• 지적과 국토정보
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• 제50권2호
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• pp.69-79
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• 2020

최근 IoT 기술을 기반으로 도시의 여러 문제점을 정보화하여 해결하는 스마트 시티가 각광받고 있다. 특히, 시공 및 유지보수의 원활한 관리를 위한 BIM 적용 사례가 증가하며 융합기술을 통해 공간정보를 3D 데이터화하여 안전진단에 활용하고 있다. 본 연구의 목적은 UAV 및 LiDAR 장비 중 지상 레이저 스캐너와 핸드헬드 LiDAR SLAM을 활용하여 복층 건물의 포인트 클라우드를 생성 및 조합, 각 기술의 폐색영역 및 단점을 보완하고 형상재현 및 정확도를 관측하여 실내외 역설계의 효용성을 검토하는 것이다. 검토결과, 3가지 기술을 사용하여 복층 건물의 실내외 포인트 클라우드를 생성·조합하여 데이터의 좌표 정확도가 향상됨을 확인하였다. 특히, 각 기술의 단점을 보완, 건물의 형상재현 완성도를 높이고 폐색영역 및 경계면 구분이 명확하게 나타나며 역설계의 효용성을 입증하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제28권3호
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• pp.329-332
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• 2023

딥러닝 네트워크를 이용한 3차원 객체 인식 기술은 자율주행 기술 개발에 있어 대상 객체의 종류 뿐만 아니라 센서로부터의 거리도 인식할 수 있기 때문에 장애물 탐지를 위해 많이 개발되고 있다. 하지만 3차원 객체 인식 모델의 경우 원거리 객체에 대한 탐지 성능이 근거리 객체에 대한 인식 성능보다 낮아 차량의 안전을 확보하는 데에 치명적인 문제가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 가상의 3차원 차량 데이터를 생성해 모델 학습에 사용되는 데이터셋에 추가하여 3차원 객체 인식 모델의 성능, 특히 원거리의 객체에 대한 성능을 향상시키는 기술을 소개한다. 3차원 라이다 센서 데이터의 특성을 활용한 구면 점 추적 기법을 사용하여 실제 차량과 매우 유사한 가상 차량을 생성하였고, 생성한 가상 차량 데이터를 사용하여 원거리뿐만 아니라 모든 거리 영역 범위에서의 객체 인식 성능을 향상시킴으로써 가상 데이터의 학습 유효성을 입증하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제41권6호
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• pp.645-653
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• 2021

바이오폴리머는 살아있는 유기체에 의해 생성되는 고분자 화합물의 통칭이다. 이 중 미생물의 부산물로 만들어지는 유기성 고분자 화합물인 잔탄, 베타글루칸 등은 물질의 점성을 높이는데 사용되는데 이를 물에 희석하여 모래나 진흙과 혼합하면 압축강도와 전단강도를 높일 수 있다. 본 연구에서는 특수하게 흙의 강도를 높이기 위한 목적으로 개발된 잔탄 및 베타글루칸 계열의 바이오폴리머와 흙을 혼합하여 제조한 배합토를 하천 제방 호안에 도포하고 겨울을 지낸 후의 변화를 3차원 지상 LiDAR를 활용하여 모니터링 하였다. 동절기 전후 지상 LiDAR 측량을 통하여 취득한 3차원 점군자료를 이용하여 테스트베드 주요 구간의 변화를 분석한 결과 바이오폴리머 배합토를 도포한 두 구간에서는 눈으로는 확인하기 어려울 정도로 변화가 없었던 반면 바이오폴리머 배합토를 사용하지 않은 자연제방 구간에서는 세류침식(Rill erosion)으로 인한 토양손실이 확인되었다.

• 자동차안전학회지
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• 제13권4호
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• pp.14-19
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• 2021

This paper presents LiDAR static obstacle map based vehicle dynamic state estimation algorithm for urban autonomous driving. In an autonomous driving, state estimation of host vehicle is important for accurate prediction of ego motion and perceived object. Therefore, in a situation in which noise exists in the control input of the vehicle, state estimation using sensor such as LiDAR and vision is required. However, it is difficult to obtain a measurement for the vehicle state because the recognition sensor of autonomous vehicle perceives including a dynamic object. The proposed algorithm consists of two parts. First, a Bayesian rule-based static obstacle map is constructed using continuous LiDAR point cloud input. Second, vehicle odometry during the time interval is calculated by matching the static obstacle map using Normal Distribution Transformation (NDT) method. And the velocity and yaw rate of vehicle are estimated based on the Extended Kalman Filter (EKF) using vehicle odometry as measurement. The proposed algorithm is implemented in the Linux Robot Operating System (ROS) environment, and is verified with data obtained from actual driving on urban roads. The test results show a more robust and accurate dynamic state estimation result when there is a bias in the chassis IMU sensor.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제8권4호
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• pp.233-244
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• 2021

본 연구에서는 식생이 무성한 제방의 이상유무 점검을 위한 지상 LiDAR(Light Detection And Ranging) 측량의 적용성을 검토하였다. 지상 LiDAR 측량으로 생성된 제방의 영상 점군 자료에 색상필터 및 형태필터를 적용하여 각 기법별 정확성과 특성을 평가하였다. 임진강 제방의 영상 점군 자료를 이용하여 CIVE, ExG, ExGR, ExR, MExG, NGRDI, VEG, VVI, ATIN, ISL 등의 10가 식생 제거 필터를 적용하였다. 결과에 의하면 정확성은 ISL, ATIN, ExR, NGRDI, ExGR, ExG, MExG, VVI, VEG, CIVE 등의 순서로 나타났다. 색상필터는 지반 구분에 한계를 보였으며 풀꽃을 지반으로 구분하기도 했다. 형태필터는 지반 구분 정확도가 우수하나 거석을 식생으로 인식하는 한계도 보였다. 전체적으로 형태필터가 우수하나 계산 시간에서 10 배 정도 소요되었다. 정확도와 속도 향상을 위해서 형태필터와 색상필터를 결합한 복합필터에 대한 연구가 필요하다.

• 자동차안전학회지
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• 제11권2호
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• pp.29-34
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• 2019

This paper presents a new method for construction of a static obstacle map. A static obstacle is important since it is utilized to path planning and decision. Several established approaches generate static obstacle map by grid method and counting algorithm. However, these approaches are occasionally ineffective since the density of LiDAR layer is low. Our approach solved this problem by applying probability theory. First, we converted all LiDAR point to Gaussian distribution to considers an uncertainty of LiDAR point. This Gaussian distribution represents likelihood of obstacle. Second, we modeled dynamic transition of a static obstacle map by adopting the Hidden Markov Model. Due to the dynamic characteristics of the vehicle in relation to the conditions of the next stage only, a more accurate map of the obstacles can be obtained using the Hidden Markov Model. Experimental data obtained from test driving demonstrates that our approach is suitable for mapping static obstacles. In addition, this result shows that our algorithm has an advantage in estimating not only static obstacles but also dynamic characteristics of moving target such as driving vehicles.

• 자동차안전학회지
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• 제12권4호
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• pp.23-30
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• 2020

Recently, self-driving research has been actively studied in various institutions. Accurate recognition is important because information about surrounding objects is needed for safe autonomous driving. This study mainly deals with the signal processing of LiDAR among sensors for object recognition. LiDAR is a sensor that is widely used for high recognition accuracy. First, we clustered and tracked objects by predicting relative position and speed of objects. The characteristic points of all objects were extracted using point cloud data of each objects through proposed algorithm. The Classification between vehicle and pedestrians is estimated using number of characteristic points and distances among characteristic points. The algorithm for classifying cars and pedestrians was implemented and verified using test vehicle equipped with LiDAR sensors. The accuracy of proposed object classification algorithm was about 97%. The classification accuracy was improved by about 13.5% compared with deep learning based algorithm.

• 한국측량학회지
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• 제38권1호
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• pp.1-9
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• 2020

항공수심라이다(ABL: Airborne Bathymetric LiDAR)는 녹색 레이저(green laser)를 사용하여 연안 및 하천에 대해 해저지형과 수심에 대한 관측을 동시에 수행하는 첨단측량 기술이다. 항공수심라이다를 활용하여 해저지형 정보를 구축하기 위해서는 취득된 포인트 클라우드로부터 해수면과 해저면 점들을 분리하고 추출하는 과정이 필요하다. 기존의 해저면 점을 추출하기 위한 연구는 주로 waveform 분석(analysis)을 기반으로 수행되었다. 하지만 일반 사용자의 경우 waveform 데이터에 대한 접근성이 낮으며, waveform 분석 기반 해저면 추출 방법론에 대한 보완도 필요하다. 본 연구는 항공수심라이다 데이터의 지형학적 정보를 사용하여 해저면 점들을 추출하기 위한 연구를 수행하였다. 이를 위해 지면분리(ground filtering) 기법인 CSF (Cloth Simulation Filtering) 알고리즘을 RIEGL VQ880 항공수심라이다 시스템으로부터 취득된 데이터에 적용하고 효용성을 분석하였다. 실험결과 CSF 알고리즘을 항공수심라이다 데이터의 해저면 포인트 추출에 효과적으로 적용할 수 있음을 확인하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제19권12호
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• pp.377-382
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• 2021

산림자원관리의 선진화를 위해서는 산림 관련 산업 종사자의 고령화와 인력 중심의 현장조사 체계 등의 문제해결이 필요하다. 이에 본 연구에서는 과학적인 산림자원관리를 위해 최신 기술이 적용된 해외 산림공간정보 구축 및 활용동향을 조사하여 국내 적용 방안을 파악하고자 하였다. 해외에서는 산림공간정보 구축 및 활용에 사진측량 및 LiDAR 기술이 활용되고 있었다. 사진측량의 경우 식생의 체적, 흉고직경, 수고 측정 등에 이용되었으며, LiDAR는 흉고직경 및 수고 측정에 적용된 사례가 있었다. 해외 사례에 대한 분석을 통해 사진측량 및 LiDAR를 활용한 산림공간정보 구축방안을 파악하였으며, LiDAR가 사진측량에 비해 높은 정확도를 나타냄을 알 수 있었다. 향후 다양한 LiDAR 센서를 이용한 산림공간정보의 구축을 수행하고, 정확도 및 작업 효율에 대한 분석이 이루어진다면 국내 산림공간정보 구축에 있어 새로운 기술의 활용 가능성을 제시할 수 있을 것이다.

• 환경영향평가
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• 제17권5호
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• pp.279-288
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• 2008

Vertical forest distribution is one of the important factors to understand various ecological mechanism such as succession, disturbance and environmental effects. LiDAR data provide information, both the horizontal and vertical distribution of forest structure. The laser scanner survey provided a point cloud, in which the x, y, and z coordinates of the points are known. The objectives of this study were 1) to analyze factors of forest structure such as individual tree isolation, tree height, canopy closure and tree density using LiDAR data and 2) to compare the forest structure between outer and interior forest. The paper conducted to extract the individual tree using watershed algorithm and to interpolate using the first return of LiDAR data for yielding digital surface model (DSM). The results of the study show characters of edge such as more isolated individual trees, higher density, lower canopy closure, and lower tree height than those of interior forest. LiDAR data is to be useful for analyzing of forest structure. Further study should be undertaken with species for more accurate results.