KR101701241B1 - Improving method for road information of fdb based on histogram similarity and improving apparatus thereof - Google Patents

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KR101701241B1 KR1020150030918A KR20150030918A KR101701241B1 KR 101701241 B1 KR101701241 B1 KR 101701241B1 KR 1020150030918 A KR1020150030918 A KR 1020150030918A KR 20150030918 A KR20150030918 A KR 20150030918A KR 101701241 B1 KR101701241 B1 KR 101701241B1
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Abstract

본 발명은 히스토그램 유사도 기반 디지털지형정보의 도로정보 개선방법 및 개선장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 히스토그램 유사도 기반 디지털지형정보의 도로정보 개선방법은 디지털지형정보(FDB, Feature DataBase) 및 항공영상을 입력하는 단계(S100); 상기 디지털지형정보로부터 도로 히스토그램을 생성하는 단계(S200); 상기 항공영상으로부터 블록 히스토그램을 생성하는 단계(S300); 및 상기 도로 히스토그램 및 상기 블록 히스토그램을 이용하여 도로여부를 추정하는 단계(S400);를 포함한다. 본 발명에 따르면, 무인로봇의 임무통제 분야의 임무계획 단계에서 개선된 도로정보를 바탕으로 이동경로를 생성함으로써 임무시간을 단축하고 연료를 절약할 수 있다. The present invention relates to a method and an apparatus for improving road information of digital terrain information based on histogram similarity. A method for improving road information of digital terrain information based on histogram similarity according to an embodiment of the present invention includes: inputting digital terrain information (FDB) and aerial image (S100); Generating a road histogram from the digital terrain information (S200); Generating a block histogram from the aerial image (S300); And estimating roads using the road histogram and the block histogram (S400). According to the present invention, it is possible to shorten the mission time and save the fuel by creating the movement route based on the improved road information in the mission planning stage of the unmanned robot.

Description

히스토그램 유사도 기반 디지털지형정보의 도로정보 개선방법 및 개선장치{IMPROVING METHOD FOR ROAD INFORMATION OF FDB BASED ON HISTOGRAM SIMILARITY AND IMPROVING APPARATUS THEREOF}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method and an apparatus for improving road information of digital terrain information based on histogram similarity,

본 발명은 히스토그램 유사도 기반 디지털지형정보의 도로정보 개선방법 및 개선장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디지털지형정보의 도로 위치 정보와 항공영상의 색상 정보를 이용하여 식별되지 않았거나 부정확한 도로를 찾는 히스토그램 유사도 기반 디지털지형정보의 도로정보 개선방법 및 개선장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method and an apparatus for improving road information of digital terrain information based on histogram similarity, and more particularly, And more particularly, to a method and an apparatus for improving road information of digital terrain information based on histogram similarity.

과학기술의 발전과 인명 중시 사상이 확산됨에 따라 무인로봇의 활용이 증대되고 있다. 국방 분야에서도 향후 유인체계를 기반으로 위험분야의 임무를 국방로봇이 대체하는 복합 유, 무인체계로 운용될 것이다. 이러한 추세에 따라 전 세계적으로 국방로봇에 대한 연구가 활발히 진행 중이며, 로봇기술의 선두주자인 미국과 이스라엘은 이미 실전 배치, 운용 중이다. 국내는 국방과학연구소를 중심으로 활발하게 연구 및 개발이 진행되고 있다. As the development of science and technology and the emphasis on human life are spreading, the use of unmanned robots is increasing. In the field of defense, it will be operated as a mixed and unmanned system in which the defense robot substitutes the duties of the risk field based on the incentive system in the future. As a result of this trend, research on defense robots is being actively carried out globally, and the US and Israel, the leaders of robot technology, are already deploying and operating. Research and development are underway in Korea, centered on the National Defense Science Institute.

로봇의 임무통제는 임무환경 분석, 임무계획, 임무실행/수정, 임무평가 단계로 이루어진다. 임무를 성공적으로 수행하기 위해서는 사전에 충분히 검증된 임무계획이 필요하다. 임무계획 단계는 외부에서 제공받은 정보들과 운용자가 기 보유한 정보들을 융합하고 임무환경을 분석한 결과를 바탕으로 임무장비 선택, 수행시간 설정, 임무장소를 지정하여 모의실행을 통해 계획한 임무의 적절성을 검증한다. 특정 임무에 최적의 로봇을 할당하는 일은 최적화 문제와 같아지며, 여러 요소들 중에서 임무장소까지 이동하는데 걸리는 시간이 큰 비중을 차지하고 있어 경로계획 및 생성이 중요하다. The robot's mission control consists of mission environment analysis, mission planning, mission execution / modification, and mission evaluation. A well-proven mission plan is required to successfully perform a mission. The mission planning stage is to integrate the information provided from the outside and the information held by the operator and analyze the mission environment based on the result of analyzing the mission environment, selecting the mission equipment, setting the execution time, specifying the mission location, Lt; / RTI > Assigning the optimal robot to a specific task is the same as the optimization problem, and it takes a lot of time to travel to the mission site among the various factors, so it is important to plan and generate the route.

경로계획은 운용자에 의해 임무의 목적지가 설정되면 기동/통신/위협 요소 등을 고려하여 지도를 격자단위로 나누고 격자마다 비용을 산정하여 A*알고리즘으로 최적경로를 생성한다. 일반적으로 기동의 유무가 가장 큰 영향을 주는데 기동 유무 판단은 현재 육군에서 사용되는 표준 지형정보인 디지털지형정보(FDB)를 이용한다. 디지털지형정보는 점, 선, 면으로 이루어진 지형 객체(Feature)와 속성(Attribute)로 구성되고 종이지도 제작, 각종 군사 무기체계에 사용되고 있다. 객체들 중에서 도로객체는 도로 위치, 도로 폭, 차선수, 포장재질 등의 속성정보를 가지고 있으며 기동이 가능한 곳으로 높은 우선순위를 가진다. 디지털지형정보를 관리하는 육군지형정보단은 주기적으로 지도를 업데이트하고 있지만 전 지역을 대상으로 하기 때문에 갱신이 느리다. The route plan is divided into grid units in consideration of maneuver / communication / threat factor when the destination of the mission is set by the operator, and the optimal route is created by calculating the cost per grid by A * algorithm. In general, the presence or absence of maneuver has the greatest influence. The determination of maneuverability uses the digital terrain information (FDB), which is the standard terrain information currently used in the Army. Digital terrain information consists of feature and attribute composed of points, lines and faces, and is used in paper mapping and various military weapons systems. Among the objects, the road object has attribute information such as road position, road width, crossing point, and packaging material, and has a high priority to a place where maneuver is possible. The Army Territorial Information Unit, which manages digital terrain information, updates the map periodically, but updates are slow because it targets all regions.

도 1은 본 발명에서 동일한 지역에 대한 디지털지형정보, 항공영상 및 이들을 중첩한 영상을 나타내는 화면이다. 디지털지형정보의 갈색 실선이 도로를 의미한다(도 1(a) 참조). 디지털지형정보와 항공영상을 중첩한 영상에서 중앙 도로는 비교적 일치하고 우측 도로는 불일치하며 좌측 도로는 식별되지 않았다(도 1(c) 참조). 일반적으로 연결된 도로들은 짙은 회색 계열의 색상으로 포장되고, 이는 도로를 식별하는 가장 기초적이면서도 중요한 요소가 되지만, 디지털지형정보에는 도로의 색상 정보가 빠져있으므로 미 식별된 도로를 반영할 수 없는 문제점이 있었다.1 is a view showing digital terrain information, an aerial image, and a superimposed image of the same area in the present invention. The brown solid line of the digital terrain information means the road (see Fig. 1 (a)). In the images where the digital terrain information and the aerial image are superimposed, the central roads are relatively matched, the right roads are inconsistent, and the left roads are not identified (see Fig. 1 (c)). Generally, connected roads are packed in a dark gray-based color, which is the most basic and important element for identifying roads, but there is a problem in that digital color information of roads is missing in the digital terrain information, .

또한, 디지털지형정보와 항공영상을 중첩한 영상이 서로 약간 불일치하는 경우에는 로봇에서의 지역경로계획을 통해 어느 정도 해결이 가능하나, 미 식별된 도로는 반영되고 있지 않으므로, 비효율적인 이동경로가 생성되는 문제점이 있었다.In addition, if there is a slight discrepancy between the digital terrain information and the images superimposed on the aerial image, it can be solved to some extent through the local route planning in the robot. However, since the unidentified road is not reflected, .

등록특허공보 제10-1234371호 (2013.02.12)Patent Registration No. 10-1234371 (Feb.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 경로계획의 기반이 되는 디지털지형정보의 부정확한 도로정보를 개선하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for improving inaccurate road information of digital terrain information on which path planning is based.

본 발명의 일 실시 예에 따른 히스토그램 유사도 기반 디지털지형정보의 도로정보 개선방법은 디지털지형정보(FDB, Feature DataBase) 및 항공영상을 입력하는 단계(S100); 상기 디지털지형정보로부터 도로 히스토그램을 생성하는 단계(S200); 상기 항공영상으로부터 블록 히스토그램을 생성하는 단계(S300); 및 상기 도로 히스토그램 및 상기 블록 히스토그램을 이용하여 도로여부를 추정하는 단계(S400);를 포함한다.A method for improving road information of digital terrain information based on histogram similarity according to an embodiment of the present invention includes: inputting digital terrain information (FDB) and aerial image (S100); Generating a road histogram from the digital terrain information (S200); Generating a block histogram from the aerial image (S300); And estimating roads using the road histogram and the block histogram (S400).

상기 히스토그램 유사도 기반 디지털지형정보의 도로정보 개선방법은 상기 추정을 반영한 결과를 출력하는 단계(S500);를 포함하는 것을 특징으로 한다.The method of improving the road information of the digital terrain information based on the histogram similarity degree may further include outputting a result reflecting the estimation (S500).

상기 도로 히스토그램을 생성하는 단계(S200)는 상기 디지털지형정보에서 기준도로를 선택하는 단계(S210); 상기 선택된 기준도로의 좌표를 추출하는 단계(S220); 및 상기 항공영상의 도로 색상에 대응하는 도로 색상을 이용하여 도로 히스토그램을 생성하는 단계(S230);를 포함하는 것을 특징으로 한다.The step S200 of generating the road histogram includes a step S210 of selecting a reference road from the digital terrain information; Extracting coordinates of the selected reference road (S220); And generating a road histogram using the road color corresponding to the road color of the aerial image (S230).

상기 블록 히스토그램을 생성하는 단계(S300)는 기준도로가 수직방향으로 배치되도록 상기 항공영상을 회전하는 단계(S310); 상기 선택된 기준도로의 좌표를 이용하여 기준도로의 기울기를 계산하는 단계(S320); 상기 계산된 기울기로 상기 항공영상을 회전하는 단계(S330); 및 상기 회전된 항공영상을 N개로 분할하고, 분할된 각 블록에 대한 블록 히스토그램을 생성하는 단계(S340);를 포함하는 것을 특징으로 한다.The step (S300) of generating the block histogram includes rotating the aerial image so that the reference road is arranged in the vertical direction (S310); Calculating a slope of the reference road using the coordinates of the selected reference road (S320); Rotating the aerial image with the calculated slope (S330); And dividing the rotated aerial image into N blocks and generating a block histogram for each of the divided blocks (S340).

상기 도로여부를 추정하는 단계(S400)는 상기 도로 히스토그램과 상기 블록 히스토그램의 유사도를 나타내는 유클리드 거리를 계산하는 단계(S410); 상기 계산된 유클리드 거리가 기 설정된 기준값(Threshold) 이상인지 판단하는 단계(S420); 상기 계산된 유클리드 거리가 기 설정된 기준값(Threshold) 이상인 경우에는 도로로 추정하는 단계(S430); 및 상기 계산된 유클리드 거리가 기 설정된 기준값(Threshold) 미만인 경우에는 도로가 아닌 것으로 추정하는 단계(S440);를 포함하는 것을 특징으로 한다.The step S400 of estimating the road condition may include calculating a Euclidean distance representing a degree of similarity between the road histogram and the block histogram S410; Determining whether the calculated Euclidean distance is equal to or greater than a preset reference value (S420); (S430) when the calculated Euclidean distance is equal to or greater than a preset reference value (Threshold); And estimating that the calculated Euclidean distance is not a road when the calculated Euclidean distance is less than a predetermined threshold value (S440).

본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 히스토그램 유사도 기반 디지털지형정보의 도로정보 개선장치는 디지털지형정보입력부(110) 및 항공영상입력부(120)를 포함하는 입력부(100); 도로히스토그램생성부(210) 및 블록히스토그램생성부(220)을 포함하는 히스토그램 생성부(200); 도로 히스토그램과 블록 히스토그램의 유사도를 나타내는 유클리드 거리를 계산하고, 상기 계산된 유클리드 거리가 기 설정된 기준값(Threshold) 이상인지 판단하여, 도로여부를 추정하는 추정부(300); 및 상기 도로여부 추정을 반영한 결과를 출력하는 출력부(400);를 포함한다.The apparatus for improving the histogram similarity-based digital terrain information according to another embodiment of the present invention includes an input unit 100 including a digital terrain information input unit 110 and an aerial image input unit 120; A histogram generation unit 200 including a road histogram generation unit 210 and a block histogram generation unit 220; An estimator 300 for calculating a Euclidean distance representing a degree of similarity between the road histogram and the block histogram, determining whether the calculated Euclidean distance is equal to or greater than a preset reference value, and estimating whether the road is a road or not; And an output unit 400 for outputting a result reflecting the road-state estimation.

상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 무인로봇의 임무통제 분야의 임무계획 단계에서 개선된 도로정보를 바탕으로 이동경로를 생성함으로써 임무시간을 단축하고 연료를 절약할 수 있다. As described above, according to the present invention, it is possible to shorten the mission time and save fuel by creating a route based on the improved road information in the mission planning stage of the unmanned robot.

또한, 식별되지 않았거나 부정확한 육군의 표준 지형정보를 보완하여 군사작전 수행, 각종 군사무기체계 운용에 도움이 될 수 있고, 디지털지형정보가 사용되는 분야에 모두 적용되어 부정확한 지형정보를 보완할 수 있다.In addition, it can supplement military landmark information of unidentified or inaccurate army to help military operations and various military weapons systems. It can also be applied to all areas where digital terrain information is used to supplement inaccurate terrain information. .

도 1은 본 발명에서 동일한 지역에 대한 디지털지형정보, 항공영상 및 이들을 중첩한 영상를 나타내는 화면.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 히스토그램 유사도 기반 디지털지형정보의 도로정보 개선방법의 개략적인 순서도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 히스토그램 유사도 기반 디지털지형정보의 도로정보 개선방법의 순서도.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 히스토그램 유사도 기반 디지털지형정보의 도로정보 개선장치의 블록도.
도 5는 본 발명에 따라 도로여부를 추정한 결과를 출력한 화면.
1 is a view illustrating digital terrain information, an aerial image, and a superimposed image of the same area in the present invention.
2 is a schematic flowchart of a method for improving road information of digital terrain information based on histogram similarity according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart of a method for improving road information of digital terrain information based on histogram similarity according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a block diagram of an apparatus for improving road information of digital terrain information based on histogram similarity according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view illustrating a result of estimating roads according to the present invention. FIG.

본 명세서 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.It is to be understood that the words or words used in the present specification and claims are not to be construed in a conventional or dictionary sense and that the inventor can properly define the concept of a term to describe its invention in the best way And should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention. Therefore, various equivalents It should be understood that water and variations may be present. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 히스토그램 유사도 기반 디지털지형정보의 도로정보 개선방법의 개략적인 순서도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 히스토그램 유사도 기반 디지털지형정보의 도로정보 개선방법의 순서도이다. 도 2 및 도 3을 참조할 때, 본 발명의 일 실시 예에 따른 히스토그램 유사도 기반 디지털지형정보의 도로정보 개선방법은 디지털지형정보(FDB, Feature DataBase) 및 항공영상을 입력하는 단계(S100); 상기 디지털지형정보로부터 도로 히스토그램을 생성하는 단계(S200); 상기 항공영상으로부터 블록 히스토그램을 생성하는 단계(S300); 상기 도로 히스토그램 및 상기 블록 히스토그램을 이용하여 도로여부를 추정하는 단계(S400); 상기 추정을 반영한 결과를 출력하는 단계(S500);를 포함한다.FIG. 2 is a schematic flowchart of a method of improving road information of digital terrain information based on histogram similarity according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 3 is a flowchart illustrating a method of improving road information of digital terrain information based on histogram similarity according to an exemplary embodiment of the present invention FIG. Referring to FIGS. 2 and 3, a method of improving histogram similarity-based digital terrain information according to an exemplary embodiment of the present invention includes inputting digital feature information (FDB) and an aerial image (S100); Generating a road histogram from the digital terrain information (S200); Generating a block histogram from the aerial image (S300); Estimating roads using the road histogram and the block histogram (S400); And outputting a result reflecting the estimation (S500).

상기 도로 히스토그램을 생성하는 단계(S200)는 상기 디지털지형정보에서 기준도로를 선택하는 단계(S210); 상기 선택된 기준도로의 좌표를 추출하는 단계(S220); 및 상기 항공영상의 도로 색상에 대응하는 도로 색상을 이용하여 도로 히스토그램을 생성하는 단계(S230);를 포함한다.The step S200 of generating the road histogram includes a step S210 of selecting a reference road from the digital terrain information; Extracting coordinates of the selected reference road (S220); And generating a road histogram using the road color corresponding to the road color of the aerial image (S230).

즉, 디지털지형정보에서 도로의 위치는 시작점, 중간점, 끝점으로 나타낸다. 또한, 이들을 서로 연결하면 도로가 된다. 기준도로의 좌표를 추출하는 단계(S220)에서는 기준 도로의 좌표들을 추출하기 위해 시작점

Figure 112015021883518-pat00001
과 중간점 또는 끝점
Figure 112015021883518-pat00002
의 선형 보간법을 이용한다. 하기의 수학식 1에 의해 선형 보간법을 이용하여 기준 도로의 좌표들을 추출할 수 있다. That is, the position of the road in the digital terrain information is represented by a start point, a middle point, and an end point. Also, connecting them together leads to a road. In step S220 of extracting the coordinates of the reference road,
Figure 112015021883518-pat00001
And midpoints or endpoints
Figure 112015021883518-pat00002
Linear interpolation. The coordinates of the reference road can be extracted by linear interpolation according to the following equation (1).

Figure 112016066331213-pat00026
Figure 112016066331213-pat00026

상기와 같이 추출된 기준도로의 좌표는 동일한 지역의 항공영상의 도로 색상에 대응하는 도로 색상

Figure 112015021883518-pat00004
을 이용하여 하기의 수학식 2에 의해 기준도로의 도로 히스토그램을 생성한다.
The coordinates of the reference road extracted as described above are the road color corresponding to the road color of the aerial image of the same area
Figure 112015021883518-pat00004
The road histogram of the reference road is generated by the following equation (2).

Figure 112015021883518-pat00005
Figure 112015021883518-pat00005

Figure 112015021883518-pat00006
Figure 112015021883518-pat00006

여기서

Figure 112015021883518-pat00007
는 특정 색상의 히스토그램이고,
Figure 112015021883518-pat00008
는 색상 범위로서 0에서 255 사이의 값이고,
Figure 112015021883518-pat00009
Figure 112015021883518-pat00010
색상과 일치할 경우 0이 된다.
here
Figure 112015021883518-pat00007
Is a histogram of a specific color,
Figure 112015021883518-pat00008
Is a color range from 0 to 255,
Figure 112015021883518-pat00009
The
Figure 112015021883518-pat00010
If it matches the color, it becomes 0.

상기 블록 히스토그램을 생성하는 단계(S300)는 기준도로가 수직방향으로 배치되도록 상기 항공영상을 회전하는 단계(S310); 상기 선택된 기준도로의 좌표를 이용하여 기준도로의 기울기를 계산하는 단계(S320); 상기 계산된 기울기로 상기 항공영상을 회전하는 단계(S330); 및 상기 회전된 항공영상을 N개로 분할하고, 분할된 각 블록에 대한 블록 히스토그램을 생성하는 단계(S340);를 포함한다.The step (S300) of generating the block histogram includes rotating the aerial image so that the reference road is arranged in the vertical direction (S310); Calculating a slope of the reference road using the coordinates of the selected reference road (S320); Rotating the aerial image with the calculated slope (S330); And a step (S340) of dividing the rotated aerial image into N blocks and generating a block histogram for each of the divided blocks.

항공영상을 회전하는 단계(S310)에서는 추정의 정확도를 높이기 위해 기준도로가 수직방향으로 배치되도록 항공영상을 회전한다. In step S310 of rotating the aerial image, the aerial image is rotated such that the reference road is arranged in the vertical direction in order to increase the accuracy of the estimation.

기준도로의 기울기를 계산하는 단계(S320)에서는 하기의 수학식 3에 의해 기준도로의 시작점과 끝점으로 도로의 기울기를 계산한다.In step S320 of calculating the slope of the reference road, the slope of the road is calculated from the starting point and the end point of the reference road by the following equation (3).

Figure 112015021883518-pat00011
Figure 112015021883518-pat00011

여기서

Figure 112015021883518-pat00012
는 기준도로의 기울기이다.
here
Figure 112015021883518-pat00012
Is the slope of the reference road.

계산된 기울기로 상기 항공영상을 회전하는 단계(S330)는 하기의 수학식 4에 의해 계산된 기울기로 항공영상을 회전한다. The step S330 of rotating the aerial image with the calculated slope rotates the aerial image at a slope calculated by the following equation (4).

Figure 112015021883518-pat00013
Figure 112015021883518-pat00013

회전된 항공영상을 N개로 분할하고, 분할된 각 블록에 대한 블록 히스토그램을 생성하는 단계(S340)는 항공영상에서 유사한 색상을 가지는 영역을 찾기 위해 회전된 항공영상(

Figure 112015021883518-pat00014
)을
Figure 112015021883518-pat00015
크기의 블록
Figure 112015021883518-pat00016
,
Figure 112015021883518-pat00017
개로 분할한다. 이후, 하기의 수학식 5에 의해 각 블록에 대한 히스토그램을 생성한다.The step of dividing the rotated aerial image into N and generating a block histogram for each of the divided blocks (S340) includes a step of obtaining a rotated aerial image
Figure 112015021883518-pat00014
)of
Figure 112015021883518-pat00015
Block of size
Figure 112015021883518-pat00016
,
Figure 112015021883518-pat00017
. Then, a histogram for each block is generated by the following equation (5).

Figure 112015021883518-pat00018
Figure 112015021883518-pat00018

Figure 112015021883518-pat00019

Figure 112015021883518-pat00019

상기 도로여부를 추정하는 단계(S400)는 상기 도로 히스토그램과 상기 블록 히스토그램의 유사도를 나타내는 유클리드 거리를 계산하는 단계(S410); 상기 계산된 유클리드 거리가 기 설정된 기준값(Threshold) 이상인지 판단하는 단계(S420); 상기 계산된 유클리드 거리가 기 설정된 기준값(Threshold) 이상인 경우에는 도로로 추정하는 단계(S430); 및 상기 계산된 유클리드 거리가 기 설정된 기준값(Threshold) 미만인 경우에는 도로가 아닌 것으로 추정하는 단계(S440);를 포함한다.The step S400 of estimating the road condition may include calculating a Euclidean distance representing a degree of similarity between the road histogram and the block histogram S410; Determining whether the calculated Euclidean distance is equal to or greater than a preset reference value (S420); (S430) when the calculated Euclidean distance is equal to or greater than a preset reference value (Threshold); And estimating that the road is not a road when the calculated Euclidean distance is less than a predetermined threshold value (S440).

유클리드 거리를 계산하는 단계(S410)는 하기의 수학식 6에 의해 상기 도로 히스토그램과 상기 블록 히스토그램의 유사도를 나타내는 유클리드(Euclidean) 거리를 계산한다.The step of calculating the Euclidean distance (S410) calculates the Euclidean distance representing the degree of similarity between the road histogram and the block histogram according to the following equation (6).

Figure 112015021883518-pat00020
Figure 112015021883518-pat00020

상기 계산된 유클리드 거리가 기 설정된 기준값(Threshold) 이상인지 판단하고(S420), 상기 계산된 유클리드 거리가 기 설정된 기준값(Threshold) 이상인 경우에는 도로로 추정하며(S430), 상기 계산된 유클리드 거리가 기 설정된 기준값(Threshold) 미만인 경우에는 도로가 아닌 것으로 추정한다(S440).If the calculated Euclidean distance is equal to or greater than a preset reference value (Threshold) (S430), it is determined whether the calculated Euclidean distance is equal to or greater than a preset reference value (S420) If it is less than the threshold (Threshold), it is estimated that the road is not a road (S440).

도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 히스토그램 유사도 기반 디지털지형정보의 도로정보 개선장치의 블록도이다. 도 4를 참조할 때 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 히스토그램 유사도 기반 디지털지형정보의 도로정보 개선장치는 디지털지형정보입력부(110) 및 항공영상입력부(120)를 포함하는 입력부(100); 도로히스토그램생성부(210) 및 블록히스토그램생성부(220)을 포함하는 히스토그램 생성부(200); 도로 히스토그램과 블록 히스토그램의 유사도를 나타내는 유클리드 거리를 계산하고, 상기 계산된 유클리드 거리가 기 설정된 기준값(Threshold) 이상인지 판단하여, 도로여부를 추정하는 추정부(300); 및 상기 도로여부 추정을 반영한 결과를 출력하는 출력부(400);를 포함한다.FIG. 4 is a block diagram of an apparatus for improving road information of digital terrain information based on histogram similarity according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, the apparatus for improving histogram similarity-based digital terrain information according to another embodiment of the present invention includes an input unit 100 including a digital terrain information input unit 110 and an aerial image input unit 120; A histogram generation unit 200 including a road histogram generation unit 210 and a block histogram generation unit 220; An estimator 300 for calculating a Euclidean distance representing a degree of similarity between the road histogram and the block histogram, determining whether the calculated Euclidean distance is equal to or greater than a preset reference value, and estimating whether the road is a road or not; And an output unit 400 for outputting a result reflecting the road-state estimation.

도 5는 본 발명에 따라 도로여부를 추정한 결과를 출력한 화면이다. 도 5에서 파란색 점선이 기준 도로이며, 흰색 블록이 도로로 추정한 영역이다. 도 5에서는 도 1에서 식별되지 않았던 좌측 도로들과 우측의 부정확한 도로를 추정한 것을 확인할 수 있다. 그리고 기준 도로의 폭을 격자 크기와 지도의 해상도를 고려할 때 폭이 얼마인지 추정 가능하다. FIG. 5 is a screen for outputting a result of roadway estimation according to the present invention. In Fig. 5, a blue dotted line is a reference road, and a white block is an area estimated as a road. In FIG. 5, it can be seen that the left roads and the right roads that were not identified in FIG. 1 are estimated. It is possible to estimate the width of the reference road by considering the grid size and the resolution of the map.

앞서 살펴본 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하 '당업자'라 한다)가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하는 바람직한 실시 예일 뿐, 전술한 실시 예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니므로 이로 인해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 당업자에게 있어 명백할 것이며, 당업자에 의해 용이하게 변경 가능한 부분도 본 발명의 권리범위에 포함됨은 자명하다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory only and are not restrictive of the invention, as claimed, and will be fully understood by those of ordinary skill in the art. The present invention is not limited thereto. It will be apparent to those skilled in the art that various substitutions, modifications and variations are possible within the scope of the present invention, and it is obvious that those parts easily changeable by those skilled in the art are included in the scope of the present invention .

100 입력부
110 디지털지형정보입력부
120 항공영상입력부
200 히스토그램생성부
210 도로히스토그램생성부
220 블록히스토그램생성부
300 추정부
400 출력부
100 input unit
110 Digital terrain information input
120 aerial image input unit
200 histogram generator
210 road histogram generator
220 block histogram generator
300 estimator
400 output section

Claims (6)

디지털지형정보(FDB, Feature DataBase) 및 항공영상을 입력하는 단계(S100);
상기 디지털지형정보로부터 도로 히스토그램을 생성하는 단계(S200);
상기 항공영상으로부터 블록 히스토그램을 생성하는 단계(S300); 및
상기 도로 히스토그램 및 상기 블록 히스토그램을 이용하여 도로여부를 추정하는 단계(S400);
를 포함하는 히스토그램 유사도 기반 디지털지형정보의 도로정보 개선방법.
A step (S100) of inputting digital terrain information (FDB, Feature DataBase) and an aerial image;
Generating a road histogram from the digital terrain information (S200);
Generating a block histogram from the aerial image (S300); And
Estimating roads using the road histogram and the block histogram (S400);
Wherein the histogram similarity-based digital terrain information includes at least one of the following:
제 1항에 있어서,
상기 추정을 반영한 결과를 출력하는 단계(S500);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 히스토그램 유사도 기반 디지털지형정보의 도로정보 개선방법.
The method according to claim 1,
Outputting a result reflecting the estimation (S500);
Based on the histogram similarity-based digital terrain information.
제 1항에 있어서,
상기 도로 히스토그램을 생성하는 단계(S200)는 상기 디지털지형정보에서 기준도로를 선택하는 단계(S210);
상기 선택된 기준도로의 좌표를 추출하는 단계(S220); 및
상기 항공영상의 도로 색상에 대응하는 도로 색상을 이용하여 도로 히스토그램을 생성하는 단계(S230);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 히스토그램 유사도 기반 디지털지형정보의 도로정보 개선방법.
The method according to claim 1,
The step S200 of generating the road histogram includes a step S210 of selecting a reference road from the digital terrain information;
Extracting coordinates of the selected reference road (S220); And
Generating a road histogram using the road color corresponding to the road color of the aerial image (S230);
Based on the histogram similarity-based digital terrain information.
제 3항에 있어서,
상기 블록 히스토그램을 생성하는 단계(S300)는 기준도로가 수직방향으로 배치되도록 상기 항공영상을 회전하는 단계(S310);
상기 선택된 기준도로의 좌표를 이용하여 기준도로의 기울기를 계산하는 단계(S320);
상기 계산된 기울기로 상기 항공영상을 회전하는 단계(S330); 및
상기 회전된 항공영상을 N개로 분할하고, 분할된 각 블록에 대한 블록 히스토그램을 생성하는 단계(S340);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 히스토그램 유사도 기반 디지털지형정보의 도로정보 개선방법.
The method of claim 3,
The step (S300) of generating the block histogram includes rotating the aerial image so that the reference road is arranged in the vertical direction (S310);
Calculating a slope of the reference road using the coordinates of the selected reference road (S320);
Rotating the aerial image with the calculated slope (S330); And
Dividing the rotated aerial image into N blocks and generating a block histogram for each of the divided blocks (S340);
Based on the histogram similarity-based digital terrain information.
제 4항에 있어서,
상기 도로여부를 추정하는 단계(S400)는 상기 도로 히스토그램과 상기 블록 히스토그램의 유사도를 나타내는 유클리드 거리를 계산하는 단계(S410);
상기 계산된 유클리드 거리가 기 설정된 기준값(Threshold) 이상인지 판단하는 단계(S420);
상기 계산된 유클리드 거리가 기 설정된 기준값(Threshold) 이상인 경우에는 도로로 추정하는 단계(S430); 및
상기 계산된 유클리드 거리가 기 설정된 기준값(Threshold) 미만인 경우에는 도로가 아닌 것으로 추정하는 단계(S440);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 히스토그램 유사도 기반 디지털지형정보의 도로정보 개선방법.
5. The method of claim 4,
The step S400 of estimating the road condition may include calculating a Euclidean distance representing a degree of similarity between the road histogram and the block histogram S410;
Determining whether the calculated Euclidean distance is equal to or greater than a preset reference value (S420);
(S430) when the calculated Euclidean distance is equal to or greater than a preset reference value (Threshold); And
Estimating that the calculated Euclidean distance is not a road when the Euclidean distance is less than a predetermined threshold value (S440);
Based on the histogram similarity-based digital terrain information.
디지털지형정보입력부(110) 및 항공영상입력부(120)를 포함하는 입력부(100);
도로히스토그램생성부(210) 및 블록히스토그램생성부(220)을 포함하는 히스토그램 생성부(200);
도로 히스토그램과 블록 히스토그램의 유사도를 나타내는 유클리드 거리를 계산하고, 상기 계산된 유클리드 거리가 기 설정된 기준값(Threshold) 이상인지 판단하여, 도로여부를 추정하는 추정부(300); 및
상기 도로여부 추정을 반영한 결과를 출력하는 출력부(400);
를 포함하는 히스토그램 유사도 기반 디지털지형정보의 도로정보 개선장치.
An input unit 100 including a digital terrain information input unit 110 and an aerial image input unit 120;
A histogram generation unit 200 including a road histogram generation unit 210 and a block histogram generation unit 220;
An estimator 300 for calculating a Euclidean distance representing a degree of similarity between the road histogram and the block histogram, determining whether the calculated Euclidean distance is equal to or greater than a preset reference value, and estimating whether the road is a road or not; And
An output unit 400 for outputting a result reflecting the roadway condition estimation;
Based on the histogram similarity-based digital terrain information.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100439152B1 (en) * 2001-05-08 2004-07-07 김순자 Manufacturing Process For Powder Pickles Vegetables
KR101234371B1 (en) 2010-12-21 2013-02-18 고려대학교 산학협력단 Method for planing optimal path of mobile robot and mobile robot using the same

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
이동훈 外, 전자공학회논문지 제44권 SP편 제5호 통권 제317호 (2007년 9월) pp.28~34
허정훈 外, 로봇학회논문지 제8권 제2호 통권 제28호 (2013년 6월) pp.82~91

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101992562B1 (en) * 2018-02-06 2019-06-24 한국원자력 통제기술원 Similar designs detection system regarding nuclear power system and the method thereof

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