• 제목/요약/키워드: 3차원 지상 레이저 스캔

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다중 지점 지상레이저스캐닝에 의한 전통 건축물의 내부와 외부의 3차원 모델링 (3D Modeling of Both Exterior and Interior of Traditional Architectures by Terrestrial Laser Scanning at Multi-Stations)

  • 이진덕;방건준
    • 한국지리정보학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.127-135
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    • 2021
  • 본 연구는 지상 라이다에 의해 획득된 두 가지 유형의 한국전통양식의 건축물에 대한 스캔 데이터로부터 3차원 모델을 생성하는 일련의 처리과정을 제시하고 전통건축물, 문화재, 고고학적 유적지 등을 수치적으로 기록·문서화하기 위한 3D 측량방법을 평가하는데 목적을 두었다. 지상레이저실측을 통한 수치적인 기록화를 필요로 하는 대부분의 고건축물이나 문화재 등은 모든 방향에서 데이터를 취득할 필요성이 있다. 본 논문에서는 대상물 주위의 다중 지점에서 데이터를 획득하여 통합하는 과정을 제시하였다. 또한 레이저 스캔 데이터로부터 건축물의 외부와 내부 양면을 동시에 자동적으로 재구성하는 접근법을 제시하였다.

지상용 3차원 레이저 스캐너의 측정 위치 정확도 향상을 위한 서보 제어기의 연구 (Study of Servo Controller for Improving Position Accuracy of 3D Terrestrial Laser Scanner)

  • 유종욱;정중연;김태형
    • 한국측량학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.187-194
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    • 2009
  • 지상용 3차원 레이저 스캐너를 설계하고 개발하는데 있어서 위치 측정 결과의 정확성을 향상하기 위한 서보 모터의 선정과 서보 모터 FOC(Field Oriented Control) 제어 방식의 적용에 대한 연구이다. 개발 중인 지상용 3차원 레이저 스캐너는 360$^\circ$방위각과 270$^\circ$고도각의 스캔 범위를 가지고 있다. 이의 구현은 서보 모터인 방위각 모터와 고도각 모터의 정밀한 서보 모터 제어를 통해 실현된다. 연구 결과 FOC(Field Oriented Control)제어를 통해서 모터의 일정한 토크를 유지하면서 모터의 동작 위치 정확도를 향상할 수 있음을 확인하였다. 이러한 모터 제어는 지상용 3차원 레이저 스캐너뿐만 아니라 로보틱 토털스테이션에도 적용이 가능 할 것으로 사료된다.

3차원 포인트 클라우드 기반 복셀화에 의한 식생의 물리적 구조 재구현 (Reconfiguration of Physical Structure of Vegetation by Voxelization Based on 3D Point Clouds)

  • 안명희;장은경;배인혁;지운
    • 대한토목학회논문집
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    • 제40권6호
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    • pp.571-581
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    • 2020
  • 하천에 광범위하게 활착되는 식생은 수위 변화 및 흐름 저항에 절대적인 영향을 미칠 뿐만 아니라 하천 시스템 전반에 영향을 미치는 중요 요소이다. 따라서 유입되는 식생의 형태와 규모를 정확하게 파악하는 것이 매우 중요함에도 불구하고 현장에서 이를 파악하기란 쉽지 않은 일이다. 따라서 최근에는 지상 레이저 스캐닝 등을 활용하여 대용량의 식생 정보를 취득하는 연구가 시도되고 있다. 그러나 식생의 복잡한 형상으로 인해 캐노피 영역의 정확한 정보를 획득하기 어려우며, 자연적인 영향에 매우 민감하게 반응한다는 한계가 있다. 본 연구에서는 3차원 지상 레이저 스캐닝을 통해 수집된 고해상도의 포인트 클라우드 데이터를 복셀 형식으로 재구현하여 식생의 물리적 구조를 분석하였다. 먼저 잎이 없는 단순한 형태, 잎이 있는 완전한 형태의 식생 및 패치 규모 식생 조건으로 설정하여 각각의 물리적 구조를 분석하였다. 이를 위해 측정된 데이터의 이상치 제거 및 불필요한 데이터의 필터링을 위해 통계적 이상치 제거 방법을 활용하여 각각 17 %, 26 %, 25 %의 포인트를 제거하였다. 또한 후처리 된 포인트 클라우드로부터 복셀 크기별 식생 형상을 재구현하여 실제 식생의 부피와 비교하였으며, 분석 결과, 오차 범위는 각 조건별로 8 %, 25 %, 63 %로 나타났다. 대상 샘플의 규모가 클수록 더 큰 오차가 발생하였으며, 복셀 크기 조정 시 식생의 표면이 시각적으로 비슷하게 보이지만 전체 식생의 부피는 이러한 변화에 매우 민감한 것으로 나타났다.

하도 내 식생의 물리적 구조를 산정하기 위한 3차원 지상 레이저 스캐닝의 도입 및 활용 (Introduction and Application of 3D Terrestrial Laser Scanning for Estimating Physical Structurers of Vegetation in the Channel)

  • 장은경;안명희;지운
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제7권2호
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    • pp.90-96
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    • 2020
  • 최근 식생이 분포하는 면적, 식생의 크기와 같은 형상 정보를 포인트 클라우드 형식의 3차원 형태로 획득할 수 있는 Laser Scanning (LS)을 활용하는 방법들이 제안되고 있다. 식생의 물리적 형상 구현을 위해 LS를 활용할 경우, 식생 정보를 보다 정밀하고 빠르게 취득할 수 있다는 장점이 있으나 측정 혹은 후처리 과정에서 발생할 수 있는 불확실성을 검토하기 위해 실제 데이터와 비교하여 보정하는 과정이 반드시 요구된다. 따라서 본 연구에서는 인공적으로 조성된 하천 수로 내 목본 식생의 줄기, 가지, 잎의 물리적 구조에 대한 매뉴얼 조사를 수행하고 이를 3차원 Terrestrial Laser Scanning (TLS)에 의해 획득한 정보와 비교하였다. 또한, 목표 식생에 대한 3차원 TLS는 여러 방향에서 반복적으로 스캐닝을 수행하여 획득되는 식생 정보의 정밀도를 향상하고자 하였다. 분석 결과, 식생의 직경과 줄기의 길이는 두 방법의 결과가 큰 차이가 없으나 가지의 길이를 측정할 경우, 포인트 클라우드 정보로는 캐노피 영역에서 가지와 잎의 정확한 구별이 어렵다는 한계점으로 상대적으로 큰 차이가 있는 것으로 나타났다.

성덕대왕신종의 3차원 디지털 기록화 의미와 모니터링 기초자료 구축 (Significance of Three-Dimensional Digital Documentation and Establishment of Monitoring Basic Data for the Sacred Bell of Great King Seongdeok)

  • 조영훈;송형록;이승은
    • 박물관보존과학
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    • 제24권
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    • pp.55-74
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    • 2020
  • 성덕대왕신종은 현재 표면의 문양과 명문을 중심으로 부식물이 존재하고, 일부 마모 흔적이 관찰되는 만큼 보존상태에 대한 디지털 정밀 기록이 필요한 시점이다. 따라서 이 연구에서는 4종류의 3차원 스캐닝과 무인항공사진측량을 이용하여 성덕대왕신종의 디지털 기록화를 수행하였고, 영상처리를 통해 다양한 형상분석을 실시하였다. 먼저 지상레이저스캐닝과 무인항공사진측량의 융합모델링 결과는 성덕대왕신종과 종각의 상호 공간적 관계를 구축할 수 있어 향후 지진에 의한 구조적 변형을 모니터링하는데 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다. 또한 선행자료에 비해 4~9배 정도 높은 해상도를 보인 정밀스캐닝 결과는 성덕대왕신종의 문양 및 명문 가시화에 상당히 유용한 정보를 제공했으며, 표면 보존상태 변화를 파악할 수 있는 기초데이터로 매우 적절하였다. 성덕대왕신종의 원형 보존에 3차원 스캐닝 결과를 적극 활용하기 위해서는 단기적으로 추가적인 스캔을 하여 형상변화 시점과 지점을 설정할 필요가 있다. 만약 단기모니터링을 통해 큰 형상 변화가 확인되지 않는다면 중장기모니터링으로 전환할 필요가 있다.