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항공영상에 의한 LiDAR 데이터 분할에 기반한 건물 모델링
LiDAR Data Segmentation Using Aerial Images for Building Modeling

이진형    (세종대학교 지구정보공학과   ); 이동천    (세종대학교 지구정보공학과  );
  • 초록

    항공 레이저 스캐너 시스템은 3차원 공간좌표를 획득할 수 있는 센서로서 획득된 LiDAR 데이터는 공간 정보 분야에서 건물 모델링에 많이 이용되고 있다. 또한 LiDAR데이터는 불규칙한 좌표로 이루어져 있으며 시각적인 정보가 결여되어 있으므로 데이터 처리가 복잡하다. 본 연구에서는 디지털 항공영상에서 생성된 단위 요소면을 이용하여 LiDAR 데이터를 분할하고 분할된 데이터를 기반으로 다양한 지붕의 형태를 분석하여 평면, 곡면(돔형, 아치형)등으로 판별하고 건물 모델링을 위한 최적의 함수를 결정하였다. 실제 영상에서는 그림자. 색조변화 등에 의해 정확한 데이터 분할에 문제점이 발생할 수 있으므로 이를 보완하기 위하여 영상에서 경계선 추출 결과 불필요한 경계선들은 제거할 수 있는 방법이 요구된다.


    The use of airborne LiDAR data obtained by airborne laser scanners has increased in the field of spatial information such as building modeling. LiDAR data consist of irregularly distributed 3D coordinates and lack visual and semantic information. Therefore, LiDAR data processing is complicate. This study suggested a method of LiDAR data segmentation using roof surface patches from aerial images. Each segmented patch was modeled by analyzing geometric characteristics of the LiDAR data. The optimal functions could be determined with segmented data that fits various shapes of the roof surfaces as flat and slanted planes, dome and arch types. However, satisfiable segmentation results were not obtained occasionally due to shadow and tonal variation on the images. Therefore, methods to remove unnecessary edges result in incorrect segmentation are required.


  • 주제어

    항공영상 .   LiDAR 데이터 .   지붕면 분할 .   함수결정 .   건물 모델링.  

  • 참고문헌 (11)

    1. 이영진, 조우석 (2003), LiDAR 데이터와 항공사진을 이용한 건물의 자동추출에 관한 연구, 한국측량학회 춘계학술발표회 논문집, 한국측량학회, 2003년 4월, pp. 471-477. 
    2. 곽내정, 김영길, 권동진 (2006), Mean Shift 알고리즘과 영역 병합 방법을 이용한 경계선 보존 컬러 영상분할, 한국콘텐츠학회지, 한국콘텐츠학회, 제6권, 제9호, pp. 19-27.     
    3. 이진형 (2010), 항공영상을 이용한 LiDAR 데이터 분할에 의한 건물 모델링, 세종대학교 석사학위 논문, pp. 12-39. 
    4. 조우석, 이영진, 좌윤석 (2003), 항공사진과 항공레이저 데이터를 이용한 건물 자동추출, 대한원격탐사학회지, 대한원격탐사학회, 제19권, 제4호, pp. 307-317.     
    5. Petrou, M. and Bosdogianni, P. (2005), Image processing : The Fundamentals, John Wieley & Sons, N.Y., pp. 265-323. 
    6. 김정현 (2009), 다양하고 복잡한 건물의 자동 모델링을 위한 LiDAR 데이터 처리 기법, 세종대학교 석사학위 논문, pp. 30-38. 
    7. 박지혜 (2005), LiDAR 데이터와 수치지도를 융합한 건물의 자동 모델링, 시립대학교 석사학위 논문, pp. 1-6. 
    8. Kim, C, Zhai, R. and Habib, A. (2009), Complex Digital Building Model Generation Through The Integration of Photogrammetiric and LiDAR Data, In ASPRS 2009 Annual Conference Proceedings, Baltimore, Maryland, March. 
    9. 이동천, 염재홍, (2005), LiDAR 데이터 분할과 지붕형태 분석에 의한 건물 모델링, 대한토목학회지, 대한토목학회, 제25권, 제6호, pp. 921-928. 
    10. Bovik, A. (2005), Handbook of Image & Video Processing, Elsevier, Oxford, pp. 555-586. 
    11. 이임평 (2006), LiDAR 데이터로부터 지표점 추출을 위한 피쳐 기반 방법, 대한원격탐사학회지, 대한원격탐사학회지, 대한원격탐사학회, 제22권, 제4호, pp. 265-274.     
  • 이 논문을 인용한 문헌 (6)

    1. Park, So-Young ; Lee, Dong-Cheon 2011. "Application of 3D Chain Code for Object Recognition and Analysis" 한국측량학회지 = Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography, 29(5): 459~469     
    2. Seo, Su-Young 2011. "A-priori Comparative Assessment of the Performance of Adjustment Models for Estimation of the Surface Parameters against Modeling Factors" 한국공간정보학회지 = Journal of Korea Spatial Information Society, 19(2): 29~36     
    3. Lee, Jeong Ho ; Kim, Yong Il 2012. "Extraction and Modeling of Curved Building Boundaries from Airborne Lidar Data" 한국지형공간정보학회지 = Journal of the korean society for geospatial information science, 20(4): 117~125     
    4. Seo, Suyoung 2012. "A Comparative Study on the Applicability of A Priori Estimates of Adjustment Models for Assessment of Surface Parameter Estimates" 대한원격탐사학회지 = Korean journal of remote sensing, 28(5): 549~559     
    5. Kim, NamSoo ; Kim, Yoo-Sung 2012. "A Building Outline Extraction Scheme Using Tile-based Topographical Classification from Aerial LiDAR Data and Building Tile's Airborne Image" 정보과학회논문지. Journal of KIISE. 컴퓨팅의 실제 및 레터, 18(12): 916~920     
    6. 2013. "" 한국측량학회지 = Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography, 31(6): 611~623     

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