KR20110064540A - 건물 텍스처 생성 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20110064540A
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김재철
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김학철
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한국전자통신연구원
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
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Abstract

위치정보, 방향정보 등을 포함하는 사진, 동영상과 같은 공간정보 융합 콘텐츠로부터 3차원 건물의 텍스처를 자동 추출/획득하여 3차원 공간정보 모델과 함께 저장하도록 하는 건물 텍스처 생성 장치 및 방법이 제시된다. 제시된 건물 텍스처 생성 장치는 하나 이상의 영상으로부터 메타데이터를 검출하고, 메타데이터를 이용하여 영상 토폴로지를 생성하는 영상 처리장치; 및 지리정보 및 영상 처리장치에서 검출한 메타데이터를 근거로 가상촬영환경을 생성하고, 가상촬영환경의 생성에 사용된 건물 모델의 건물 식별자 리스트를 생성하고, 건물 식별자 리스트 및 영상 처리장치에서 생성한 영상 토폴로지를 근거로 각 건물을 포함하는 영상을 검출하여 그룹화하고, 그룹화된 영상에 포함된 건물의 텍스처를 클리핑하는 텍스처 처리장치를 포함한다.

Description

건물 텍스처 생성 장치 및 방법{Apparatus and method for creating textures of building}
본 발명은 건물 텍스처 생성 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 위치정보 및 방향정보와 같은 공간정보를 포함한 디지털 영상들로부터 건물의 외곽 텍스처를 생성하는 건물 텍스처 생성 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 지도서비스로 많이 사용되고 있는 구글맵/어스는 지도위에 점, 선, 이미지 및 다각형을 모델링하고 저장하기 위한 XML 형식의 KML(Keyhole Markup Language)를 이용, 제공하고 있다. 이 KML로 건물을 모델링한 파일은 3차원 모델과 함께, 모델의 각 부분면에 텍스처링되는 영상을 포함하고 있다.
또한, 전문가뿐만 아니라, 일반인들이 흔히 사용하고 있는 디지털 촬영 장치(디지털 카메라, 캠코더, CCTV 등)는 각종 센서(위치 센서, 방향 센서 등)와 결합하여 다양한 정보를 제공하고 있다.
공간 데이터의 객체 간의 위상관계(topology)는 객체 간에 어디에 존재하는가, 객체의 주변에 있는 다른 객체와 어떻게 연결되는가를 분석하는 개념이다. 공간 위상관계 연산자는 contains, crosses, disjoint, equals, intersects, overlaps, touches, within 등이 대표적이다. 이 연산자들은 점, 선과 면으로 이루어진 공간 데이터를 대상으로 공간 위상관계를 정의하고 있다. 공간 위상관계를 계산하는 대표적인 색인은 그리드기반(grid-based 또는 space-based) 공간 인덱스인 쿼드트리(Quadtree)와 데이터기반(data-driven 또는 data dependent) 공간 인덱스인 R-tree 계열이다.
이와 같은 맥락으로, 다른 형태의 공간정보인 위치정보와 방향정보를 가지고 영상 간의 위상관계를 정립할 수 있다. 즉, 위치값, 방향각과 촬영각(화각) 정보를 가지고 디지털 영상 간의 위상관계를 정립할 수 있다. 부연하면, 다양한 각도에서 촬영한 디지털 영상으로부터 특정 건물이 포함된 영상들의 위상관계를 연산자를 이용하여 추출해 낼 수 있고, 추출된 후보영상들로부터 건물 외곽에 해당되는 텍스처를 클리핑(clipping)하여 보정 등을 통해 적절한 텍스처 파일로 생성할 수 있다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 감안하여 제안된 것으로서, 그 목적은 위치정보, 방향정보 등을 포함하는 사진, 동영상과 같은 공간정보 융합 콘텐츠로부터 3차원 건물의 텍스처를 자동 추출/획득하여 3차원 공간정보 모델과 함께 저장하도록 하는 건물 텍스처 생성 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 건물 텍스처 생성 장치는, 하나 이상의 영상으로부터 메타데이터를 검출하고, 메타데이터를 이용하여 영상 토폴로지를 생성하는 영상 처리장치; 및 지리정보 및 영상 처리장치에서 검출한 메타데이터를 근거로 가상촬영환경을 생성하고, 가상촬영환경의 생성에 사용된 건물 모델의 건물 식별자 리스트를 생성하고, 건물 식별자 리스트 및 영상 처리장치에서 생성한 영상 토폴로지를 근거로 각 건물을 포함하는 영상을 검출하여 그룹화하고, 그룹화된 영상에 포함된 건물의 텍스처를 클리핑하는 텍스처 처리장치를 포함한다.
영상 처리장치는, 하나 이상의 영상으로부터 메타데이터를 검출하는 메타데이터 검출부; 및 메타데이터 검출부에서 검출한 메타데이터를 근거로 방향성을 가진 선 및 폴리곤 중에 적어도 하나를 생성하고, 생성한 선 및 폴리곤 중에 적어도 하나의 방향성을 근거로 영상 토폴로지를 구성하는 토폴로지 구성부를 포함한다.
영상 처리장치는 하나 이상의 영상으로부터 촬영장소, 촬영방위정보, 화각정 보를 포함하는 메타데이터를 검출한다.
텍스처 처리장치는, 지리정보 및 영상 처리장치에서 검출한 메타데이터를 근거로 건물 모델를 배치하여 가상촬영환경을 생성하고, 가상촬영환경에 사용된 건물 모델의 건물 식별자 리스트를 생성하는 리스트 검출부; 리스트 검출부에서 생성한 건물 식별자 리스트 및 영상 처리장치에서 생성한 영상 토폴로지를 근거로 각 건물을 포함하는 영상을 검출하여 그룹화하는 영상 수집부; 및 영상 수집부에서 그룹화된 영상에 포함된 건물의 텍스처를 클리핑하는 텍스처 생성부를 포함한다.
텍스처 처리장치는, 영상 처리장치에서 생성한 가상촬영환경에 포함된 건물 모델에 클리핑한 텍스처를 매핑한다.
텍스처 처리장치는, 건물 모델에 매핑된 텍스처의 왜곡을 보정한다.
텍스처 처리장치는, 건물의 일면과 촬영방향이 교차하는 각이 직각인 영상에 포함된 건물의 텍스처를 클리핑한다.
가상촬영환경의 생성에 사용되는 건물 모델 및 지리정보, 텍스처 처리장치에서 생성한 텍스처를 저장하는 저장장치를 더 포함한다.
저장장치는, 식별자를 갖는 복수의 건물 모델, 및 지리정보를 저장하는 제1저장부; 및 텍스처 처리장치에서 생성한 텍스처를 저장하는 제2저장부를 포함한다.
저장장치는, 건물 모델의 각 면에 매칭된 텍스처를 포함하는 메타정보를 저장한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 건 물 텍스처 생성 방법은, 영상 처리장치에 의해, 하나 이상의 영상으로부터 메타데이터를 검출하고, 메타데이터를 이용하여 영상 토폴로지를 생성하는 영상 처리단계; 텍스처 처리장치에 의해, 지리정보 및 영상 처리단계에서 생성한 영상 토폴로지를 근거로 각 건물을 포함하는 영상을 검출하는 영상 검출단계; 및 텍스처 처리장치에 의해, 영상 검출단계에서 검출한 영상에 포함된 건물의 텍스처를 클리핑하는 텍스처 처리단계를 포함한다.
영상 처리단계는, 영상 처리장치에 의해, 하나 이상의 영상으로부터 메타데이터를 검출하는 메타데이터 검출단계; 영상 처리장치에 의해 메타데이터 검출단계에서 검출한 메타데이터를 근거로 방향성을 가진 선 및 폴리곤 중에 적어도 하나를 생성하는 방향성 생성단계; 및 방향성 생성단계에서 생성한 선 및 폴리곤 중에 적어도 하나의 방향성을 근거로 영상 토폴로지를 구성하는 토폴로지 구성단계를 포함한다.
영상 처리단계에서는, 영상 처리장치에 의해 하나 이상의 영상으로부터 촬영장소, 촬영방위정보, 화각정보를 포함하는 메타데이터를 검출한다.
영상 처리단계에서는, 영상 처리장치에 의해, 지리정보 및 건물 모델을 저장장치로부터 검출한다.
영상 검출단계는, 텍스처 처리장치에 의해, 지리정보 및 영상 처리장치에서 검출한 메타데이터를 근거로 건물 모델을 배치하여 가상촬영환경을 생성하는 가상촬영환경 생성단계; 영상 검출단계에 의해, 가상촬영환경 생성단계에서 가상촬영환경의 생성에 사용된 건물 모델의 건물 식별자 리스트를 생성하는 리스트 생성단계; 및 영상 검출단계에 의해, 리스트 생성단계에서 생성한 건물 식별자 리스트 및 영상 처리단계에서 생성한 영상 토폴로지를 근거로 각 건물을 포함하는 영상을 검출하여 그룹화하는 영상 수집단계를 포함한다.
텍스처 처리단계에서는, 텍스처 처리장치에 의해, 건물의 일면과 촬영방향이 교차하는 각이 직각인 영상에 포함된 건물의 텍스처를 클리핑한다.
텍스처 처리장치에 의해, 영상 처리단계에서 생성한 가상촬영환경에 포함된 건물 모델에 클리핑한 텍스처를 매핑하는 텍스처 매핑단계를 더 포함한다.
텍스처 처리장치에 의해, 텍스처 매핑단계에서 건물 모델에 매핑된 텍스처의 왜곡을 보정하는 왜곡 보정단계를 더 포함한다.
저장장치에 의해, 텍스처 처리단계에서 생성한 텍스처를 저장하는 텍스처 저장단계를 더 포함한다.
저장단계에서는, 저장장치에 의해, 건물 모델의 각 면에 매칭된 텍스처를 포함하는 메타정보를 저장한다.
본 발명에 의하면, 건물 텍스처 생성 장치 및 방법은 디지털 카메라 혹은 캠코더로 일반 사용자들이 촬영한 디지털 영상들로부터 건물 텍스처를 생성함으로써, 위성/항공 영상과 같은 데이터로부터 얻는 텍스처보다 더욱 사실적인 건물 이미지를 제공할 수 있다.
부수적으로, 건물 텍스처 생성 장치 및 방법은 생성한 건물 텍스처를 3차원 건물 모델과 함께 저장하여 제공함으로써, 사실적인 건물 이미지를 이용한 3차원 지도 서비스에 활용할 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
먼저, 본 발명의 실시예를 설명하는데 사용되는 용어를 정의하면 아래와 같다.
지리정보는 수치표고모델(DEM:Digital Elevation Model)과 같은 3차원 지형정보, 건물 모델정보, 도로네트워크, 각종 POI(Point of interest) 등을 포함하는 3차원 GIS 정보를 포함한다.
영상은 일반적으로 디지털 촬영 장치로 촬영한 영상, 즉 사진 또는 동영상을 포함한다. 각 영상은 촬영한 장소(위치정보), 촬영방위 정보(방향정보), 화각정보 등의 다양한 메타데이터를 포함한다. 이 메타데이터는 EXIF(Exchangeable image file format)과 같이 영상 내에 포함될 수도 있고, 영상과 한 쌍의 독립적인 파일 형태로 저장될 수도 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 건물 텍스처 생성 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 아래와 같다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 건물 텍스처 생성 장치를 설명하기 위한 블록도이다. 도 2는 도 1의 영상 처리장치를 설명하기 위한 블록도이고, 도 3 및 도 4는 도 1의 텍스처 처리장치를 설명하기 위한 블록도이고, 도 5는 도 1의 저장장치를 설명하기 위한 블록도이다. 도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 건물 텍스처 생성 장치의 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 건물 텍스처 생성 장치는 영상 처리장치(100), 텍스처 처리장치(200), 저장장치(300)를 포함한다.
영상 처리장치(100)는 하나 이상의 영상으로부터 메타데이터를 검출하고, 메타데이터를 이용하여 영상 토폴로지를 생성한다. 이때, 영상 처리장치(100)는 하나 이상의 영상으로부터 촬영장소, 촬영방위정보, 화각정보를 포함하는 메타데이터를 검출한다. 이를 위해, 도 2에 도시된 바와 같이, 영상 처리장치(100)는 메타데이터 검출부(120), 토폴로지 구성부(140)를 포함한다.
메타데이터 검출부(120)는 하나 이상의 영상으로부터 메타데이터를 검출한다. 즉, 메타데이터 검출부(120)는 영상으로부터 촬영장소, 촬영방위정보, 화각정보 등을 포함하는 메타데이터를 검출한다. 이때, 메타데이터 검출부(120)는 영상에 포함된 EXIF 정보로부터 메타데이터를 검출하거나, 영상과 연계된 메타정보 파일로 부터 메타데이터를 검출한다. 여기서, 메타데이터 검출부(120)는 메타데이터와 함께 영상식별자를 검출할 수도 있다. 영상식별자는 영상의 파일명이나 각 영상의 고유번호, 고유코드가 사용된다.
토폴로지 구성부(140)는 메타데이터 검출부(120)에서 검출한 메타데이터를 근거로 영상 토폴로지를 구성한다. 즉, 토폴로지 구성부(140)는 메타데이터 검출부(120)에서 검출된 각종 메타데이터에 근거하여 영상 토폴로지를 구성한다. 이를 위해, 토폴로지 구성부(140)는 복수의 영상으로부터 검출한 메타데이터에 포함된 촬영장소, 촬영방위정보, 화각정보 등을 이용하여 방향성을 가진 선 및 폴리곤 중에 적어도 하나를 생성한다. 토폴로지 구성부(140)는 생성한 선 및 폴리곤 중에 적어도 하나의 방향성을 근거로 영상 토폴로지를 구성한다. 즉, 토폴로지 구성부(140)는 복수의 영상에 대한 교차 여부, 방향성의 수렴/발산 여부 등을 포함하는 영상 토폴로지를 구성한다. 여기서, 토폴로지 구성부(140)는 각 영상이 촬영된 위치값(위경도), 방위각(θ), 화각(W) 등으로 형성된 방향성을 가진 선 또는 방향성을 가진 폴리곤들 간의 위상관계로 정의될 수 있다.
텍스처 처리장치(200)는 지리정보 및 영상 처리장치(100)에서 검출한 메타데이터를 근거로 영상에 포함된 건물의 텍스처를 클리핑한다. 즉, 텍스처 처리장치(200)는 가상촬영환경을 생성하고, 가상촬영환경의 생성에 사용된 건물 모델의 건물 식별자 리스트를 생성하고, 건물 식별자 리스트 및 영상 처리장치(100)에서 생성한 영상 토폴로지를 근거로 각 건물을 포함하는 영상을 검출하여 그룹화하고, 그룹화된 영상에 포함된 건물의 텍스처를 클리핑한다. 이를 위해, 도 3에 도시된 바와 같이, 텍스처 처리장치(200)는 리스트 검출부(220), 영상 수집부(240), 텍스처 생성부(260)를 포함한다.
리스트 검출부(220)는 지리정보 및 영상 처리장치(100)에서 검출한 메타데이터를 근거로 건물 모델를 배치하여 가상촬영환경을 생성한다. 즉, 리스트 검출부(220)는 메타데이터 검출부(120)에서 검출된 메타데이터를 근거로 저장장치(300)로부터 지리정보를 검출한다. 메타데이터 검출부(120)는 검출한 지리정보와 메타데이터를 근거로 건물 모델을 배치하여 가상촬영환경을 구성한다. 이때 가상촬영환경에 채워지는 지리정보는 3차원 지리정보의 데이터를 이용하며, 저장장치(300)에 저장된 건물 모델을 이용한다.
리스트 검출부(220)는 가상촬영환경에 사용된 건물 모델의 건물 식별자 리스트를 생성한다. 즉, 리스트 검출부(220)는 가상촬영환경에 사용된 건물 모델을 식별자를 검출하여 건물 식별자 리스트를 생성한다. 여기서, 식별자는 각 건물 모델에 부여된 고유번호로 저장장치(300)에 건물 모델과 연계되어 저장되어 있다. 즉, 리스트 검출부(220)는 각 영상에 촬영된 건물들을 식별하기 위한 건물 식별자 리스트를 생성한다. 이때, 리스트 검출부(220)는 각 영상별로 건물 식별자 리스트를 생성한다.
영상 수집부(240)는 리스트 검출부(220)에서 생성한 건물 식별자 리스트 및 영상 처리장치(100)에서 생성한 영상 토폴로지를 근거로 각 건물을 포함하는 영상을 검출하여 그룹화한다. 즉, 영상 수집부(240)는 리스트 검출부(220)에서 생성하여 관리하는 영상별 건물 모델의 건물 식별자 리스트와 토폴로지 구성부(140)에서 구성한 영상 토폴로지를 가지고 각 건물을 포함한 영상들을 검색하여 해당 영상들을 그룹화한다. 이때, 영상 수집부(240)는 토폴로지 구성부(140)에서 구성한 영상 토폴로지에 대해 방향정보를 확장한 공간 위상 연산을 통해 각 건물과 관련된 영상들을 검색한다.
텍스처 생성부(260)는 영상 수집부(240)에서 그룹화된 영상들에 포함되어 있는 건물의 텍스처를 클리핑(clipping)한다. 즉, 텍스처 생성부(260)는 다양한 방향에서 건물을 촬영한 영상들로부터 건물의 텍스처를 잘라낼 수 있다. 이때, 텍스처 생성부(260)는 왜곡이 최소인 영상으로부터 건물의 텍스처를 클리핑하는데, 영상들로부터 왜곡이 최소인 영상을 찾는 방법으로는 건물을 이루는 면과 촬영 방향이 교차하는 각이 직각(즉, 90°)인 영상을 선택하는 방법이 사용된다. 이때, 텍스처 생성부(260)는 클리핑된 텍스처에 왜곡이 발생한 경우 클리핑된 텍스처의 왜곡을 보정할 수도 있다.
텍스처 처리장치(200)는 생성한(잘라낸) 텍스처를 가상촬영환경의 생성시 사용된 3차원 건물 모델을 활용하여 건물 모델의 각 면에 해당되는 텍스처를 매핑할 수도 있다. 텍스처 처리장치(200)는 텍스처를 매핑한 건물 모델을 저장장치(300)에 저장한다. 텍스처 처리장치(200)는 건물 모델과 함께, 건물 모델의 각 면에 매핑된 텍스처를 포함하는 메타정보를 저장할 수도 있다. 이를 위해, 도 4에 도시된 바와 같이, 텍스처 처리장치(200)는 건물 모델에 텍스처를 매핑하는 텍스처 매핑부(280)를 더 포함할 수도 있다.
저장장치(300)는 가상촬영환경의 생성에 사용되는 건물 모델 및 지리정보, 텍스처 처리장치(200)에서 생성한 텍스처를 저장한다. 이를 위해, 도 5에 도시된 바와 같이, 저장장치(300)는 식별자를 갖는 복수의 건물 모델 및 지리정보를 저장하는 제1저장부(320), 텍스처 처리장치(200)에서 생성한 텍스처를 저장하는 제2저장부(340), 복수의 영상을 저장하는 제3저장부(360)를 포함한다. 여기서, 제2저장부(340)는 건물의 각 면에 어느 텍스처가 각각 매핑되는지 등의 메타정보를 포함하는 매핑정보와 같이 저장한다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 건물 텍스처 생성 장치의 구성을 설명하는데 있어서, 영상 처리장치(100)와 텍스처 처리장치(200) 및 저장장치(300)의 각 구성 요소들이 영상 처리장치(100)와 텍스처 처리장치(200) 및 저장장치(300) 내에서 동작하는 것으로 도시되었으나, 이에 한정되지 않고, 도 6에 도시된 바와 같이, 각각 독립적인 장치로서 구현되어 해당 기능을 처리할 수도 있다. 또한, 설명의 편의를 위하여 각 부의 기능을 분리하였으나, 반드시 위의 분리된 상태에 한정되지는 않는다.
또한, 영상 처리장치(100)와 텍스처 처리장치(200) 및 저장장치(300)가 독립적인 장치로 동작하도록 도시되었으나 이에 한정되지 않고, 도 7에 도시된 바와 같이, 하나의 장치로서 구현되어 해당 기능을 처리할 수도 있다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 건물 텍스처 생성 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 아래와 같다. 도 9는 도 8의 영상 처리단계를 설명하기 위한 흐름도이다. 도 10은 도 8의 영상 검출단계를 설명하기 위한 흐름도이고, 도 11은 도 8의 텍스처 처리단계를 설명하기 위한 흐름도이다. 도 12는 도 11의 텍스처 클리핑 및 보정 단계를 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 저장장치(300)에는 텍스처 클리핑에 사용되는 복수의 영상, 건물 모델, 지리정보가 저장되어 있다.
영상 처리장치(100)는 하나 이상의 영상으로부터 메타데이터를 검출하고, 메타데이터를 이용하여 영상 토폴로지를 생성하는 영상 처리단계를 수행한다(S100).
영상 처리단계(S100)를 더욱 상세하게 설명하면, 영상 처리장치(100)는 저장장치(300)에 저장된 복수의 영상을 하나씩 입력받아(S110), 해당 영상으로부터 영상 식별자 및 메타데이터를 검출한다(S120).
영상 처리장치(100)는 검출한 메타데이터를 근거로 해당 영상의 토폴로지를 구성하고(S130), 해당 영상의 메타데이터 및 토폴로지를 포함하는 영상 리스트를 생성한다(S140). 이때, 영상 처리장치(100)는 저장장치(300)에 저장된 복수의 영상에 대한 영상 리스트 생성이 완료될 때까지(S150; YES), 상술한 S110 단계 내지 S140 단계를 반복 수행하여 모든 영상을 포함하는 영상 리스트를 생성한다.
다음으로, 텍스처 처리장치(200)는 지리정보 및 영상 처리단계(즉, S100 단계)에서 생성한 영상 토폴로지를 이용하여 각 건물을 포함하는 영상을 검출하는 영상 검출단계를 수행한다(S200).
영상 검출단계(S200)를 더욱 상세하게 설명하면, 텍스처 처리장치(200)는 영 상 처리장치(100)로부터 메타데이터 및 지리정보를 입력받는다(S210). 텍스처 처리장치(200)는 촬영 위치값(위경도), 방위각(θ), 화각(W) 등을 포함하는 메타데이터를 영상 처리장치(100)로부터 입력받는다. 이때, 텍스처 처리장치(200)는 저장장치(300)로부터 지리정보 및 영상 메타데이터를 입력받을 수도 있다.
텍스처 처리장치(200)는 입력된 메타데이터 및 지리정보를 근거로 건물 모델을 배치한 가상촬영환경을 구성한다(S220). 즉, 텍스처 처리장치(200)는 입력된 메타데이터 및 지리정보를 근거로 저장장치(300)로부터 건물 모델을 검출하여 배치한다. 이때, 텍스처 처리장치(200)는 메타데이터의 촬영 위치값(위경도), 방위각(θ), 화각(W) 등을 지리정보와 비교하여 실제 건물의 위치에 해당하는 장소에 건물 모델을 배치하여 가상촬영환경을 구성한다.
텍스처 처리장치(200)는 영상 검출단계(즉, S200 단계)에서 검출한 영상에 포함된 건물의 텍스처를 클리핑하는 텍스처 처리단계를 수행한다(S300).
텍스처 처리단계(S300)를 더욱 상세하게 설명하면, 텍스처 처리장치(200)는 가상촬영환경을 이용하여 해당 영상에 포함된 각 건물의 텍스처를 클리핑 및 보정 처리한다(S310).
이때, 텍스처 클리핑 및 보정 단계(S310)에서, 텍스처 처리장치(200)는 가상촬영환경의 생성에 사용된 건물 모델의 식별자를 이용하여 건물 식별자 리스트를 생성(S311)한 후에, 영상 처리장치(100)에서 생성된 영상 리스트 및 건물 식별자 리스트를 이용하여 각 건물을 포함하는 영상을 수집한다(S312). 이때, 텍스처 처리 장치(200)는 영상이 촬영된 위치에서 뷰 파라미터에 의해 가려지는 건물은 제외하고, 실제로 보이는 건물만을 검색하여 건물 식별자 리스트를 생성한다. 텍스처 처리장치(200)는 영상 리스트에 포함된 토폴로지 및 건물 식별자 리스트를 이용하여 영상에 포함된 건물과 연관된(즉, 해당 건물을 포함하는) 영상을 수집한다.
텍스처 처리장치(200)는 수집한 영상으로부터 각 건물의 텍스처를 클리핑한다(S313). 즉, 텍스처 처리장치(200)는 왜곡이 최소인 영상으로부터 건물의 텍스처를 클리핑한다. 이때, 클리핑한 텍스처에 왜곡이 발생하면(S314; YES), 텍스처 처리장치(200)는 해당 텍스처의 왜곡을 보정한다(S315).
텍스처 처리장치(200)는 텍스처 클리핑 및 보정단계가 완료되면 가상촬영환경에 포함된 건물 모델에 클리핑한 텍스처를 매핑하고, 건물 모델과 함께 매핑정보를 저장장치(300)에 저장한다(S320). 이때, 텍스처 처리장치(200)는 건물 모델과 각 면에 해당하는 텍스처를 저장한다. 여기서, 텍스처 처리장치(200)는 해당 건물 모델의 매핑정보를 같이 저장한다.
상술한 바와 같이, 건물 텍스처 생성 장치 및 방법은 디지털 카메라 혹은 캠코더로 일반 사용자들이 촬영한 디지털 영상들로부터 건물 텍스처를 생성함으로써, 위성/항공 영상과 같은 데이터로부터 얻는 텍스처보다 더욱 사실적인 건물 이미지를 제공할 수 있다.
부수적으로, 건물 텍스처 생성 장치 및 방법은 생성한 건물 텍스처를 3차원 건물 모델과 함께 저장하여 제공함으로써, 사실적인 건물 이미지를 이용한 3차원 지도 서비스에 활용할 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 건물 텍스처 생성 장치를 설명하기 위한 블록도.
도 2는 도 1의 영상 처리장치를 설명하기 위한 블록도.
도 3 및 도 4는 도 1의 텍스처 처리장치를 설명하기 위한 블록도.
도 5는 도 1의 저장장치를 설명하기 위한 블록도.
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 건물 텍스처 생성 장치의 블록도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 건물 텍스처 생성 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 9는 도 8의 영상 처리단계를 설명하기 위한 흐름도.
도 10은 도 8의 영상 검출단계를 설명하기 위한 흐름도.
도 11은 도 8의 텍스처 처리단계를 설명하기 위한 흐름도.
도 12는 도 11의 텍스처 클리핑 및 보정 단계를 설명하기 위한 흐름도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100: 영상 처리장치 120: 메타데이터 검출부
140: 토폴로지 구성부 200: 텍스처 처리장치
220: 리스트 검출부 240: 영상 수집부
260: 텍스처 생성부 280: 텍스처 매핑부
300: 저장장치

Claims (20)

  1. 하나 이상의 영상으로부터 메타데이터를 검출하고, 상기 메타데이터를 이용하여 영상 토폴로지를 생성하는 영상 처리장치; 및
    지리정보 및 상기 영상 처리장치에서 검출한 메타데이터를 근거로 가상촬영환경을 생성하고, 상기 가상촬영환경의 생성에 사용된 건물 모델의 건물 식별자 리스트를 생성하고, 상기 건물 식별자 리스트 및 상기 영상 처리장치에서 생성한 영상 토폴로지를 근거로 각 건물을 포함하는 영상을 검출하여 그룹화하고, 상기 그룹화된 영상에 포함된 건물의 텍스처를 클리핑하는 텍스처 처리장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 텍스처 생성 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 영상 처리장치는,
    하나 이상의 영상으로부터 메타데이터를 검출하는 메타데이터 검출부; 및
    상기 메타데이터 검출부에서 검출한 메타데이터를 근거로 방향성을 가진 선 및 폴리곤 중에 적어도 하나를 생성하고, 상기 생성한 선 및 폴리곤 중에 적어도 하나의 방향성을 근거로 영상 토폴로지를 구성하는 토폴로지 구성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 텍스처 생성 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 영상 처리장치는 상기 하나 이상의 영상으로부터 촬영장소, 촬영방위정보, 화각정보를 포함하는 메타데이터를 검출하는 것을 특징으로 하는 건물 텍스처 생성 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 텍스처 처리장치는,
    지리정보 및 상기 영상 처리장치에서 검출한 메타데이터를 근거로 건물 모델를 배치하여 가상촬영환경을 생성하고, 상기 가상촬영환경에 사용된 건물 모델의 건물 식별자 리스트를 생성하는 리스트 검출부;
    상기 리스트 검출부에서 생성한 건물 식별자 리스트 및 상기 영상 처리장치에서 생성한 영상 토폴로지를 근거로 각 건물을 포함하는 영상을 검출하여 그룹화하는 영상 수집부; 및
    상기 영상 수집부에서 그룹화된 영상에 포함된 건물의 텍스처를 클리핑하는 텍스처 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 텍스처 생성 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 텍스처 처리장치는,
    상기 영상 처리장치에서 생성한 가상촬영환경에 포함된 건물 모델에 상기 클리핑한 텍스처를 매핑하는 것을 특징으로 하는 건물 텍스처 생성 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 텍스처 처리장치는,
    상기 건물 모델에 매핑된 텍스처의 왜곡을 보정하는 것을 특징으로 하는 건물 텍스처 생성 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 텍스처 처리장치는,
    건물의 일면과 촬영방향이 교차하는 각이 직각인 영상에 포함된 건물의 텍스처를 클리핑하는 것을 특징으로 하는 건물 텍스처 생성 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 가상촬영환경의 생성에 사용되는 건물 모델 및 지리정보, 상기 텍스처 처리장치에서 생성한 텍스처를 저장하는 저장장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 텍스처 생성 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 저장장치는,
    식별자를 갖는 복수의 건물 모델, 및 지리정보를 저장하는 제1저장부; 및
    상기 텍스처 처리장치에서 생성한 텍스처를 저장하는 제2저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 텍스처 생성 장치.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 저장장치는,
    상기 건물 모델의 각 면에 매칭된 텍스처를 포함하는 메타정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 건물 텍스처 생성 장치.
  11. 영상 처리장치에 의해, 하나 이상의 영상으로부터 메타데이터를 검출하고, 상기 메타데이터를 이용하여 영상 토폴로지를 생성하는 영상 처리단계;
    텍스처 처리장치에 의해, 지리정보 및 상기 영상 처리단계에서 생성한 영상 토폴로지를 근거로 각 건물을 포함하는 영상을 검출하는 영상 검출단계; 및
    상기 텍스처 처리장치에 의해, 상기 영상 검출단계에서 검출한 영상에 포함된 건물의 텍스처를 클리핑하는 텍스처 처리단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 텍스처 생성 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 영상 처리단계는,
    상기 영상 처리장치에 의해, 하나 이상의 영상으로부터 메타데이터를 검출하는 메타데이터 검출단계;
    상기 영상 처리장치에 의해 상기 메타데이터 검출단계에서 검출한 메타데이터를 근거로 방향성을 가진 선 및 폴리곤 중에 적어도 하나를 생성하는 방향성 생 성단계; 및
    상기 방향성 생성단계에서 생성한 선 및 폴리곤 중에 적어도 하나의 방향성을 근거로 영상 토폴로지를 구성하는 토폴로지 구성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 텍스처 생성 방법.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 영상 처리단계에서는,
    상기 영상 처리장치에 의해 상기 하나 이상의 영상으로부터 촬영장소, 촬영방위정보, 화각정보를 포함하는 메타데이터를 검출하는 것을 특징으로 하는 건물 텍스처 생성 방법.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 영상 처리단계에서는,
    상기 영상 처리장치에 의해, 상기 지리정보 및 건물 모델을 저장장치로부터 검출하는 것을 특징으로 하는 건물 텍스처 생성 방법.
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 영상 검출단계는,
    상기 텍스처 처리장치에 의해, 지리정보 및 상기 영상 처리장치에서 검출한 메타데이터를 근거로 건물 모델을 배치하여 가상촬영환경을 생성하는 가상촬영환경 생성단계;
    상기 영상 검출단계에 의해, 상기 가상촬영환경 생성단계에서 상기 가상촬영환경의 생성에 사용된 건물 모델의 건물 식별자 리스트를 생성하는 리스트 생성단계; 및
    상기 영상 검출단계에 의해, 상기 리스트 생성단계에서 생성한 건물 식별자 리스트 및 상기 영상 처리단계에서 생성한 영상 토폴로지를 근거로 각 건물을 포함하는 영상을 검출하여 그룹화하는 영상 수집단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 텍스처 생성 방법.
  16. 청구항 11에 있어서,
    상기 텍스처 처리단계에서는,
    상기 텍스처 처리장치에 의해, 건물의 일면과 촬영방향이 교차하는 각이 직각인 영상에 포함된 건물의 텍스처를 클리핑하는 것을 특징으로 하는 건물 텍스처 생성 방법.
  17. 청구항 11에 있어서,
    상기 텍스처 처리장치에 의해, 상기 영상 처리단계에서 생성한 가상촬영환경에 포함된 건물 모델에 상기 클리핑한 텍스처를 매핑하는 텍스처 매핑단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 텍스처 생성 방법.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 텍스처 처리장치에 의해, 상기 텍스처 매핑단계에서 상기 건물 모델에 매핑된 텍스처의 왜곡을 보정하는 왜곡 보정단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 텍스처 생성 방법.
  19. 청구항 11에 있어서,
    저장장치에 의해, 상기 텍스처 처리단계에서 생성한 텍스처를 저장하는 텍스처 저장단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 텍스처 생성 방법.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 저장단계에서는,
    상기 저장장치에 의해, 건물 모델의 각 면에 매칭된 텍스처를 포함하는 메타정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 건물 텍스처 생성 방법.
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