KR101212788B1 - 통합 벡터 모델 기반 지도 제작을 위한 수치지도 시스템 및 이를 이용한 수치지도 작성 방법 - Google Patents

통합 벡터 모델 기반 지도 제작을 위한 수치지도 시스템 및 이를 이용한 수치지도 작성 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 통합 벡터 모델 기반 지도 제작을 위한 수치지도 시스템 및 이를 이용한 수치지도 작성 방법에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 이종의 지도 자료 간에도 상호 정보를 공유할 수 있는 통합 벡터 모델 기반 지도 제작을 위한 수치지도 시스템 및 이를 이용한 수치지도 작성 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면 정확한 통합 벡터 모델 기반 지도를 완성하여, 이종의 지도 자료 간에도 편리하게 상호 정보를 공유할 수 있어 특히 Hybrid 지도 제작에 용이하다. 또한, 윤곽선이 정확히 추출이 되지 않는 경우에도 도로의 중심선 등을 이용하여 용이하게 통합 벡터 모델 기반 수치지도를 완성할 수 있다.

Description

통합 벡터 모델 기반 지도 제작을 위한 수치지도 시스템 및 이를 이용한 수치지도 작성 방법{Digital Map System for Combined Vector Model and Manufacturing Method Using the same}
본 발명은 통합 벡터 모델 기반 지도 제작을 위한 수치지도 시스템 및 이를 이용한 수치지도 작성 방법에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 이종의 지도 자료 간에도 상호 정보를 공유할 수 있는 통합 벡터 모델 기반 지도 제작을 위한 수치지도 시스템 및 이를 이용한 통합 벡터 모델 기반 수치지도 작성 방법에 관한 것이다.
일반적인 수치지도 제작 과정은 다음과 같다.
먼저, 항공사진 촬영은 카메라를 장착한 항공기를 이용하여 공중에서 지상의 지형지물에 대한 영상정보를 얻는 과정으로, 이는 항공사진 측량에서 가장 중요한 부분을 차지하는 작업으로서 후속되는 사진판독과 좌표측정 및 수치 데이터의 정확도에 큰 영향을 미치는 요인이 된다. 특히, 촬영시의 기상조건은 사진의 질뿐만 아니라, 작업능률에도 결정적인 영향을 미친다.
지상 기준점 측량은 사진 기준점 측량 및 해석 도화 작업에 필요한 기준점의 성과를 얻기 위하여 현지에서 실시하는 지상 측량으로서, 대한민국 경위도 원점을 기준으로 경도 및 위도와 평면 직각좌표를 구하기 위한 측량을 의미한다.
지리조사는 정위치 편집을 위하여 지리/지명 조사와 항공사진을 기초로 도면상에 나타내어야 할 지형 및 지물과 이에 관련되는 사항을 현지에서 조사하는 것을 말한다. 이러한 지리조사 작업은 디지털 데이터를 도면으로 출력한 도화원도와 2배 확대 사진을 이용하여 정확하게 조사 표기한다.
보완측량은 촬영 당시의 지형지물과 도화 완료 후의 지형변경에 대한 수정작업으로 모든 측점(total station) 및 GPS를 이용하여 지형도 보완수정작업을 수행한다. 이때 현장에서 조사한 내용과 자료 수집한 내용을 "현지조사 표기요령"에 의거 2배 확대 사진 위에 투명지를 덮어 지형, 지물, 지명 등의 순으로 정리 편집한다.
한편 축소/확대에 오차가 거의 없는 벡터 지도와 이미지로 되어 있어 축소/확대 등에 오차가 큰 래스터 지도 등은 인터넷 등을 통해 많이 제공되고 있으며, 다양한 자료와 표현 기술이 충분히 발전하였다.
또한 서로 각각의 원천 자료 또는 다른 시기의 자료를 사용하여 제작된 지리 자료들은 다양한 용인에 의하여 공간 편이가 발생하게 된다.
또한 벡터 자료의 도로 명칭에 래스터 영상을 포함한 하이브리드 지도도 많이 생산되는 시점이다.
그러나 상술한 종래의 수치지도 제작 방식은 이종의 지도 자료 간에도 상호 정보를 공유할 수 없어 수작업이 이루어질 수 밖에 없었고, 특히 래스터 모델 기반 지도의 경우 윤곽선이 정확히 추출이 되지 않아 정확한 통합 지도를 만드는 데 문제점이 많이 있었다.
본 발명의 목적은 이종의 지도 자료 간에도 상호 정보를 공유할 수 있고, 윤곽선이 정확히 추출이 되지 않는 경우에도 정확한 통합 벡터 모델 기반 지도를 완성할 수 있는 통합 벡터 모델 기반 지도 제작을 위한 수치지도 시스템 및 이를 이용한 통합 벡터 모델 기반 수치지도 작성방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 위치 정보에 의거하여 벡터 모델 기반 지도를 작성하는 벡터 모델 기반 모듈; 변경된 이동체 위치를 토대로 래스터 모델 기반 지도를 작성하는 래스터 모델 기반 모듈; 및 상기 벡터 모델 기반 모듈에서 작성된 벡터 모델 기반 지도와 상기 래스터 모델 기반 모듈에서 작성된 래스터 모델 기반 지도를 통합하여 통합 벡터 모델 기반 지도를 생성하는 수치지도 획득 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 벡터 모델 기반 지도 제작을 위한 수치지도 시스템을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 수치지도 획득 모듈은, GVF snake 모델을 기반으로 상기 래스터 모델 기반 지도로부터 차선을 추출하는 GVF 모듈; 상기 GVF 모듈을 통하여 추출된 차선 중 도로 중앙선을 기준으로 상기 래스터 모델 기반 지도와 상기 벡터 모델 기반 지도를 매칭시키는 제1 매칭 모듈; 및 상기 GVF 모듈을 통하여 추출된 차선 중 도로 중심선을 기준으로 상기 래스터 모델 기반 지도와 상기 벡터 모델 기반 지도를 매칭시키는 제2 매칭 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 수치지도 획득 모듈은, 상기 제1 매칭 모듈과 제2 매칭 모듈을 통하여 생성된 통합 벡터 모델 기반 지도의 오차를 산출하는 오차 모듈; 및 상기 오차가 일정치 이상인 경우 재수정하는 재수정 모듈을 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 또한, 상기 수치지도 시스템을 이용하고, (a) 벡터 모델 기반 모듈에서, 위치 정보에 의거하여 벡터 모델 기반 지도를 작성하는 단계; (b) 래스터 모델 기반 모듈에서, 변경된 이동체 위치를 토대로 래스터 모델 기반 지도를 작성하는 단계; 및 (c) 수치지도 획득 모듈에서, 상기 작성된 벡터 모델 기반 지도와 상기 작성된 래스터 모델 기반 지도를 통합하여 통합 벡터 모델 기반 지도를 생성하는 단계를 포함하는 통합 벡터 모델 기반 수치지도 작성 방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 작성된 벡터 모델 기반 지도와 상기 작성된 래스터 모델 기반 지도를 통합하여 통합 벡터 모델 기반 지도를 생성하는 단계는, GVF 모듈에서 래스터 모델 기반 지도로부터 차선을 추출하는 단계; 제1 매칭 모듈에서, 상기 GVF 모듈을 통하여 추출된 차선 중 도로 중앙선을 기준으로 상기 래스터 모델 기반 지도와 상기 벡터 모델 기반 지도를 매칭시키는 단계; 및 제2 매칭 모듈에서, 상기 GVF 모듈을 통하여 추출된 차선 중 도로 중심선을 기준으로 상기 래스터 모델 기반 지도와 상기 벡터 모델 기반 지도를 매칭시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 작성된 벡터 모델 기반 지도와 상기 작성된 래스터 모델 기반 지도를 통합하여 통합 벡터 모델 기반 지도를 생성하는 단계는 오차 모듈에서, 상기 제1 매칭 모듈과 제2 매칭 모듈을 통하여 생성된 통합 벡터 모델 기반 지도의 오차를 산출하는 단계; 및 재수정 모듈에서, 상기 오차가 일정치 이상인 경우 재수정하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 정확한 통합 벡터 모델 기반 지도를 완성하여, 이종의 지도 자료 간에도 편리하게 상호 정보를 공유할 수 있어 특히 Hybrid 지도 제작에 용이하다. 또한, 윤곽선이 정확히 추출이 되지 않는 경우에도 도로의 중심선 등을 이용하여 용이하게 통합 벡터 모델 기반 수치지도를 완성할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 통합 벡터 모델 기반 지도 제작을 위한 수치지도 시스템의 전체적인 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 통합 벡터 모델 기반 지도 제작을 위한 수치지도 시스템을 통해 통합 벡터 모델 기반 수치지도를 완성하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 통합 벡터 모델 기반 수치지도 작성 방법을 설명하는 플로챠트이다.
이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 도면을 참고하여 자세히 설명한다.
도 1에서 보는 바와 같이 본 발명은 위치 정보에 의거하여 벡터 모델 기반 지도를 작성하고, 변경된 이동체 위치를 토대로 래스터 모델 기반 지도를 작성한 후 GVF snake 모델을 통하여 윤곽선을 추출하고 이를 좀 더 정확하게 차선 등에 적용시키는 과정으로 이루어진다. 본 발명은 예를 들어 일반적으로 지도상에 많이 나타나는 차선에 적용하였지만 이에 한정되지 않고 건물 등에 적용될 수도 있다.
이를 위해 본 발명에 따른 통합 벡터 모델 기반 지도 제작을 위한 수치지도 시스템(100)은 벡터 모델 기반 모듈(110), 래스터 모델 기반 모듈(120), 및 수치지도 획득 모듈(130)을 포함하여 구성된다.
상기 벡터 모델 기반 모듈(110)은 위치 정보에 의거하여 벡터 모델 기반 지도를 작성하는 모듈로서, 축소/확대에 오차가 거의 없는 벡터 지도를 생성하는 모듈이다.
즉 본 발명에서는 상기 벡터 모델 기반 지도를 기준으로 하여, 이종의 지도 자료를 벡터 지도로 편리하게 변환하고, 이를 상기 벡터 모델 기반 지도에 적용하는 기술을 설명한다.
상기 래스터 모델 기반 모듈(120)은 변경된 이동체 위치를 토대로 래스터 모델 기반 지도를 작성하는 모듈로서, 일반적인 래스터 모델 기반 지도는 축소/확대에 매우 취약한 지도이다.
상기 수치지도획득 모듈(130)은 상기 작성된 래스터 모델 기반 지도를 벡터 모델 기반 지도로 변환하여 획득할 수 있는 모듈로서, GVF 모듈(132), 제1 매칭 모듈(134), 제2 매칭 모듈(136) 및 오차 모듈(138)을 포함한다.
또한 상기 수치지도획득 모듈(130)은 상기 작성된 래스터 모델 기반 지도의 관심 영역과 그 이외의 영역으로 구별하여, 관심 영역을 상기 벡터 모델 기반 모듈과 유사하게 변환하여 정확한 통합 벡터 모델 기반 지도를 완성하여, 이종의 지도 자료 간에도 편리하게 상호 정보를 공유할 수 있어 특히 Hybrid 지도 제작에 용이한 장치이다.
이를 위해 상기 수치지도획득 모듈(130)은 GVF snake를 통하여 차선을 추출하는 GVF 모듈로 구성되며, 이러한 GVF 모듈(132)은 에너지 함수를 최소화 하는 과정을 통해 객체의 윤곽선을 추출하는 방법으로 객체를 분할하는 Active Contour model이며, 일반적인 기술로서 자세한 설명은 생략한다.
그리고 본 발명은 GVF snake를 통하여 추출된 차선이 원래 희미하여 정확한 추출이 되지 않는 경우에도 비교적 정확한 윤곽선이 그려지는 도로의 중심선을 이용하여 용이한 통합 벡터 모델 기반 지도를 완성할 수 있다.
상기 제1 매칭 모듈(134)은 상기 GVF 모듈을 통하여 추출된 차선 중 도로 중앙선을 이용하여 상기 벡터 모델 기반 지도를 매칭시키는 모듈로서, 도 2의 (a)에서 보는 바와 같이 원 벡터 모델 기반 지도(A)에 윤곽선이 추출된 래스터 모델 기반 지도(B)를 윤곽선 추출된 중앙선을 기준으로 매칭시키도록 프로그램화 되어 있다.
상기 제2 매칭 모듈(136)은 상기 GVF 모듈을 통하여 추출된 차선 중 도로 중심선을 이용하여 상기 벡터 모델 기반 지도를 매칭시키는 모듈로서, 도 2의 (b)에서 보는 바와 같이 원 벡터 모델 기반 지도(C)에 윤곽선이 추출된 래스터 모델 기반 지도(D)를 윤곽선 추출된 중심선을 기준으로 매칭시키도록 프로그램화 되어 있다.
여기에서 중심선은 상기 윤곽선 추출된 래스터 모델 기반 지도(B)의 도로 폭을 1/2로 나눈 지점의 선이다.
또한 상기 수치지도획득 모듈(130)은 상기 제1 매칭 모듈과 제2 매칭 모듈을 통한 각 벡터 모델 기반 지도의 오차를 산출하는 오차 모듈(138)을 더 포함하여, 상술한 윤곽선 추출과 매칭을 재시도하여 수정할 수 있다.
이하 본 발명의 실시를 위한 통합 벡터 모델 기반 수치지도 작성 방법에 대하여 자세히 설명한다.
먼저 벡터 모델 기반 모듈에서, 위치 정보에 의거하여 벡터 모델 기반 지도를 작성하고(S101), 래스터 모델 기반 모듈에서, 변경된 이동체 위치를 토대로 래스터 모델 기반 지도를 작성한다(S102).
계속하여 수치지도 획득 모듈에서, 상기 작성된 벡터 모델 기반 지도와 상기 작성된 래스터 모델 기반 지도를 통합하여 통합 벡터 모델 기반 지도를 생성하는 데, 상기 작성된 벡터 모델 기반 지도와 상기 작성된 래스터 모델 기반 지도를 통합하여 통합 벡터 모델 기반 지도를 생성하는 단계는, GVF 모듈에서 래스터 모델 기반 지도로부터 차선을 추출하는 단계(S103); 제1 매칭 모듈에서, 상기 GVF 모듈을 통하여 추출된 차선 중 도로 중앙선을 기준으로 상기 래스터 모델 기반 지도와 상기 벡터 모델 기반 지도를 매칭시키는 단계(S104); 및 제2 매칭 모듈에서, 상기 GVF 모듈을 통하여 추출된 차선 중 도로 중심선을 기준으로 상기 래스터 모델 기반 지도와 상기 벡터 모델 기반 지도를 매칭시키는 단계(S105)를 포함한다.
그런 다음, 오차 모듈에서, 상기 제1 매칭 모듈과 제2 매칭 모듈을 통하여 생성된 통합 벡터 모델 기반 지도의 오차를 산출하고(S106), 재수정 모듈에서, 상기 오차가 일정치 이상인 경우 재수정(S107) 하는 단계를 추가로 수행함으로써, 통합 벡터 모델 기반 지도를 생성(S108)할 수 있다.
상기 오차 모듈에서 오차를 산출하는 것을 상세히 설명하면 다음과 같다. 예를 들어, 도2 (a)의 벡터 모델 기반 지도(A)에 윤곽선이 추출된 래스터 모델 기반 지도(B)를 윤곽선 추출된 중앙선을 기준으로 매칭하여 통합 벡터 모델 기반 지도를 생성한 경우, 윤곽선이 추출되기 전 래스터 모델 기반 지도와 상기 통합 벡터 모델 기반 지도를 비교하여 오차를 산출할 수 있다.
이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경, 응용될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 다음의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 통합 벡터 모델 기반 지도 제작을 위한 수치지도 시스템
110 : 벡터 모델 기반 모듈
120 : 래스터 모델 기반 모듈
130 : 수치지도 획득 모듈
132 : GVF 모듈
134 : 제1 매칭 모듈
136 : 제2 매칭 모듈
138 : 오차 모듈

Claims (6)

  1. 위치 정보에 의거하여 벡터 모델 기반 지도를 작성하는 벡터 모델 기반 모듈;
    변경된 이동체 위치를 토대로 래스터 모델 기반 지도를 작성하는 래스터 모델 기반 모듈; 및
    상기 벡터 모델 기반 모듈에서 작성된 벡터 모델 기반 지도와 상기 래스터 모델 기반 모듈에서 작성된 래스터 모델 기반 지도를 통합하여 통합 벡터 모델 기반 지도를 생성하는 수치지도 획득 모듈을 포함하는 통합 벡터 모델 기반 지도 제작을 위한 수치지도 시스템에 있어서,
    상기 수치지도 획득 모듈은,
    GVF snake 모델을 기반으로 상기 래스터 모델 기반 지도로부터 차선을 추출하는 GVF 모듈;
    상기 GVF 모듈을 통하여 추출된 차선 중 도로 중앙선을 기준으로 상기 래스터 모델 기반 지도와 상기 벡터 모델 기반 지도를 매칭시키는 제1 매칭 모듈; 및
    상기 GVF 모듈을 통하여 추출된 차선 중 도로 중심선을 기준으로 상기 래스터 모델 기반 지도와 상기 벡터 모델 기반 지도를 매칭시키는 제2 매칭 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 벡터 모델 기반 지도 제작을 위한 수치지도 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 수치지도 획득 모듈은,
    상기 제1 매칭 모듈과 제2 매칭 모듈을 통하여 생성된 통합 벡터 모델 기반 지도의 오차를 산출하는 오차 모듈; 및
    상기 오차가 일정치 이상인 경우 재수정하는 재수정 모듈을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 벡터 모델 기반 지도 제작을 위한 수치지도 시스템.
  4. 제1항 또는 제3항의 수치지도 시스템을 이용하고,
    (a) 벡터 모델 기반 모듈에서, 위치 정보에 의거하여 벡터 모델 기반 지도를 작성하는 단계;
    (b) 래스터 모델 기반 모듈에서, 변경된 이동체 위치를 토대로 래스터 모델 기반 지도를 작성하는 단계; 및
    (c) 수치지도 획득 모듈에서, 상기 작성된 벡터 모델 기반 지도와 상기 작성된 래스터 모델 기반 지도를 통합하여 통합 벡터 모델 기반 지도를 생성하는 단계를 포함하는 통합 벡터 모델 기반 수치지도 작성 방법에 있어서,
    상기 작성된 벡터 모델 기반 지도와 상기 작성된 래스터 모델 기반 지도를 통합하여 통합 벡터 모델 기반 지도를 생성하는 단계는,
    GVF 모듈에서 래스터 모델 기반 지도로부터 차선을 추출하는 단계;
    제1 매칭 모듈에서, 상기 GVF 모듈을 통하여 추출된 차선 중 도로 중앙선을 기준으로 상기 래스터 모델 기반 지도와 상기 벡터 모델 기반 지도를 매칭시키는 단계; 및
    제2 매칭 모듈에서, 상기 GVF 모듈을 통하여 추출된 차선 중 도로 중심선을 기준으로 상기 래스터 모델 기반 지도와 상기 벡터 모델 기반 지도를 매칭시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 벡터 모델 기반 수치지도 작성 방법.
  5. 삭제
  6. 제4항에 있어서,
    오차 모듈에서, 상기 제1 매칭 모듈과 제2 매칭 모듈을 통하여 생성된 통합 벡터 모델 기반 지도의 오차를 산출하는 단계; 및
    재수정 모듈에서, 상기 오차가 일정치 이상인 경우 재수정하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 벡터 모델 기반 수치지도 작성 방법.
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