KR100967838B1 - A method and a system for generating 3-dimensional geographical information using aerial lidar information and digital aerial photograph information - Google Patents

A method and a system for generating 3-dimensional geographical information using aerial lidar information and digital aerial photograph information Download PDF

Info

Publication number
KR100967838B1
KR100967838B1 KR1020090101635A KR20090101635A KR100967838B1 KR 100967838 B1 KR100967838 B1 KR 100967838B1 KR 1020090101635 A KR1020090101635 A KR 1020090101635A KR 20090101635 A KR20090101635 A KR 20090101635A KR 100967838 B1 KR100967838 B1 KR 100967838B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
information
dimensional
building object
elevation
coordinate
Prior art date
Application number
KR1020090101635A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
오정환
김정욱
Original Assignee
(주)지오투정보기술
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)지오투정보기술 filed Critical (주)지오투정보기술
Priority to KR1020090101635A priority Critical patent/KR100967838B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100967838B1 publication Critical patent/KR100967838B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T17/00Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
    • G06T17/05Geographic models
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10Image acquisition modality
    • G06T2207/10032Satellite or aerial image; Remote sensing

Abstract

PURPOSE: A method and a system for generating 3-dimensional geographical information using aerial LADAR information and digital aerial photograph information are provided to reduce a cost by automatically generating a building/road numerical value layer and planarized three-dimensional geometrical information through a digital aerial photo information and aerial LADAR information. CONSTITUTION: An elevation information extractor extracts elevation information from aerial LIDAR(Light Detection And Ranging) information(S530), and a three-dimensional object information generator generates three-dimensional building object information through 2D building object information of two-dimensional object information generator and the elevation information(S570). A planarization coordinate information acquisition unit obtains planarization coordinate information, and a planarization unit corrects the elevation information of the building object through the planarized coordinate information of the building object(S582). A three-dimensional image output unit outputs three-dimensional geographical information(S590).

Description

항공 라이다 정보와 디지털 항공 사진 정보를 이용하여 3차원 지리 정보를 생성하는 방법 및 그 시스템{A METHOD AND A SYSTEM FOR GENERATING 3-DIMENSIONAL GEOGRAPHICAL INFORMATION USING AERIAL LIDAR INFORMATION AND DIGITAL AERIAL PHOTOGRAPH INFORMATION}Method and system for generating 3D geographic information using aerial lidar information and digital aerial photography information

본 발명은 3차원 지리 정보 생성 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method and system for generating three-dimensional geographic information.

영상 분야가 점차 2차원에서 3차원으로 전환되면서 이를 이용한 관련 분야의 파급 효과도 급성장하고 있는데, 공공 분야, 국방 분야 및 일반 산업에 이르기까지 점차적으로 3차원 영상의 응용 분야가 다양화되고 있다. 이러한 응용 분야 중에 하나인 3차원 지리 정보(GI : Geographical Information) 소프트웨어 산업 시장은 기능별로 세분화되어 발전되어 왔으며, 지리 정보의 활용 분야의 다양성과 전문성은 지리 정보 시스템(GIS : Geographical Information System)기반 기술의 응용 분야를 창출하는데 기여하였다. As the imaging sector is gradually transitioning from 2D to 3D, the ripple effect of related fields using it is growing rapidly, and the application fields of 3D imaging are gradually diversifying from the public sector, defense sector and general industry. One of these applications, the 3D Geographical Information (GI) software industry market has been segmented and developed by function, and the diversity and expertise of using geographic information is based on Geographical Information System (GIS) technology. Contributed to the creation of applications.

일반적으로 3차원 지리 정보 시스템(GIS)은 3차원 모형화 기술을 적용한 지리 정보 시스템으로서, 지형과 인공 시설물을 3차원 정보로 구축하고 지리 정보 시스템 및 증강 현실 기술과 연동하여 공간 정보를 저장, 처리, 가공, 분석하는 시스 템이다. 이와 같은 3차원 지리정보 시스템에서 3차원 지리 정보 데이터를 구축하기 위해, 종래에는 건물, 도로 등 인공 시설물에 대하여 도화, 디지타이징 등의 수작업으로 통해 3차원 지리 정보 데이터를 새로 모델링하고, 그 모델링된 결과로부터 3차원 지리 정보를 다시 평탄화하여야 하는 불편함이 있었다.Generally, 3D geographic information system (GIS) is a geographic information system applying 3D modeling technology. It builds terrain and artificial facilities as 3D information, and stores, processes, and stores spatial information in conjunction with geographic information system and augmented reality technology. It is a system for processing and analyzing. In order to construct three-dimensional geographic information data in such a three-dimensional geographic information system, conventionally modeling three-dimensional geographic information data by hand drawing, digitizing, etc. of artificial facilities such as buildings and roads, and the modeled results Inconvenient to flatten three-dimensional geographic information.

또한, 종래의 3차원 지리 정보 구축 과정에서는 3차원 지리 정보 데이터 모델링시 2차원 지리 정보 데이터의 모델링보다 많은 비용이 소요될 뿐만 아니라, 이동 측량 장비(MMS; Mobile Mapping System)등 최신 측량 장비를 이용하여 3차원 지리 정보 데이터를 구축함으로써 이 또한 적지 않은 비용이 소요되었다. 더욱이, 종래의 3차원 지리 정보 구축 과정에서는 디지털 항공 사진 정보, 항공 라이다 정보 및 3차원 지리 정보 데이터와의 구축 시기를 일치시키기 어렵다는 단점을 가지고 있다.In addition, the conventional three-dimensional geographic information construction process costs more than the modeling of two-dimensional geographic data when modeling the three-dimensional geographic information data, using the latest survey equipment such as Mobile Mapping System (MMS) The construction of three-dimensional geographic data also cost a lot. In addition, the conventional three-dimensional geographic information construction process has a disadvantage that it is difficult to match the construction time with digital aerial photography information, aerial lidar information and three-dimensional geographic information data.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 항공 라이다 정보와 디지털 항공 사진 정보만으로 평탄화된 3차원 지리 정보와 건물, 도로 수치 레이어를 자동으로 생성하기 위한 방법을 제공하고자 한다.In order to solve the above problems, the present invention is to provide a method for automatically generating flattened 3D geographic information, buildings, and road numerical layers using only aerial lidar information and digital aerial photography information.

또한, 본 발명은 평탄화된 3차원 지리 정보를 생성하기 위하여 평탄화 좌표 정보를 획득하는 방법을 제공하고자 한다.In addition, the present invention is to provide a method for obtaining flattened coordinate information to generate flattened three-dimensional geographic information.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 데이터 저장부로부터 디지털 항공 사진 정보와 항공 라이다 정보를 추출하는 단계; 상기 추출된 디지털 항공 사진 정보로부터 정규시가지화지수를 이용하여 불투수지표면 정보를 획득하는 단계; 상기 불투수지표면 정보 중 2차원 건물 객체의 경계에 대해 경계 강화 필터를 이용하여 필터링을 수행하는 단계; 상기 항공 라이다 정보로부터 표고 정보를 산출하되, 상기 표고 정보는 상기 2차원 건물 객체에 대응되는 수치 고도 데이터를 나타내는 단계; 상기 필터링된 2차원 건물 객체의 공간 좌표 정보와 상기 산출된 표고 정보를 이용하여 3차원 건물 객체 정보를 획득하는 단계; 상기 3차원 건물 객체 정보로부터 복수개의 특정 좌표 정보를 추출하되, 상기 특정 좌표 정보는 기설정된 영역 내에서 상기 특정 좌표 정보가 가리키는 영역의 밝기 값이 그에 이웃하는 좌표 정보가 가리키는 영역들의 밝기 값보다 큰 경우의 좌표 정보를 나타내는 단계; 상기 복수개의 특정 좌표 정보들 간의 거리 정보 및 각도 정보를 이용하여 평탄화 좌표 정 보를 획득하는 단계; 및 평탄화 좌표 정보 중 최저 고도 좌표값을 가지는 평탄화 좌표 정보를 기준으로 상기 건물 객체의 표고 정보를 수정하는 단계를 포함하되, 상기 평탄화 좌표 정보는, 상기 복수개의 특정 좌표 정보들 간의 거리 정보가 기설정된 거리 임계값보다 작고 상기 복수개의 특정 좌표 정보들 간의 각도 정보가 기설정된 각도 임계값보다 큰 경우에 획득되는 것을 특징으로 하는 3차원 지리 정보 생성 방법을 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention comprises the steps of: extracting digital aerial photography information and aerial lidar information from the data storage; Acquiring impervious surface information from the extracted digital aerial photograph information using a normal city index; Performing filtering using a boundary enhancement filter on a boundary of the two-dimensional building object among the impermeable surface information; Calculating elevation information from the aerial lidar information, wherein the elevation information indicates numerical elevation data corresponding to the two-dimensional building object; Acquiring three-dimensional building object information by using the spatial coordinate information of the filtered two-dimensional building object and the calculated elevation information; Extracts a plurality of specific coordinate information from the 3D building object information, wherein the specific coordinate information has a brightness value of a region indicated by the specific coordinate information within a preset area larger than a brightness value of regions indicated by neighboring coordinate information Indicating coordinate information of a case; Obtaining planarized coordinate information using distance information and angle information between the plurality of specific coordinate information; And modifying elevation information of the building object based on the flattened coordinate information having the lowest elevation coordinate value among the flattened coordinate information, wherein the flattened coordinate information includes preset distance information between the plurality of specific coordinate information. The present invention provides a method for generating 3D geographic information, characterized in that it is obtained when the angle information is smaller than a distance threshold and the angle information between the plurality of specific coordinate information is larger than a preset angle threshold.

또한, 본 발명에서, 정규시가지화지수는 다음 수학식에 의해 획득되는 것을 특징으로 한다. ( 정규시가지화지수 = {(1.55~1.75μm) - (0.76~0.90μm)} / {(1.55~1.75μm) + (0.76~0.90μm)} )In addition, in the present invention, the normalized urbanization index is characterized by being obtained by the following equation. (Regular urbanization index = {(1.55 ~ 1.75μm)-(0.76 ~ 0.90μm)} / {(1.55 ~ 1.75μm) + (0.76 ~ 0.90μm)}

또한, 본 발명의 필터링 수행 단계에서, 상기 경계 강화 필터는 아래 3x3 매트릭스의 필터링 계수(α)가 적용되는 것을 특징으로 한다.Further, in the filtering step of the present invention, the boundary enhancement filter is characterized in that the filtering coefficient α of the following 3x3 matrix is applied.

(단, 여기서

Figure 112009065329839-pat00001
)(Where,
Figure 112009065329839-pat00001
)

또한, 본 발명에서, 상기 불투수지표면 정보 중 도로를 나타내는 부분에 대해 RGB(Red,Green,Blue) 밴드 강조와 IHS(Intensity,Hue,Saturation) 색채 변환을 이용하여 채도를 강조함으로써 도로를 나타내는 부분과 상기 건물 객체의 경계를 구분하고, 상기 구분된 건물 객체의 경계에 대해 필터링이 수행되는 것을 특징으로 한다.Further, in the present invention, the portion representing the road by emphasizing the saturation by using RGB (Red, Green, Blue) band emphasis and IHS (Intensity, Hue, Saturation) color conversion for the portion of the impervious surface information indicating the road. And the boundary of the building object, and filtering is performed on the boundary of the divided building object.

또한, 본 발명에서, 상기 수정된 건물 객체의 표고 정보를 이용하여 3차원 지리 정보를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention, characterized in that it further comprises the step of generating three-dimensional geographic information by using the elevation information of the modified building object.

또한, 본 발명에서, 상기 기설정된 영역은, 영상 내 전체 영역을 동일한 크기를 갖는 격자 형태로 분할한 경우 분할된 하나의 격자 영역을 나타내는 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, the predetermined area is characterized in that one divided grid area when the entire area in the image is divided into a grid having the same size.

또한, 본 발명에서, 상기 기설정된 거리 임계값은 5m이고, 상기 기설정된 각도 임계값은 45도인 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, the predetermined distance threshold is 5m, and the predetermined angle threshold is 45 degrees.

또한, 본 발명에서, 상기 밝기 값은 영역 내 픽셀들의 평균 픽셀값을 나타내는 것을 특징으로 한다.Further, in the present invention, the brightness value is characterized in that it represents the average pixel value of the pixels in the area.

또한, 본 발명은, 디지털 항공 사진 정보를 저장하고 있는 디지털 항공 사진 정보 저장부; 항공 라이다 정보를 저장하고 있는 항공 라이다 정보 저장부;상기 디지털 항공 사진 정보 저장부 내의 상기 디지털 항공 사진 정보로부터 정규시가지화지수를 이용하여 불투수지표면 정보를 획득하고, 상기 불투수지표면 정보 중 2차원 건물 객체의 경계에 대해 경계 강화 필터를 이용하여 필터링을 수행하는 경계 강화 필터링부; 상기 항공 라이다 정보 저장부 내의 상기 항공 라이다 정보로부터 표고 정보를 산출하되, 상기 표고 정보는 상기 2차원 건물 객체에 대응되는 수치 고도 데이터를 나타내는 표고 정보 산출부; 상기 필터링된 2차원 건물 객체의 공간 좌표 정보와 상기 산출된 표고 정보를 이용하여 3차원 건물 객체 정보를 획득하는 3차원 객체 정보 생성부; 및 상기 3차원 건물 객체 정보로부터 복수개의 특정 좌표 정보를 추출하되, 상기 특정 좌표 정보는 기설정된 영역 내에서 상기 특정 좌표 정보가 가리키는 영역의 밝기 값이 그에 이웃하는 좌표 정보가 가리키는 영역들의 밝기 값 보다 큰 경우의 좌표 정보를 나타내고, 상기 복수개의 특정 좌표 정보들 간의 거리 정보 및 각도 정보를 이용하여 평탄화 좌표 정보를 획득하고, 상기 평탄화 좌표 정보 중 최저 고도 좌표값을 가지는 평탄화 좌표 정보를 기준으로 상기 건물 객체의 표고 정보를 수정하는 평탄화 수행부를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 지리 정보 생성 시스템을 제공한다.The present invention also provides a digital aerial photography information storage unit for storing digital aerial photography information; An airborne lidar information storage unit for storing airborne lidar information; acquiring impervious surface information using a normal city index from the digital aerial photography information in the digital aerial photography information storage unit, and among the impervious surface information A boundary enhancement filtering unit that performs filtering on the boundary of the two-dimensional building object by using the boundary enhancement filter; An elevation information calculation unit configured to calculate elevation information from the aerial lidar information in the aerial lidar information storage unit, wherein the elevation information indicates numerical altitude data corresponding to the two-dimensional building object; A 3D object information generation unit for obtaining 3D building object information by using the spatial coordinate information of the filtered 2D building object and the calculated elevation information; And extracting a plurality of pieces of specific coordinate information from the 3D building object information, wherein the specific coordinate information has a brightness value of a region indicated by the specific coordinate information within a predetermined region than a brightness value of regions indicated by neighboring coordinate information. Displaying coordinate information in a large case, obtaining flattened coordinate information using distance information and angle information between the plurality of specific coordinate information, and based on the flattened coordinate information having the lowest altitude coordinate value among the flattened coordinate information. It provides a three-dimensional geographic information generation system comprising a flattening performing unit for modifying the elevation information of the object.

따라서 본 발명은 항공 라이다 정보와 디지털 항공 사진 정보만으로 평탄화 좌표 정보를 획득할 수 있고, 평탄화 좌표 정보 중 최저 고도 좌표값을 가지는 평탄화 좌표 정보를 기준으로 상기 건물 객체의 표고 정보를 수정함으로써 평탄화된 3차원 지리 정보를 획득할 수 있다. 이러한 평탄화 작업을 통해 건물 객체와 지표면과의 표고 차이를 보정함으로써 돌출된 지표면 위로 건물 객체가 위치하게 되는 경우를 방지할 수 있고, 이를 통해 보다 명확한 3차원 지리 정보를 생성할 수 있게 된다. 또한, 기존의 3차원 지리 정보를 구축하기 위한 비용도 줄일 수 있다.Accordingly, the present invention can obtain flattening coordinate information using only aerial lidar information and digital aerial photography information, and flattened by modifying the elevation information of the building object based on the flattening coordinate information having the lowest altitude coordinate value among the flattening coordinate information. Three-dimensional geographic information can be obtained. Through this flattening operation, it is possible to prevent the building object from being positioned on the protruding ground surface by correcting an elevation difference between the building object and the ground surface, thereby generating more clear three-dimensional geographic information. In addition, the cost for constructing existing three-dimensional geographic information can be reduced.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 구성과 그 작용을 설명하Hereinafter, with reference to the accompanying drawings illustrating the configuration and operation of the embodiment of the present invention.

며, 도면에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.In addition, the configuration and operation of the present invention described by the drawings will be described as one embodiment, by which the technical spirit of the present invention and its core configuration and operation is not limited.

아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적In addition, the terms used in the present invention are as widely used as possible now

인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어를 사용하여 설명한다. 그러한 경우에는 해당 부분의 상세 설명에서 그 의미를 명확히 기재하므로, 본 발명의 설명에서 사용된 용어의 명칭만으로 단순 해석되어서는 안 될 것이며 그 해당 용어의 의미까지 파악하여 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다. 특히, 본 명세서에서 정보(information)란, 값(values), 파라미터(parameters), 계수(coefficients), 성분(elements) 등을 모두 아우르는 용어로서, 경우에 따라 그 의미는 달리 해석될 수 있다.Phosphorus terms were selected, but specific cases will be described using terms arbitrarily selected by the applicant. In such a case, since the meaning is clearly described in the detailed description of the part, it should not be interpreted simply by the name of the term used in the description of the present invention, and it should be understood that the meaning of the term should be interpreted. . In particular, in the present specification, information is a term encompassing values, parameters, coefficients, elements, and the like, and in some cases, the meaning may be interpreted differently.

지리 정보 시스템(Geographic Information System, GIS)은 공간상 위치를 점유하는 지리 자료와 이에 관련된 속성 자료를 통합하여 처리하는 정보 시스템으로서 다양한 형태의 지리 정보를 효율적으로 수집, 저장, 갱신, 처리, 분석, 출력하기 위해 이용되는 하드웨어, 소프트웨어, 지리자료, 인적자원의 총체적 조직체라고 정의할 수 있다. 상기 지리 정보 시스템의 이용에 따라 공간 정보의 다양한 활용이 용이해졌다. 그리고, 기존에 구축된 일정 수준의 시설물에 대한 정보와 항공 사진 및 수치 지형도를 이용하여 대상 지역에 대한 3차원 지리 정보를 생성할 수 있게 되었고, 그에 따라 기존의 평면적인 분석에서 3차원적 분석이 가능하게 되었다. 따라서, 보다 효율적인 3차원 지리 정보를 생성하기 위해 항공 라이다 정보와 디지털 항공 사진 정보만을 활용하는 실시예들을 살펴보도록 한다.Geographic Information System (GIS) is an information system that integrates and processes geographic data that occupies spatial location and related attribute data, and efficiently collects, stores, updates, processes, analyzes, and analyzes various types of geographic information. It can be defined as the collective organization of hardware, software, geographic data, and human resources used for printing. According to the use of the geographic information system, various applications of spatial information have been facilitated. In addition, it is possible to generate three-dimensional geographic information on the target area by using information on a predetermined level of facilities, aerial photographs, and digital topographic maps. It became possible. Therefore, the embodiments using only aerial lidar information and digital aerial photography information to generate more efficient three-dimensional geographic information.

도 1은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 평탄화된 3차원 지리 정보 생성 시스템의 개략적인 구조를 나타낸다.1 is an embodiment to which the present invention is applied and shows a schematic structure of a flattened three-dimensional geographic information generation system.

상기 도 1을 참조하면, 평탄화된 3차원 지리 정보 생성 시스템은 데이터 저 장부(110), 경계 강화 필터링부(120), 2차원 객체 정보 생성부(130), 표고 정보 추출부(140), 3차원 객체 정보 생성부(150), 평탄화 좌표 정보 획득부(160), 평탄화 수행부(170) 및 3차원 영상 출력부(180)로 구성된다. Referring to FIG. 1, the planarized 3D geographic information generation system includes a data storage unit 110, a boundary enhancement filtering unit 120, a two-dimensional object information generation unit 130, and an elevation information extraction unit 140. The dimensional object information generating unit 150, the flattening coordinate information obtaining unit 160, the flattening performing unit 170 and the 3D image output unit 180.

먼저, 상기 데이터 저장부(110)는 디지털 항공 사진 정보 저장부(111)와 항공 라이다(LIDAR) 자료 저장부(112)로 구성되고, 상기 디지털 항공 사진 정보 저장부(111)는 외부로부터 디지털 항공 사진 정보를 수신하여 저장하고, 항공 라이다 정보 저장부(112)는 외부로부터 항공 라이다 정보를 수신하여 저장한다.First, the data storage unit 110 is composed of a digital aerial photography information storage unit 111 and an aerial lidar data storage unit 112, the digital aerial photography information storage unit 111 is digital from the outside The aerial photograph information is received and stored, and the aerial lidar information storage unit 112 receives and stores aerial lidar information from the outside.

여기서, 디지털 항공 사진 정보라 함은, 항공 사진으로부터 획득될 수 있는 2차원 좌표 정보 및 속성 정보를 의미한다. 예를 들어, 항공 사진의 픽셀 좌표계에서 카메라의 물리적인 좌표계를 산출할 때 사용되는 변수인 내부 표정 측점 정보, 입체 모델 생성시 사용되는 변수인 상호 표정 정보, 항공 사진 상의 위치에 대해 지상 좌표를 산출할 경우 사용되는 변수인 절대 표정 정보, 상호 표정 및 절대 표정 작업이 완료되면 항공 사진 상에 임의의 위치에 해당하는 지상 좌표값을 산출할 때 사용되는 수학식의 상수인 외부 표정 요소를 포함할 수 있다.Here, digital aerial photography information means two-dimensional coordinate information and attribute information that can be obtained from the aerial photography. For example, ground coordinates are calculated for internal facial expression information, a variable used when calculating the physical coordinate system of a camera, and mutual expression information, a variable used when generating a stereoscopic model, from a pixel coordinate system of an aerial photograph. When the absolute facial expression information, the mutual facial expression, and the absolute facial expression work are completed, the external facial expression element, which is a constant of the equation used to calculate a ground coordinate value corresponding to an arbitrary position on the aerial photograph, may be included. have.

그리고, 항공 라이다 정보라 함은, 항공 레이저 측량 시스템을 항공기에 장착하여 레이저 펄스를 지표면에 주사하고, 반사된 레이저파의 도달 시간을 이용하여 반사되는 지점과 관련된 3차원 데이터 정보를 의미한다. 예를 들어, 레이저 측량에 의한 위치 좌표값, 항공 레이저 측량시 발생하는 X축 또는 Y축의 회전량 오차 정보, 항공 레이저 측량 데이터의 진입점의 좌표값과 건물 최외곽 지상 측량 좌표값의 거리 정보, 스케일 보정 팩터, 지상기준점과 항공 레이저 측량 데이터와의 일 정한 높이 차이 정보 등이 있을 수 있다.  The aviation lidar information refers to three-dimensional data information associated with the point where the aviation laser surveying system is mounted on the aircraft to scan a laser pulse on the ground surface and is reflected using the arrival time of the reflected laser wave. For example, the position coordinate value by the laser survey, the rotation error information of the X-axis or Y-axis generated during the aerial laser survey, the coordinate value of the entry point of the aerial laser survey data and the distance information of the outermost ground survey coordinate value of the building, There may be scale correction factors, and constant height difference information between ground reference points and aerial laser survey data.

디지털 항공 사진 정보 저장부(111)로부터 특정 지역의 영상에 대한 2차원 좌표 정보 및 속성 정보를 추출할 수 있다. 그리고, 상기 특정 지역의 영상에 대한 2차원 좌표 정보 및 속성 정보로부터 아래 수학식 1에 의한 정규시가지화지수(NDBI : Normalized Difference Built-up Index)를 이용하여 불투수지표면 정보를 추출할 수 있다.The 2D coordinate information and the attribute information of the image of the specific area may be extracted from the digital aerial photography information storage unit 111. The impervious paper surface information may be extracted from the 2D coordinate information and the attribute information of the image of the specific region by using a normalized difference built-up index (NDBI) according to Equation 1 below.

NDBI = {(Band X) - (Band Y)} / {(Band X) + (Band Y)}NDBI = {(Band X)-(Band Y)} / {(Band X) + (Band Y)}

여기서, Band X 는 스펙트럴 밴드 범위 1.55~1.75μm 를 나타내며, Band Y 는 스펙트럴 밴드 범위 0.76~0.90μm 를 나타낸다.Here, Band X represents the spectral band range of 1.55 to 1.75 μm, and Band Y represents the spectral band range of 0.76 to 0.90 μm.

경계 강화 필터링부(120)에서는 상기 수학식 1에 의한 정규시가지화지수를 이용하여 추출된 불투수지표면 정보로부터 건물 객체와 도로 객체를 추출하기 위한 영상 강조 작업을 수행할 수 있다. 먼저, 도로는 건물에 비해 상대적으로 어두운 색을 띄게 되므로 RGB 밴드 강조와 IHS 변환을 이용하여 채도를 강조할 수 있다. 그리고, 객체의 경계를 명확히 하기 위해 건물 객체와 도로 객체에 대하여 경계 강화 필터링을 적용할 수 있다. 상기 경계 강화 필터링을 위한 필터링 계수(α)(3x3)는 아래 수학식 2와 같다.The boundary enhancement filtering unit 120 may perform an image enhancement operation for extracting a building object and a road object from the impervious surface information extracted using the normalized urbanization index according to Equation 1 above. First, roads are darker than buildings, so saturation can be emphasized using RGB band emphasis and IHS conversion. In addition, boundary enhancement filtering may be applied to the building object and the road object to clarify the boundary of the object. The filtering coefficient α (3 × 3) for the boundary enhanced filtering is expressed by Equation 2 below.

Figure 112009065329839-pat00002
Figure 112009065329839-pat00002

그리고, 상기 수학식 2의 필터링 계수(α)를 이용하여 건물 객체와 도로 객체의 경계를 명확히 한 후, 상기 경계 강화 필터링부(120)는 건물 및 도로가 될 수 없는 노이즈를 제거하게 된다.In addition, after the boundary between the building object and the road object is clarified using the filtering coefficient α of Equation 2, the boundary enhancement filtering unit 120 removes noise that cannot become a building and a road.

상기 2차원 객체 정보 생성부(130)에서는 건물 및 도로가 될 수 없는 노이즈가 제거되고, 경계가 명확해진 건물 객체에 대하여 외곽선 자동 벡터라이징을 수행함으로써 2차원의 건물 객체 정보와 도로 객체 정보를 생성할 수 있다. 상기 건물 객체에 대하여 외곽선 자동 벡터라이징을 수행한 결과를 도 2에서 확인할 수 있다.The two-dimensional object information generation unit 130 generates two-dimensional building object information and road object information by removing noise that cannot be a building and a road, and performing automatic contour outline vectorization on the building object having a clear boundary. can do. The result of performing automatic outline vectorizing on the building object can be seen in FIG. 2.

한편, 표고 정보 추출부(140)는 상기 항공 라이다(LIDAR) 자료 저장부(112)로부터 획득된 3차원 데이터 정보를 이용하여 평면 좌표를 기준으로 하는 표고 정보를 추출할 수 있다. 3차원 객체 정보 생성부(150)는 상기 2차원 객체 정보 생성부(130)로부터 생성된 2차원의 건물 객체 정보와 도로 객체 정보, 그리고 상기 표고 정보 추출부(140)로부터 추출된 표고 정보를 이용하여 3차원 건물 객체 정보 및 도로 객체 정보로 합성할 수 있다. 이에 대해서는 도 3에서 보다 상세히 설명하도록 한다. Meanwhile, the elevation information extraction unit 140 may extract elevation information based on plane coordinates by using three-dimensional data information obtained from the LIDAR data storage unit 112. The three-dimensional object information generation unit 150 uses two-dimensional building object information and road object information generated from the two-dimensional object information generation unit 130, and elevation information extracted from the elevation information extraction unit 140. 3D building object information and road object information. This will be described in more detail with reference to FIG. 3.

상기 3차원 객체 정보 생성부(150)에서는 상기 합성된 3차원 건물 객체 정보와 도로 객체 정보로부터 객체의 표고 변화의 특징이 되는 특정 좌표 정보만을 추 출할 수 있다. 예를 들어, 상기 건물 객체 정보와 도로 객체 정보로부터 밝기 값이 급격하게 변하는 지점의 좌표 정보를 특정 좌표 정보로 추출할 수 있다. 즉, 일정 영역 내에서 이웃하는 좌표의 밝기 값보다 현저하게 크거나 작은 좌표를 의미할 수 있다. 여기서, 현저하게 크거나 작은 정도는 기설정된 임계값에 따라 결정될 수 있다. 또는 상기 특정 좌표 정보는 기설정된 영역 내에서 상기 특정 좌표 정보가 가리키는 영역의 밝기 값이 그에 이웃하는 좌표 정보가 가리키는 영역들의 밝기 값보다 큰 경우의 좌표 정보를 나타낸다. 여기서, 기설정된 영역은 영상 내 전체 영역을 동일한 크기를 갖는 격자 형태로 분할한 경우 분할된 하나의 격자 영역을 의미하거나, 하나의 객체임을 추정할 수 있는 유사한 밝기 값 분포를 갖는 영역을 의미할 수도 있다. 그리고, 상기 밝기 값은 해당 영역 내 픽셀들의 평균 픽셀값을 나타낸다. 상기 특정 좌표 정보는 건물의 경계선을 나타내는 좌표 정보일 수 있고, 또는 도로가 교차하는 지점의 좌표 정보를 나타낼 수 있다. The 3D object information generation unit 150 may extract only specific coordinate information that is a feature of elevation change of the object from the synthesized 3D building object information and road object information. For example, the coordinate information of the point where the brightness value rapidly changes from the building object information and the road object information may be extracted as specific coordinate information. That is, it may mean a coordinate that is significantly larger or smaller than the brightness value of neighboring coordinates in a certain area. Here, the remarkably large or small degree may be determined according to a preset threshold. Alternatively, the specific coordinate information indicates coordinate information when a brightness value of an area indicated by the specific coordinate information in a preset area is greater than a brightness value of areas indicated by coordinate information neighboring thereto. Herein, the predetermined area may mean one divided grid area when the entire area of the image is divided into grids having the same size, or may mean an area having a similar distribution of brightness values that can be estimated as one object. have. The brightness value represents an average pixel value of the pixels in the corresponding area. The specific coordinate information may be coordinate information indicating a boundary line of a building, or may indicate coordinate information of a point at which a road crosses.

평탄화 좌표 정보 획득부(160)에서는 상기 특정 좌표 정보들로부터 상기 특정 좌표 정보들 간의 거리 및 각도 차이를 이용하여 평탄화 좌표 정보를 획득할 수 있다. 이에 대해서는 도 4에서 상세히 설명하도록 한다. 그리고, 상기 평탄화 좌표 정보를 이용하여 건물 객체 정보 또는 도로 객체 정보에 대해 평탄화 작업을 수행함으로써 보다 명확한 수치 지도를 생성할 수 있다.The flattened coordinate information obtaining unit 160 may obtain flattened coordinate information from the specific coordinate information by using a distance and an angle difference between the specific coordinate information. This will be described in detail with reference to FIG. 4. Further, by using the flattening coordinate information, the flattening operation may be performed on the building object information or the road object information to generate a more precise numerical map.

평탄화 수행부(170)는 상기 평탄화 좌표 정보 획득부(160)로부터 생성된 건물 객체 및 도로 객체의 평탄화 좌표 정보와 상기 항공 라이다 정보 저장부(112)로부터 획득된 3차원 데이터 정보에 기초하여 평탄화 작업을 수행할 수 있다. 이때, 건물 객체는 평탄화 좌표 정보 중 최저 고도 좌표값을 가지는 평탄화 좌표 정보를 기준으로 건물 객체의 고도 좌표 값을 수정할 수 있다. 이러한 평탄화 작업을 통해 건물 객체와 지표면과의 표고 차이를 보정함으로써 돌출된 지표면 위로 건물 객체가 위치하게 되는 경우를 방지할 수 있고, 평탄화된 건물 객체 정보를 생성함으로써 보다 명확한 3차원 지리 정보를 생성할 수 있게 된다.The planarization performing unit 170 may planarize based on the planarization coordinate information of the building object and the road object generated from the planarization coordinate information acquisition unit 160 and the 3D data information obtained from the air lidar information storage unit 112. You can do it. In this case, the building object may modify the altitude coordinate value of the building object based on the flattening coordinate information having the lowest altitude coordinate value among the flattening coordinate information. This flattening operation compensates for the elevation difference between the building object and the ground surface, thereby preventing the building object from being positioned on the protruding surface, and by generating the flattened building object information, more precise three-dimensional geographic information can be generated. It becomes possible.

이렇게 생성된 3차원 지리 정보는 3차원 영상 출력부(180)를 통하여 디스플레이될 수 있다.The generated 3D geographic information may be displayed through the 3D image output unit 180.

도 3은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 3차원 객체 정보 생성부에서 2차원 객체 정보와 표고 정보를 이용하여 3차원 객체 정보를 생성하는 과정을 설명하기 위해 나타낸 것이다.3 is an embodiment to which the present invention is applied and is shown to explain a process of generating 3D object information using 2D object information and elevation information in the 3D object information generating unit.

상기 도 1에서 살펴본 바와 같이, 3차원 객체 정보 생성부(150)에서는 2차원 객체 정보와 표고 정보를 이용하여 3차원 객체 정보를 생성한다. 도 3을 살펴보면, 2차원 객체 정보 생성부(130)로부터 생성된 2차원 객체 정보(151)는 공간 좌표 정보와 객체 속성 정보를 포함할 수 있다. 상기 공간 좌표 정보는 객체의 2차원 공간 좌표 정보를 나타내며, 예를 들어, 영상 내 객체의 위치를 나타내는 X 좌표, Y 좌표를 의미할 수 있다. 그리고, 상기 객체 속성 정보는 객체가 가지는 고유의 속성 정보를 나타내며, 예를 들어, 객체가 건물인 경우 건물명, 층수, 주소 등을 의미할 수 있다.As shown in FIG. 1, the 3D object information generation unit 150 generates 3D object information using 2D object information and elevation information. Referring to FIG. 3, the 2D object information 151 generated from the 2D object information generator 130 may include spatial coordinate information and object property information. The spatial coordinate information indicates two-dimensional spatial coordinate information of the object, and may mean, for example, X coordinates and Y coordinates indicating the position of the object in the image. The object property information represents unique property information of the object. For example, when the object is a building, it may mean a building name, a floor number, an address, and the like.

그리고, 표고 정보 추출부(140)로부터 추출된 표고 정보는 수치 표고 모 델(152)을 의미할 수 있다. 수치 표고 모델(Digital Elevation Model, DEM)은 지표면에서 관측된 불연속점의 정보를 자료 처리 과정을 거쳐 기하학적으로 재현하고 수치적으로 해석하는 수치 지형 모형 중 표고만을 취급하는 좁은 의미의 모형을 의미하며, 수치 표고 모형, 수치 고도 모형, 또는 수치 고도 데이터 등으로 불릴 수 있다. 상기 수치 표고 모델(152)은 상기 항공 라이다(LIDAR) 자료 저장부(112)로부터 획득된 3차원 데이터 정보를 이용하여 평면 좌표를 기준으로 하는 표고 정보들을 나타낸다. 여기서, 상기 표고 정보는 수치 고도 데이터를 의미하고, 3차원 데이터 정보는 상기 도 1에서 설명한 바 있다.In addition, the elevation information extracted from the elevation information extraction unit 140 may mean a numerical elevation model 152. Digital Elevation Model (DEM) refers to a narrow meaning model that deals only with elevation in digital terrain model that geometrically reproduces and numerically interprets the information of discontinuities observed on the surface through data processing. It can be called a digital elevation model, a digital elevation model, or a digital elevation data. The numerical elevation model 152 represents elevation information based on plane coordinates using three-dimensional data information obtained from the LIDAR data storage unit 112. Here, the elevation information means numerical altitude data, and the 3D data information has been described with reference to FIG. 1.

따라서, 상기 2차원 객체 정보(151), 즉 영상 객체의 위치를 나타내는 X 좌표, Y 좌표 정보와 상기 표고 정보, 즉 상기 X 좌표, Y 좌표에 대응되는 위치의 수치 고도 데이터를 합성하여 3차원 객체 정보(153)를 생성할 수 있다. 이렇게 생성된 3차원 건물 객체 정보로부터 객체의 표고 변화의 특징이 되는 특정 좌표 정보만을 선택하고, 상기 특정 좌표 정보들 간의 거리 및 각도 차이를 이용하여 평탄화 좌표 정보를 획득할 수 있다. 이하, 도 4에서는 평탄화 좌표 정보를 획득하는 구체적인 실시예를 살펴보도록 한다.Accordingly, the three-dimensional object is synthesized by synthesizing the two-dimensional object information 151, that is, the X coordinate and Y coordinate information indicating the position of the image object and the elevation information, that is, the numerical elevation data of the position corresponding to the X coordinate and Y coordinate. Information 153 may be generated. Only the specific coordinate information that is a feature of the elevation change of the object is selected from the three-dimensional building object information generated in this way, and the flattening coordinate information may be obtained by using the distance and angle difference between the specific coordinate information. Hereinafter, a detailed embodiment of obtaining flattening coordinate information will be described with reference to FIG. 4.

도 4는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 객체의 표고 변화의 특징이 되는 특정 좌표 정보들 간의 거리 및 각도 차이를 이용하여 평탄화 좌표 정보를 획득하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 4 is a diagram for explaining a process of obtaining flattening coordinate information by using a distance and an angle difference between specific coordinate information, which is a characteristic of an elevation change of an object, as an embodiment to which the present invention is applied.

먼저, 상기 도 4에서, 실선은 동일한 고도를 갖는 점들의 집합을 나타내며, 이들 중 밝기 값의 변화가 가장 큰 위치, 즉 특정 좌표 정보로서 A(x1,y1,z1), B(x2,y2,z2), C(x3,y3,z3) 3개의 위치가 있다고 하자. 이 경우, 상기 3개의 특정 좌표 정보들 간의 거리 및 각도 차이를 이용하여 평탄화 좌표 정보를 추출할 수 있다. First, in FIG. 4, the solid line represents a set of points having the same altitude, and among them, the position where the change of the brightness value is the greatest, that is, A (x1, y1, z1), B (x2, y2, Suppose there are three positions z2) and C (x3, y3, z3). In this case, the flattened coordinate information may be extracted by using a distance and an angle difference between the three specific coordinate information.

좌표 A와 좌표 B 사이의 거리를 Dab 라 하고, 좌표 A와 좌표 C 사이의 거리를 Dac 라고 하면, Dab 및 Dac 는 아래 수학식 3에 의해 획득될 수 있다.If the distance between coordinates A and B is referred to as Dab, and the distance between coordinates A and C is referred to as Dac, Dab and Dac may be obtained by Equation 3 below.

Figure 112009065329839-pat00003
Figure 112009065329839-pat00003

Figure 112009065329839-pat00004
Figure 112009065329839-pat00004

그리고, 좌표 A를 기준으로 좌표 B의 각도를 Φ1, 좌표 C의 각도를 Φ2 라 하면, Φ1 및 Φ2는 아래 수학식 4에 의해 획득될 수 있다.When the angle of coordinate B is Φ 1 and the angle of coordinate C is Φ 2 based on the coordinate A, Φ 1 and Φ 2 may be obtained by Equation 4 below.

Figure 112009065329839-pat00005
Figure 112009065329839-pat00006
,
Figure 112009065329839-pat00005
Figure 112009065329839-pat00006
,

상기 수학식 3, 4를 이용하여 계산된 상기 Dab, Dac 및 상기 Φ1, Φ2 를 기설정된 거리 임계값 및 기설정된 각도 임계값과 각각 비교하여 두 좌표 사이의 거리가 상기 거리 임계값보다 작고, 두 좌표가 이루는 각도가 상기 각도 임계값보다 큰 경우라면, 해당 좌표를 평탄화 좌표 정보로 설정할 수 있다. 왜냐하면, 두 좌표 사이의 거리가 기설정된 거리 임계값보다 작고, 두 좌표가 이루는 각도가 기설정된 각도 임계값보다 크다는 것은 지형의 변화가 크다는 것을 의미하기 때문이다. 여기서, 상기 기설정된 거리 임계값은 1m~5m가 바람직하고, 상기 기설정된 각도 임계값은 30도~45도가 바람직하다. 이렇게 생성된 평탄화 좌표 정보는 상기 평탄화 수행부(170)에서 평탄화 작업을 수행하기 위해 이용될 수 있다.The distance between the two coordinates is smaller than the distance threshold by comparing the Dab, Dac and Φ1, Φ2 calculated using Equations 3 and 4 with a preset distance threshold and a preset angle threshold, respectively. If the angle formed by the coordinates is larger than the angle threshold, the coordinates may be set as flattening coordinate information. This is because the distance between the two coordinates is smaller than the preset distance threshold and the angle formed by the two coordinates is larger than the preset angle threshold means that the change of the terrain is large. Here, the preset distance threshold is preferably 1 m to 5 m, and the preset angle threshold is preferably 30 degrees to 45 degrees. The flattening coordinate information generated as described above may be used by the flattening performing unit 170 to perform the flattening operation.

도 5는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 평탄화 좌표 정보를 이용하여 3차원 지리 정보를 생성하는 과정을 설명하기 위한 흐름도를 나타낸다.FIG. 5 is a flowchart illustrating a process of generating three-dimensional geographic information using flattening coordinate information according to an embodiment to which the present invention is applied.

먼저, 디지털 항공 사진 정보 저장부(111)로부터 디지털 항공 사진 정보를 추출할 수 있다(S510). 여기서, 상기 디지털 항공 사진 정보라 함은, 특정 지역의 영상에 대한 2차원 좌표 정보 및 속성 정보를 의미할 수 있다. 상기 특정 지역의 영상에 대한 2차원 좌표 정보 및 속성 정보로부터 정규시가지화지수(NDBI : Normalized Difference Built-up Index)를 이용하여 불투수지표면 정보를 추출할 수 있다(S540). 그리고, 경계 강화 필터를 이용하여 상기 불투수지표면 정보 중 건물 객체의 경계에 대해 필터링을 수행한다(S550).First, digital aerial photography information may be extracted from the digital aerial photography information storage 111 (S510). Here, the digital aerial photography information may mean two-dimensional coordinate information and attribute information of an image of a specific area. The impervious surface information may be extracted from the 2D coordinate information and the attribute information of the image of the specific region by using a normalized difference built-up index (NDBI) (S540). Then, filtering is performed on the boundary of the building object in the impervious surface information using the boundary enhancement filter (S550).

상기 경계 강화 필터링 수행 후, 건물이 될 수 없는 노이즈를 제거하고, 경계가 명확해진 건물 객체에 대하여 외곽선 자동 벡터라이징을 수행함으로써 2차원의 건물 객체 정보를 생성할 수 있다(S560). After the boundary enhancement filtering is performed, two-dimensional building object information may be generated by removing noise that cannot be a building and performing automatic edge outline vectorization on the building object having a clear boundary (S560).

한편, 상기 항공 라이다(LIDAR) 자료 저장부(112)로부터 항공 라이다 정보를 추출할 수 있고(S520), 상기 항공 라이다 정보로부터 평면 좌표를 기준으로 하는 표고 정보를 추출할 수 있다(S530). Meanwhile, the airborne lidar information may be extracted from the airborne lidar data storage unit 112 (S520), and the elevation information based on plane coordinates may be extracted from the airborne lidar information (S530). ).

상기 2차원의 건물 객체 정보와 상기 표고 정보를 이용하여 3차원 건물 객체 정보로 합성할 수 있다(S570). 그리고, 상기 합성된 3차원 건물 객체 정보로부터 객체의 표고 변화의 특징이 되는 특정 좌표 정보만을 추출할 수 있다(S580). 그리고, 상기 특정 좌표 정보들 간의 거리 및 각도 차이를 이용하여 평탄화 좌표 정보를 획득할 수 있다. 상기 특정 좌표 정보의 거리 정보와 각도 정보를 기설정된 거리 임계값 및 기설정된 각도 임계값과 각각 비교할 수 있다(S581). 이때, 두 좌표 사이의 거리가 상기 거리 임계값보다 작고, 두 좌표가 이루는 각도가 상기 각도 임계값보다 큰 경우라면, 해당 좌표를 평탄화 좌표 정보로 설정할 수 있다. 그리고, 상기 건물 객체의 평탄화 좌표 정보를 이용하여 상기 건물 객체의 표고 정보를 수정할 수 있다(S582). 이때, 건물 객체의 경우 상기 평탄화 좌표 정보 중 최저 고도 값을 갖는 좌표 정보를 기준으로 하여 평탄화할 수 있다. 이러한 평탄화 작업을 통해 건물 객체와 지표면과의 표고 차이를 보정할 수 있고, 평탄화된 건물 객체 정보를 생성함으로써 보다 명확한 3차원 지리 정보를 생성할 수 있게 된다(S590). 이렇게 생성된 3차원 지리 정보는 3차원 영상으로 디스플레이될 수 있다.The 2D building object information and the elevation information may be synthesized into 3D building object information (S570). In operation S580, only specific coordinate information that is a feature of elevation change of an object may be extracted from the synthesized 3D building object information. The flattening coordinate information may be obtained by using a distance and an angle difference between the specific coordinate information. The distance information and the angle information of the specific coordinate information may be compared with a predetermined distance threshold value and a predetermined angle threshold value, respectively (S581). In this case, when the distance between the two coordinates is smaller than the distance threshold value, and the angle formed by the two coordinates is larger than the angle threshold value, the corresponding coordinates may be set as flattening coordinate information. In operation S582, elevation information of the building object may be modified using the flattening coordinate information of the building object. In this case, the building object may be flattened based on the coordinate information having the lowest altitude value among the flattened coordinate information. Through the flattening operation, an elevation difference between the building object and the ground surface can be corrected, and by generating the flattened building object information, more precise three-dimensional geographic information can be generated (S590). The generated 3D geographic information may be displayed as a 3D image.

상기에서 살펴본 바와 같이, 기존에 3차원 지리 정보를 생성하기 위해 도화, 디지타이징 등의 수작업으로 통해 새로 모델링하고, 모델링된 결과로부터 다시 평탄화하여야 하는 것과 달리, 본 발명은 디지털 항공 사진 정보로부터 획득된 2차원 객체 정보와, 항공 라이다 정보로부터 획득된 표고 정보를 이용하여 평탄화 좌표 정보를 획득하고, 최저 고도 좌표값을 가지는 평탄화 좌표 정보를 기준으로 건물 객체의 표고 정보를 수정하여 평탄화 작업을 수행함으로써 보다 편리하고 적은 비 용으로 3차원 지리 정보를 생성할 수 있다.As described above, in order to generate three-dimensional geographic information, the present invention has to be modeled by manual drawing, digitizing, and the like, and flattened again from the modeled result. By obtaining the flattening coordinate information by using the dimensional object information and the elevation information obtained from the aerial lidar information, and performing the flattening operation by modifying the elevation information of the building object based on the flattening coordinate information having the lowest altitude coordinate value. 3D geographic information can be generated at a convenient and low cost.

이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 다양한 다른 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.As mentioned above, preferred embodiments of the present invention are disclosed for purposes of illustration, and those skilled in the art can improve and change various other embodiments within the spirit and technical scope of the present invention disclosed in the appended claims below. , Replacement or addition would be possible.

도 1은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 평탄화된 3차원 지리 정보 생성 시스템의 개략적인 구조를 나타낸다.1 is an embodiment to which the present invention is applied and shows a schematic structure of a flattened three-dimensional geographic information generation system.

도 2는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 건물 객체에 대하여 외곽선 자동 벡터라이징을 수행한 결과를 나타낸다.2 is an embodiment to which the present invention is applied and shows a result of performing automatic outline vectorizing on a building object.

도 3은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 3차원 객체 정보 생성부에서 2차원 객체 정보와 표고 정보를 이용하여 3차원 객체 정보를 생성하는 과정을 설명하기 위해 나타낸 것이다.3 is an embodiment to which the present invention is applied and is shown to explain a process of generating 3D object information using 2D object information and elevation information in the 3D object information generating unit.

도 4는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 객체의 표고 변화의 특징이 되는 특정 좌표 정보들 간의 거리 및 각도 차이를 이용하여 평탄화 좌표 정보를 획득하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 4 is a diagram for explaining a process of obtaining flattening coordinate information by using a distance and an angle difference between specific coordinate information, which is a characteristic of an elevation change of an object, as an embodiment to which the present invention is applied.

도 5는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 평탄화 좌표 정보를 이용하여 3차원 지리 정보를 생성하는 과정을 설명하기 위한 흐름도를 나타낸다.FIG. 5 is a flowchart illustrating a process of generating three-dimensional geographic information using flattening coordinate information according to an embodiment to which the present invention is applied.

Claims (12)

데이터 저장부로부터 디지털 항공 사진 정보와 항공 라이다 정보를 추출하는 단계;Extracting digital aerial photography information and aerial lidar information from a data storage unit; 상기 추출된 디지털 항공 사진 정보로부터 정규시가지화지수를 이용하여 불투수지표면 정보를 획득하는 단계;Acquiring impervious surface information from the extracted digital aerial photograph information using a normal city index; 상기 불투수지표면 정보 중 2차원 건물 객체의 경계에 대해 경계 강화 필터를 이용하여 필터링을 수행하는 단계;Performing filtering using a boundary enhancement filter on a boundary of the two-dimensional building object among the impermeable surface information; 상기 항공 라이다 정보로부터 표고 정보를 산출하되, 상기 표고 정보는 상기 2차원 건물 객체에 대응되는 수치 고도 데이터를 나타내는 단계;Calculating elevation information from the aerial lidar information, wherein the elevation information indicates numerical elevation data corresponding to the two-dimensional building object; 상기 필터링된 2차원 건물 객체의 공간 좌표 정보와 상기 산출된 표고 정보를 이용하여 3차원 건물 객체 정보를 획득하는 단계;Acquiring three-dimensional building object information by using the spatial coordinate information of the filtered two-dimensional building object and the calculated elevation information; 상기 3차원 건물 객체 정보로부터 복수개의 특정 좌표 정보를 추출하되, 상기 특정 좌표 정보는 기설정된 영역 내에서 상기 특정 좌표 정보가 가리키는 영역의 밝기 값이 그에 이웃하는 좌표 정보가 가리키는 영역들의 밝기 값보다 큰 경우의 좌표 정보를 나타내는 단계;Extracts a plurality of specific coordinate information from the 3D building object information, wherein the specific coordinate information has a brightness value of a region indicated by the specific coordinate information within a preset area larger than a brightness value of regions indicated by neighboring coordinate information Indicating coordinate information of a case; 상기 복수개의 특정 좌표 정보들 간의 거리 정보 및 각도 정보를 이용하여 평탄화 좌표 정보를 획득하는 단계; 및Obtaining planarization coordinate information by using distance information and angle information between the plurality of specific coordinate information; And 평탄화 좌표 정보 중 최저 고도 좌표값을 가지는 평탄화 좌표 정보를 기준으로 상기 3차원 건물 객체의 표고 정보를 수정하는 단계Modifying elevation information of the 3D building object based on the flattening coordinate information having the lowest elevation coordinate value among the flattening coordinate information 를 포함하되,Including, 상기 평탄화 좌표 정보는, 상기 복수개의 특정 좌표 정보들 간의 거리 정보가 기설정된 거리 임계값보다 작고 상기 복수개의 특정 좌표 정보들 간의 각도 정보가 기설정된 각도 임계값보다 큰 경우에 획득되는 것을 특징으로 하는 3차원 지리 정보 생성 방법.The flattening coordinate information may be obtained when the distance information between the plurality of specific coordinate information is smaller than a preset distance threshold and the angle information between the plurality of specific coordinate information is larger than a preset angle threshold. 3D geographic information generation method. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 정규시가지화지수는 아래 수학식에 의해 획득되는 것을 특징으로 하는 3차원 지리 정보 생성 방법.The normal city index is a three-dimensional geographic information generation method characterized in that obtained by the following equation. (여기서, 정규시가지화지수 = {(1.55~1.75μm) - (0.76~0.90μm)} / {(1.55~1.75μm) + (0.76~0.90μm)} )(Where normalized urbanization index = {(1.55 ~ 1.75μm)-(0.76 ~ 0.90μm)} / {(1.55 ~ 1.75μm) + (0.76 ~ 0.90μm)} 제 2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 필터링 수행 단계에서, 상기 경계 강화 필터는 아래 3x3 매트릭스의 필터링 계수(α)가 적용되는 것을 특징으로 하는 3차원 지리 정보 생성 방법.In the performing of the filtering, the boundary enhancement filter is a three-dimensional geographic information generation method characterized in that the filtering coefficient of the 3x3 matrix is applied. ( 여기서,
Figure 112009065329839-pat00007
)
( here,
Figure 112009065329839-pat00007
)
제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 불투수지표면 정보 중 도로를 나타내는 부분에 대해 RGB(Red,Green,Blue) 밴드 강조와 IHS(Intensity,Hue,Saturation) 색채 변환을 이용하여 채도를 강조함으로써 도로를 나타내는 부분과 상기 2차원 건물 객체의 경계를 구분하고, 상기 구분된 2차원 건물 객체의 경계에 대해 필터링이 수행되는 것을 특징으로 하는 3차원 지리 정보 생성 방법.The two-dimensional building object and the portion representing the road by emphasizing saturation using RGB (Red, Green, Blue) band emphasis and IHS (Intensity, Hue, Saturation) color conversion for the portion of the impervious surface information. 3D geographic information generation method characterized in that the boundary of the, and filtering is performed on the boundary of the separated two-dimensional building object. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 수정된 3차원 건물 객체의 표고 정보를 이용하여 3차원 지리 정보를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 지리 정보 생성 방법.And generating three-dimensional geographic information by using the modified elevation information of the three-dimensional building object. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기설정된 영역은, 영상 내 전체 영역을 동일한 크기를 갖는 격자 형태로 분할한 경우 분할된 하나의 격자 영역을 나타내는 것을 특징으로 하는 3차원 지리 정보 생성 방법.And wherein the predetermined area represents one divided grid area when the entire area in the image is divided into grids having the same size. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기설정된 거리 임계값은 5m이고, 상기 기설정된 각도 임계값은 45도인 것을 특징으로 하는 3차원 지리 정보 생성 방법.The preset distance threshold is 5m, and the preset angle threshold is 45 degrees. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 밝기 값은 영역 내 픽셀들의 평균 픽셀값을 나타내는 것을 특징으로 하는 3차원 지리 정보 생성 방법.And the brightness value represents an average pixel value of the pixels in the region. 디지털 항공 사진 정보를 저장하고 있는 디지털 항공 사진 정보 저장부;A digital aerial photography information storage unit storing digital aerial photography information; 항공 라이다 정보를 저장하고 있는 항공 라이다 정보 저장부;An air lidar information storage unit for storing air lidar information; 상기 디지털 항공 사진 정보 저장부 내의 상기 디지털 항공 사진 정보로부터 정규시가지화지수를 이용하여 불투수지표면 정보를 획득하고, 상기 불투수지표면 정보 중 2차원 건물 객체의 경계에 대해 경계 강화 필터를 이용하여 필터링을 수행하는 경계 강화 필터링부;Obtain impervious surface information from the digital aerial photography information in the digital aerial photography information storage unit using a normalized cityization index, and filter the boundary of a two-dimensional building object among the impervious surface information using a boundary enhancement filter. A boundary enhancement filtering unit performing a; 상기 항공 라이다 정보 저장부 내의 상기 항공 라이다 정보로부터 표고 정보를 산출하되, 상기 표고 정보는 상기 2차원 건물 객체에 대응되는 수치 고도 데이터를 나타내는 표고 정보 산출부;An elevation information calculation unit configured to calculate elevation information from the aerial lidar information in the aerial lidar information storage unit, wherein the elevation information indicates numerical altitude data corresponding to the two-dimensional building object; 상기 필터링된 2차원 건물 객체의 공간 좌표 정보와 상기 산출된 표고 정보를 이용하여 3차원 건물 객체 정보를 획득하는 3차원 객체 정보 생성부; 및A 3D object information generation unit for obtaining 3D building object information by using the spatial coordinate information of the filtered 2D building object and the calculated elevation information; And 상기 3차원 건물 객체 정보로부터 복수개의 특정 좌표 정보를 추출하되, 상기 특정 좌표 정보는 기설정된 영역 내에서 상기 특정 좌표 정보가 가리키는 영역의 밝기 값이 그에 이웃하는 좌표 정보가 가리키는 영역들의 밝기 값보다 큰 경우의 좌표 정보를 나타내고, 상기 복수개의 특정 좌표 정보들 간의 거리 정보 및 각도 정보를 이용하여 평탄화 좌표 정보를 획득하고, 상기 평탄화 좌표 정보 중 최저 고도 좌표값을 가지는 평탄화 좌표 정보를 기준으로 상기 3차원 건물 객체의 표고 정보를 수정하는 평탄화 수행부Extracts a plurality of specific coordinate information from the 3D building object information, wherein the specific coordinate information has a brightness value of a region indicated by the specific coordinate information within a preset area larger than a brightness value of regions indicated by neighboring coordinate information Indicates coordinate information in a case, obtains flattened coordinate information by using distance information and angle information between the plurality of specific coordinate information, and based on the flattened coordinate information having the lowest height coordinate value among the flattened coordinate information, the 3D Flattening section to modify the elevation information of the building object 를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 지리 정보 생성 시스템.3D geographic information generation system comprising a. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 정규시가지화지수는 아래 수학식에 의해 획득되는 것을 특징으로 하는 3차원 지리 정보 생성 시스템.The normal urbanization index is a three-dimensional geographic information generation system, characterized in that obtained by the following equation. (여기서, 정규시가지화지수 = {(1.55~1.75μm) - (0.76~0.90μm)} / {(1.55~1.75μm) + (0.76~0.90μm)} )(Where normalized urbanization index = {(1.55 ~ 1.75μm)-(0.76 ~ 0.90μm)} / {(1.55 ~ 1.75μm) + (0.76 ~ 0.90μm)} 제 10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 경계 강화 필터링부에서, 상기 경계 강화 필터는 아래 3x3 매트릭스의 필터링 계수(α)가 적용되는 것을 특징으로 하는 3차원 지리 정보 생성 시스템.In the boundary enhancement filter, the boundary enhancement filter is a three-dimensional geographic information generation system, characterized in that the filtering coefficient (α) of the following 3x3 matrix is applied. (여기서,
Figure 112009065329839-pat00008
)
(here,
Figure 112009065329839-pat00008
)
제 11항에 있어서, 상기 경계 강화 필터링부는,The method of claim 11, wherein the boundary enhancement filtering unit, 상기 불투수지표면 정보 중 도로를 나타내는 부분에 대해 RGB(Red,Green,Blue) 밴드 강조와 IHS(Intensity,Hue,Saturation) 색채 변환을 이용하여 채도를 강조함으로써 도로를 나타내는 부분과 상기 2차원 건물 객체의 경계를 구분하고, 상기 구분된 2차원 건물 객체의 경계에 대해 필터링을 수행하는 것을 특징으로 하는 3차원 지리 정보 생성 시스템.The two-dimensional building object and the portion representing the road by emphasizing saturation using RGB (Red, Green, Blue) band emphasis and IHS (Intensity, Hue, Saturation) color conversion for the portion of the impervious surface information. 3D geographic information generation system, characterized in that to separate the boundaries of the filter, and to filter the boundary of the separated two-dimensional building object.
KR1020090101635A 2009-10-26 2009-10-26 A method and a system for generating 3-dimensional geographical information using aerial lidar information and digital aerial photograph information KR100967838B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090101635A KR100967838B1 (en) 2009-10-26 2009-10-26 A method and a system for generating 3-dimensional geographical information using aerial lidar information and digital aerial photograph information

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090101635A KR100967838B1 (en) 2009-10-26 2009-10-26 A method and a system for generating 3-dimensional geographical information using aerial lidar information and digital aerial photograph information

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100024132A Division KR101020915B1 (en) 2010-03-18 2010-03-18 A method for filtering an edge of 2-dimensional urban building object using rgb band intensity and ihs color transformation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100967838B1 true KR100967838B1 (en) 2010-07-05

Family

ID=42645160

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090101635A KR100967838B1 (en) 2009-10-26 2009-10-26 A method and a system for generating 3-dimensional geographical information using aerial lidar information and digital aerial photograph information

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100967838B1 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101008393B1 (en) * 2010-10-12 2011-01-14 (주)동광지엔티 Apparatus for planarizing ground of building in digital elevation model using the boundary landmarks leveling of digital terrain data
KR101008394B1 (en) * 2010-10-12 2011-01-14 (주)동광지엔티 Apparatus for planarizing ground of building in digital elevation model using boundary of digital surface model
KR101027442B1 (en) 2009-12-29 2011-04-06 (주)지아이소프트 Virtual air travel system and the providing method using 3d video
KR101055419B1 (en) 2011-04-29 2011-08-09 (주) 이우티이씨 Topographic surveying method using terrestrial light detection and ranging
KR101389126B1 (en) * 2013-08-07 2014-04-25 (주) 지오씨엔아이 Method for levee mapping using lidar data and orthophotograph
KR20140055937A (en) * 2013-06-01 2014-05-09 (주)지오투정보기술 Spatial modelling system for modelling spatial data by extracting common feature using comparison process between coordinate information of target object extracted from corrected image and coordinate information of arial photograph
KR20190063985A (en) * 2017-11-30 2019-06-10 인하대학교 산학협력단 Method and Apparatus for partial renewal of sub-divided landcover map and automated searching of artificial grassland in apartment complex utilizing near-infrared aerial photograph
CN110488871A (en) * 2019-09-03 2019-11-22 滁州学院 A kind of unmanned plane path dynamic programming method based on two three-dimensional integratedization
WO2023055223A1 (en) * 2021-10-01 2023-04-06 설윤호 Method for calculating three-dimensional terrain site information of control object

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100891643B1 (en) 2008-12-31 2009-04-02 중앙항업(주) Generation methods of slope-relief map from lidar data
KR100898797B1 (en) 2009-01-06 2009-05-21 중앙항업(주) Generation method of terrain relief ortho image using aerial lidar data

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100891643B1 (en) 2008-12-31 2009-04-02 중앙항업(주) Generation methods of slope-relief map from lidar data
KR100898797B1 (en) 2009-01-06 2009-05-21 중앙항업(주) Generation method of terrain relief ortho image using aerial lidar data

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101027442B1 (en) 2009-12-29 2011-04-06 (주)지아이소프트 Virtual air travel system and the providing method using 3d video
KR101008393B1 (en) * 2010-10-12 2011-01-14 (주)동광지엔티 Apparatus for planarizing ground of building in digital elevation model using the boundary landmarks leveling of digital terrain data
KR101008394B1 (en) * 2010-10-12 2011-01-14 (주)동광지엔티 Apparatus for planarizing ground of building in digital elevation model using boundary of digital surface model
KR101055419B1 (en) 2011-04-29 2011-08-09 (주) 이우티이씨 Topographic surveying method using terrestrial light detection and ranging
KR20140055937A (en) * 2013-06-01 2014-05-09 (주)지오투정보기술 Spatial modelling system for modelling spatial data by extracting common feature using comparison process between coordinate information of target object extracted from corrected image and coordinate information of arial photograph
KR101879858B1 (en) * 2013-06-01 2018-07-19 (주)지오투정보기술 Spatial modelling system for modelling spatial data by extracting common feature using comparison process between coordinate information of target object extracted from corrected image and coordinate information of arial photograph
KR101389126B1 (en) * 2013-08-07 2014-04-25 (주) 지오씨엔아이 Method for levee mapping using lidar data and orthophotograph
KR20190063985A (en) * 2017-11-30 2019-06-10 인하대학교 산학협력단 Method and Apparatus for partial renewal of sub-divided landcover map and automated searching of artificial grassland in apartment complex utilizing near-infrared aerial photograph
KR102009573B1 (en) 2017-11-30 2019-10-23 인하대학교 산학협력단 Method and Apparatus for partial renewal of sub-divided landcover map and automated searching of artificial grassland in apartment complex utilizing near-infrared aerial photograph
CN110488871A (en) * 2019-09-03 2019-11-22 滁州学院 A kind of unmanned plane path dynamic programming method based on two three-dimensional integratedization
CN110488871B (en) * 2019-09-03 2022-02-08 滁州学院 Unmanned aerial vehicle path dynamic planning method based on two-dimensional and three-dimensional integration
WO2023055223A1 (en) * 2021-10-01 2023-04-06 설윤호 Method for calculating three-dimensional terrain site information of control object

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100967838B1 (en) A method and a system for generating 3-dimensional geographical information using aerial lidar information and digital aerial photograph information
KR102415768B1 (en) A color image generating device by feature ground height and a color image generating program by feature height
JP4981135B2 (en) How to create a diagonal mosaic image
JP4771459B2 (en) Color elevation slope map creation system and color elevation slope map creation method
KR102415767B1 (en) Color image generating device by feature height and color image generating program by feature height
KR100898797B1 (en) Generation method of terrain relief ortho image using aerial lidar data
KR101021013B1 (en) A system for generating 3-dimensional geographical information using intensive filtering an edge of building object and digital elevation value
JP2016218694A (en) Three-dimensional model generation device, three-dimensional model generation method, and program
CN109064533A (en) A kind of 3D loaming method and system
KR101079475B1 (en) A system for generating 3-dimensional urban spatial information using point cloud filtering
CN103955959A (en) Full-automatic texture mapping method based on vehicle-mounted laser measurement system
KR101031661B1 (en) A method for modeling of 3-dimensional building object using digital aerial photogrammetry
JP2011048507A (en) Three-dimensional data generation device, three-dimensional data generation method, and program
KR101020915B1 (en) A method for filtering an edge of 2-dimensional urban building object using rgb band intensity and ihs color transformation
KR101079531B1 (en) A system for generating road layer using point cloud data
KR20130096854A (en) A system for generating seafloor 3-dimensional geospatial information using intensive filtering an edge of pipe line object and digital elevation value
JP6692984B1 (en) Super resolution stereoscopic processing system and its program
KR101114904B1 (en) A system and method for generating urban spatial information using a draft map and an aerial laser measurement data
KR101079359B1 (en) A system for generating digital map using an aerial photograph and aerial light detection of ranging data
KR101083902B1 (en) A system for generating 3-dimensional spatial information using an aerial lidar surveying data
Wang et al. Identifying and filling occlusion holes on planar surfaces for 3-D scene editing
KR20130002244A (en) A system for generating urban spatial information using building data selected according to level information of urban spatial information model
KR101103491B1 (en) A system and method for generating road layer using an aerial light detection and ranging data
KR20130002239A (en) A system and method for generating road layer using the slope of road date obtained by filtering of point cloud data
KR20130002238A (en) A system and method for generating spatial information using building coordinate transformation of draft map data

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
A107 Divisional application of patent
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130412

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140411

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee