KR100209349B1 - 불규칙한 단위물체 검증 알고리즘을 이용한 전자지도 정밀도 검증방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지리정보시스템에서 구축된 전자지도의 정밀도를 검증하는 방법에 관한 것으로, 시각 검사에 의한 전자지도 검증의 문제를 해결하기 위하여, 전자지도 상의 불규칙한 단위물체에 대한 검증 알고리즘과 기호붙은 선분에 대한 검증 알고리즘을 이용하여 전자지도의 정밀도를 자동으로 검증하므로써, 검증시간과 비용, 그리고 검증의 정밀도를 높이는 효과를 향상시키는 방법에 관한 것이다.

Description

불규칙한 단위물체 검증 알고리즘을 이용한 전자지도 정밀도 검증방법

본 발명은 지리정보시스템에서 구축된 전자지도의 정밀도를 검증하는 방법에 관한 것으로, 특히 전자지도상의 불규칙한 단위물체에 대한 검증 알고리즘을 이용하여 전자지도의 정밀도를 자동으로 검증하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 지리정보시스템(GIS)은 지리공간 데이터를 수집, 저장, 분석, 가공해 지형관련(도로, 교통 전신전화, 상하수도, 수자원, 산림자원, 지질토양 등) 분야에 확용할 수 있는 시스템으로, 이러한 지리정보시스템의 주요 구성은 지리정보시스템 데이터베이스 구축 분야, 지리정보시스템 기반 기술분야 및 지리정보시스템 응용 기술 분야로 크게 나눌 수 있다.

이 중 본 발명이 다루고자 하는 부분은 전자지도 정밀도 검증방법에 관한 것으로, 상기 전자지도 데이터베이스에 대한 정밀도를 검증하는 부분에 해당된다.

현재까지 제작되는 전자지도는 이미 작성된 원도를 스캐너로 입력하여 래스터 데이터를 만든 후 래스터 데이터상의 선분을 디지타이징하여 벡터 데이터로 제작하고 있다. 이 과정을 거쳐 제작되는 전자지도가 래스터 데이터의 정보를 충분히 반영하고 있는지를 검증하는 작업은 반드시 필요한 작업이다.

지금까지 원도와 전자지도사이의 검증은 검증자가 단위 도면별로 몇 개의 데이터를 육안으로 관찰하여 비교하는 작업이었다.

이러한 검증방법은 검증시간과 비용이 많이 소요되며 검증의 정밀도가 높지 못하다는 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 상기에 기술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해서 지금까지 육안에 의존하던 전자지도 검증을 자동화하는 것을 목적으로 한다.

즉, 구축된 전자지도 데이터베이스내의 불규칙한 단위물체에 대하여 래스터화된 벡터 데이터와 원래의 래스터 데이터를 비교하여 검증하는 방법을 구현하므로써 전자지도에 대한 합리적이고 객관적이면서도 자동화된 검증방안을 개발, 제공하는 것이다.

제1도는 본 발명에 의한 불규칙한 단위물체중 점선류의 검증 과정을 나타내는 순서도.

제2도는 본 발명에 따라 원도의 래스터 데이터와 벡터 데이터를 래스터화한 데이터 사이의 점선이 중첩된 예를 도시한 도면.

제3도는 본 발명에 의한 불규칙한 단위물체중 기호붙은 선의 검증 과정을 나타내는 순서도.

제4도는 본 발명에 따라 대칭으로 기호붙은 선분의 검증예를 도시한 도면.

제5도는 본 발명에 따라 비대칭으로 기호붙은 선분의 검증예를 도시한 도면.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 수작업된 원도를 래스터 데이터로 만들고, 이 데이터에서 벡터 데이터를 작성하여 전자지도화 한, 상기 전자지도의 정밀도를 검증하는 방법에 있어서, 상기 전자지도 내에서 점선류에 대하여 점체 점선내에 포함되어야 하는 적정한 단위 선분의 개수를 산출하는 제1단계와; 전자지도에서의 실제 단위선분 개수를 구하기 위해, 상기 벡터 데이터를 래스터화한 이미지와 상기 전자지도에 대응하는 원도의 래스터 이미지를 겹치게 한 후, 이 겹쳐진 단위선분의 개수를 산출하는 제2단계; 및 상기 각 단계에서 산출된 적정 단위선분 개수와 실제 단위선분 개수를 비교한 후, 상기 비교한 값과 기 설정한 검증한계치의 비교를 통해 전자지도의 정밀도를 검증하는 제3단계를 포함하여; 전자지도에서 점선류에 대한 검증을 수행하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 수작업된 원도를 래스터 데이터로 만들고, 이 데이터에서 벡터 데이터를 생성하여 전자지도화 한 상기 전자지도의 정밀도를 검증하는 방법에 있어서, 기호 붙은 선분이 대칭적인 선분인가 비대칭적인 선분인가를 구분하여, 기호를 포함할 수 있는 도형을 정의하는 제1단계와; 상기 정의된 도형을 통하여 도형안에 들어오는 기호 개수를 산출하는 제2단계와; 상기 산출된 기호개수와, 원도 래스터 데이터에서 기 설정된 이상적인 단위 기호의 수를 비교하는 제3단계와; 상기 제3단계에서 비교된 값과, 기 설정된 검증 한계치와의 비교를 통해 전자지도의 정밀도를 검증하는 제4단계를 포함하여; 전자지도에서 기호 붙은 선분에 대해 검증을 수행하는 것을 특징으로 한다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

전자지도상에서 불규칙한 단위물체는 점선, 쇄선 등의 점선류와 철도 등의 기호를 포함하는 기호붙은 선분으로 구분할 수 있다.

제1도는 본 발명에 의한 불규칙한 단위물체 중 점선류의 검증 과정을 나타내는 순서도로, 점선류의 기하학적인 특징은 어떤 길이와 두께를 가지면서도 연속성을 가지지 않고 단락되며, 인접한 단위선분과 어떤 연결관계를 갖는다.

단위 점선은 전자지도상에서 건설중인 도로, 소로, 도로터널, 행정 경계 등 여러 가지로 표현되고 있으며, 이렇게 표현되는 점선들에 대한 이상적인 정의는 단위 선분이 일정한 길이 별로 일정하게 나열되는 것이다.

따라서 만일 그 점선의 길이가 L이라 하고 단위선분의 길이가 1이라고 하면 L상에 나타나야 할 이상적인 선분의 개수는 n=L/1로 표시(10)된다. 따라서 시작점의 위치를 한 단위 선분정도로 마진을 둔다고 하면 이상적인 선분에서 나타날 단위 선분의 수는 n±1이 될 것이다.

실제 단위 선분의 개수는 다음과 같은 방식으로 구할 수 있다. 먼저 벡터 라인(데이터)을 래스터화한 이미지와 원도의 래스터 이미지를 겹치게 하는데, 이 때 원도의 래스터 데이터는 픽셀 크기가 보통 2~3픽셀이 되게 한다.

벡터 데이터를 래스터화하는 과정에서 픽셀크기를 원도 래스터 데이터보다 작게 하여 (보통 1픽셀) 원도 레스터 데이터상에 래스터화된 벡터 데이터가 포함될 수 있게 한다(11).

원도의 래스터 이미지의 선분을 따라가면서 겹치는 래스터화된 벡터 데이터의 단위 선분이 얼마나 포함되는지 계산을 하게 된다.(제2도 참조) 즉, R(li)이 벡터데이터 선분 li의 래스터화된 이미지라 하고, 원도에서 단위선분을 나타낸 이미지를 Ci라고 했을 때 서로 겹쳐져서 표현되는 이미지를 Oi=R(li) ∪ Ci라고 정의하면, 서로 분리된 Oi의 수, 즉 이미지 데이터 안에서 겹쳐진 단위선분의 개수를 이상적인 선분의 개수(n=L/1)와 비교해서 그 차이 정도로 점선의 올바른 정도를 계산해 낼 수 있다(12).

이 때 적정한 허용 한계치는 0.8n≤ Oi ≤1.2n가 된다. 이 정도의 한계치 이내면 점선류에 대하여 적정하게 디지타이징했다고 볼 수 있다(13).

검증결과 오류가 발생했다면 검증자가 정확한 오류내역을 파악할 수 있도록 원도 래스터 이미지와 래스터화된 벡터 이미지를 다른 색으로 구분, 확대(Zooming)하여 화면상에 디스플레이 해주게 된다(14).

제3도는 본 발명에 의한 불규칙한 단위물체중 기호붙은 선의 검증 과정을 나타내는 순서도로, 대표적인 기호붙은 선분의 예로 철도, 제방, 건설중인 철도 등이 있다.

먼저 기호붙은 선의 검증에 있어서 기호가 선분을 중심으로 좌우대칭인 경우와 비대칭인 경우로 구분하여(30) 벡터 데이터를 레스터화하여 검증하게 된다.

좌우 대칭인 경우, 기호를 포함할 수 있는(철도의 경우 철도 마디) 도형을 설정(31)하여, 비대칭인 경우 기호가 어느 방향인가를 검사하여(32) 한쪽 부분만의 검사를 위한 도형을 설정(33)한다.

본 발명은 일실시예로서 도형중 원을 설정하여 설명한다. 이러한 원은 정확하게 둥근 원일 필요는 없으며 원과 유사한 형태를 가진 것도 가능하다.

다음으로, 설정된 원을 선분을 따라 움직여가면서 원안에 들어온 기호의 수를 그래프로 표시하며(34), 이 때 그래프에서 표시된 y축의 극대점의 수가 바로 단위 기호(마디)의 수로써 산출된다(35).

제4도는 대칭 기호붙은 선의 원을 통한 검증예를, 제5도는 비대칭 기호붙은 선의 반원을 통한 검증예를 도시하고 있다.

제4도 및 제5도를 보면, 원 또는 반원이 마디를 조금씩 포함하기 시작하는 시점부터 그래프가 증가하고, 원전히 포함할 때 극대점이 되며, 마디가 원 또는 반원을 이탈함에 따라 점점 감소한다.

원도 래스터 데이터에서 만일 곡선의 길이가 Li이고 실제 단위 기호의 수가 ni라고 하자. 그리고 규정에 의한 단위 기호들간의 간격이 G라고 한다면 이상적인 단위 기호의 수 I는 Li/G가 될 것이고(36) 시작때 기호가 어떻게 놓여지는가와 끝날 때의 약간의 마진에 따라서 ±1의 차이가 발생할 수 있다.

따라서 I와 앞에서 산출된 단위 기호(마디)의 수(ni)를 비교해서 전자지도 정밀도를 검증하게 되며, 이 때 적정한 검증 한계치는 (I-ni)/I ≤0.1이 된다(37).

참고로 상기와 같은 기능을 수행하는 전자지도 정밀도 방법을 동작시키기 위한 기본장치의 블록을 설명하면, 이는 알고리즘을 동작시킬 수 있는 프로세서가 내장된 하드웨어이면 가능하며, 일 예로 일반적인 컴퓨터와 같은 하드웨어만 있으면 실행 가능하다.

즉, 검증하고자 하는 전자지도를 입력하는 입력장치와, 상기 입력장치를 통해 입력된 전자지도에 대한 자료를 저장하는 보조기억장치와, 본 발명에 의한 검증 알고리즘을 저장하는 주기억 장치와, 상기 주기억 장치에 저장된 본 발명의 검증 알고리즘을 사용자의 동작요구에 따라 실행시키며, 각 장치를 제어하는 중앙처리장치, 및 상기 중앙처리장치의 동작으로 인해 실행된 검증 결과를 디스플레이하는 출력장치를 포함하는 하드웨어이면 얼마든지 실행가능하다.

이러한 하드웨어 구성은 현재 모든 사용자들이 손쉽게 사용할 수 있는 장치이며, 본 발명의 알고리즘을 동작시키기 위해 특별히 필요로되는 부분이 없으므로 본 발명을 이용하는데 용이함을 제공한다.

이상에서와 같이 본 발명은 구축된 전자지도의 정밀도를 자동으로 검증하기 위해서 불규칙한 단위물체에 대한 검증 알고리즘을 이용하므로써 검증시간과 비용, 그리고 검증의 정밀도를 높이는 효과를 수반한다.

아울러 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위안에서 다양한 수정, 변경, 부가등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허 청구의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (3)

1. 수작업된 원도를 래스터 데이터로 만들고, 이 데이터에서 벡터 데이터를 작성하여 전자지도화 한, 상기 전자지도의 정밀도를 검증하는 방법에 있어서, 상기 전자지도 내에서 점선류에 대하여 전체 점선내에 포함되어야 하는 적정한 단위 선분의 개수를 산출하는 제1단계와; 전자지도에서의 실제 단위선분 개수를 구하기 위해, 상기 벡터 데이터를 래스터화한 이미지와 상기 전자지도에 대응하는 원도의 래스터 이미지를 겹치게 한 후, 이 겹쳐진 단위선분의 개수를 산출하는 제2단계; 및 상기 각 단계에서 산출된 적정 단위선분 개수와 실제 단위선분 개수를 비교한 후, 상기 비교한 값과 기 설정한 검증한계치의 비교를 통해 전자지도의 정밀도를 검증하는 제3단계를 포함하여; 전자지도에서 점선류에 대한 검증을 수행하는 것을 특징으로 하는 전자지도 정밀도 검증방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제2단계에서 벡터 데이터를 래스터화할 때 기존 원도 래스터 데이터보다 픽셀 크기를 작게하여 원도 래스터 데이터상에 상기 래스터화된 벡터 데이터가 포함되도록 한 후, 두 종류 이미지 데이터를 겹치게하여 겹쳐진 단위선분의 개수를 산출하는 것을 특징으로 하는 전자지도 정밀도 검증방법.
3. 수작업된 원도를 래스터 데이터로 만들고, 이 데이터에서 벡터 데이터를 생성하여 전자지도화 한 상기 전자지도의 정밀도를 검증하는 방법에 있어서, 기호 붙은 선분이 대칭적인 선분인가 비대칭적인 선분인가를 구분하여, 기호를 포함할 수 있는 도형을 정의하는 제1단계와; 상기 정의된 도형을 통하여 도형안에 들어오는 기호 개수를 산출하는 제2단계와; 상기 산출된 기호개수와, 원도 래스터 데이터에서 기 설정된 이상적인 단위 기호의 수를 비교하는 제3단계와; 상기 제3단계에서 비교된 값과, 기 설정된 검증 한계치와의 비교를 통해 전자지도의 정밀도를 검증하는 제4단계를 포함하여; 전자지도에서 기호 붙은 선분에 대해 검증을 수행하는 것을 특징으로 하는 전자지도 정밀도 검증방법.