point cloud data and texture mapping is presented to provide more highly realistic visual information to the tele-operator. The 3D environment reconstructed from the 3D point cloud data with texture mapped polygons is the crucial part of the tele-operation.

• 디지털융복합연구
• /
• 제15권7호
• /
• pp.393-400
• /
• 2017

일반적으로 특수영상 및 3D 애니메이션 제작에서 캐릭터와 배경을 3D 모델링을 할 때 MAYA나 3DS MAX 등의 3D 프로그램을 사용하여 제작한다. 그러나 이러한 제작방식은 작업 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라 고비용이 발생한다. 본 연구에서는 2D 포토스캔 제작기술을 활용한 3D 모델링 제작방법의 우수성과 효율성을 증명하기 위하여 두 가지 실험을 하였다. 첫 번째, 동일한 오브젝트를 다양한 방법으로 모델링을 하였다. 두 번째, 동일한 백그라운드를 각기 다른 방법을 이용하여 모델링을 하였다. 이 두 가지 실험을 통하여 효과적인 2D 포토스캔 제작방법으로 모델링 시 유의해야할 사항과 제작기술 등을 제시하였다. 또한 실험에 따른 결과물을 바탕으로 2D 포토스캔 모델링 제작방법의 효율성과 우수성을 증명하였다.

• 한국측량학회지
• /
• 제28권4호
• /
• pp.441-448
• /
• 2010

본 논문은 계절별로 획득된 항공라이다 자료로부터 수고를 추정하여 수관울폐도와 자료융합에 따른 영향을 분석하였다. 수고추정은 수목에서 반사되는 신호(First Return : FR)와 지표에서 반사되는 신호(Last Return : LR)를 추출하고, 영상분할을 통해 수목개체를 가정하여 개체목별 수고를 획득하는 방법을 적용하였다. 계절별 자료를 통해 획득한 각 수고 자료와 융합자료로부터 획득한 수고의 결과를 비교하였으며, 수고측정기를 사용하여 현지 측정을 하여 정확성을 비교하고, 항공라이다를 통해 획득한 자료들을 융합한 결과에 대한 그 활용성을 검토하였다. 실험 결과, 수목개체를 위한 영상분할 결과는 0.5미터 점군간격보다 1미터 간격이 현지조사 결과와 가까웠으며, 수목고의 경우 각 계절별 자료보다 융합자료를 활용한 결과가 현지 측정 결과에 접근하고 있음을 알 수 있었다.

• 한국측량학회지
• /
• 제23권2호
• /
• pp.205-210
• /
• 2005

산업이 발달됨에 따라 산업 제품들은 대형화되고 더욱 정밀화 되고 있다. 생산자들은 제품이 요구에 맞게 정밀하게 제작되었는가를 확인할 수 있는 방법이 필요하게 되었고 이러한 이유로 대상물에 접촉을 하지 않으면서 신속하고 정밀한 데이터를 취득할 수 있는 산업사진측량기법이 관심을 끌게 되었다. 따라서 본 연구에서는 산업제품들의 정밀도를 검사하기 위한 방법으로 산업사진측량의 적용성을 알아보기 위하여 O-2A 항공기를 대상으로 실험을 실시하였다. 항공기의 정렬상태를 확인하기 위한 검사점사이의 거리 측정과 변형이 발생하였을 것으로 추정되는 부분의 변형량을 프로젝트 타겟을 이용하여 변형량을 정량적으로 해석함으로써 항공기 정비 및 사고분석 등에 필요한 데이터를 신속히 제공할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제15권5호
• /
• pp.3213-3219
• /
• 2014

현재 도시화로 급증하는 온실가스는 기후변화에 커다란 영향을 미치고 있다. 이로 인해, 정부에서는 기후변화의 예방을 위하여 산소를 발생시키고 이산화탄소를 저감시키는 수목을 활용하는 다양한 방안을 모색하고 있다. 수목의 이산화탄소 저감량을 산정하기 위해서 개별 수목에 대한 정보를 추출하는 것이 필수적이다. 항공 라이다 자료는 지상의 건물 뿐만 아니라 수목에 대한 3차원 정보를 점군형태로 가지고 있다. 본 연구에서는 항공라이다 자료를 이용하여 개별 수목을 추출하는 자동화 모델을 개발하였다. 이를 위해, 수목을 추출하기 위한 방법론을 설정하고 그것을 모델로 개발하는 과정으로 진행되었으며 자동화된 모델은 ArcGIS의 모델빌더를 기반으로 하였다. 개발된 모델의 적용성을 평가하기 위해서 용인시를 대상으로 상업용 소프트웨어와 비교하였다. 실험결과 본 연구에서 개발한 자동화 모델의 추출율이 9.91% 높은 것으로 확인되었으며 상대적으로 수목추출이 효과적이라는 것을 확인할 수 있었다.