KR100671504B1 - Method for correcting of aerial photograph image using multi photograph image - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 공중사진의 수평방향의 일그러짐을 설명하기 위한 예시도를 도시한 것이다. 1 is an exemplary view for explaining the distortion in the horizontal direction of the aerial image.
도 2는 공중사진 중의 입체물의 경사에 의한 일그러짐을 설명하기 위한 예시도를 도시한 것이다. 2 is an exemplary view for explaining the distortion caused by the inclination of the three-dimensional object in the aerial photograph.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 복수의 촬영 화상을 이용한 항공사진 화상의 보정방법의 개념도를 도시한 것이다.3 and 4 show a conceptual diagram of a method for correcting an aerial photograph image using a plurality of captured images according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 복수의 촬영 화상을 이용한 항공사진 화상의 보정방법의 흐름도를 도시한 것이다.5 is a flowchart of a method for correcting aerial photographs using a plurality of captured images according to the present invention.
발명의 분야Field of invention
본 발명은 임의의 지표영역에 대하여 소정의 이격거리를 갖는 화상을 취득하 는 단계; 상기 취득된 화상을 이용하여 오차율을 산출하고, 화상의 일그러짐을 보정하고, 왜곡을 보상하는 단계; 3각 측정 방식을 이용하여 지표상의 임의의 지형지물과 다른 지형지물의 거리 정보를 산출하는 단계; 및 상기 일그러짐 보정, 왜곡 보상 및 각 지형지물간의 실질적인 측정거리등의 정보를 통해 2차원 또는 3차원 화상을 취득하는 단계를 포함하는 리얼 타임인 지상의 상태에 근거하여 지도 작성용 취득 화상의 일그러짐을 정확히 보정하는 복수의 촬영 화상을 이용한 항공사진 화상의 보정방법에 관한 것이다.The present invention includes the steps of acquiring an image having a predetermined distance with respect to an arbitrary surface area; Calculating an error rate using the acquired image, correcting distortion of the image, and compensating for distortion; Calculating distance information of an arbitrary feature on the surface and another feature using a triangular measurement method; And acquiring a two-dimensional or three-dimensional image through information such as the distortion correction, the distortion compensation, and the actual measurement distance between the features. A method of correcting an aerial photograph image using a plurality of captured images that are corrected accurately.
발명의 배경Background of the Invention
일반적으로, 디지털 데이터로 구성되는 디지털 지도의 용도가 확대되어 있으며, 그 예로는 차량 등의 네비게이션 장치를 들 수 있다. 다양한 기능을 구비한 각종의 네비게이션 장치에는 전방 커브의 존재나 주행해야 할 레인을 운전자에게 전하는 것 등이 있으며, 네비게이션 기술을 응용하여, 도로 비탈이나 곡율에 따라서 차량을 제어하는 방법도 있다. 상기와 같이 사용되는 지도의 작성은 항공사진을 이용하여 행하는 것이 일반적이나, 항공사진은 높은 해상도에서 지표면을 촬영할 수 있다는 이점에도 불구하고, 항공사진의 시야각이 비교적 넓게 촬영되어 화상의 중앙부 이외에서는 일그러짐이 존재하여 해상도가 높아도 도로 등의 상세 형상을 파악하는 것이 어려운 단점이 있으므로, 지도작성 전에 항공사진의 일그러짐을 제거할 필요가 있다. 일그러짐 보정의 방법은 일그러짐을 발생시키는 오차량을 추정하여, 오차량에 근거하여 화상이 수정하는 것이 있으나, 항공사진의 높은 해상도에 알맞은 정밀도로 일그러짐을 제거하는 것은 어렵다. In general, the use of digital maps composed of digital data has been expanded, and examples thereof include navigation devices such as vehicles. Various navigation apparatuses with various functions include the presence of a front curve and a lane to be driven to the driver. The navigation technique is also applied to control a vehicle according to a road slope or curvature. Mapping used as described above is generally performed using aerial photographs. However, despite the advantage that aerial photographs can photograph the surface of the earth at a high resolution, the aerial angle is relatively wider and is distorted outside the center of the image. Because of this, even if the resolution is high, it is difficult to grasp the detailed shape of the road, etc., so it is necessary to remove the distortion of the aerial photograph before the mapping. The distortion correction method estimates the amount of error causing distortion and corrects the image based on the amount of error. However, it is difficult to remove the distortion with a precision suitable for the high resolution of the aerial photograph.
상기 일그러짐 보정과 관련한 종래 기술로는 일본 특개평5-165402호 등이 있으나, 상기 특허는 촬영된 지역의 지도를 이용하여 항공 사진의 일그러짐을 보정하며, 지도와 화상이 일치하도록 아핀 변환 처리, 회전 처리 등을 행한다. 상기 기술을 응용하여 기존의 지도를 기준으로 사용하여 촬영 화상의 일그러짐을 제거하는 것이 가능하다. 그러나, 과거에 작성된 지도를 비교 대상으로서 사용하므로, 현재의 지형, 도로, 건물 등의 상태에 의한 일그러짐의 보정은 불가능하며, 기존의 지도 작성의 경우 지표상의 임의의 지형지물과 다른 어떤 지형지물과의 거리 정보를 취득하기 위해서는 사진의 해상도와 분해능을 기준으로 좌표와 좌표간의 거리를 산술적으로 예상하여 산출하므로 시간과 노력이 많이 드는 문제점을 갖고 있다. Conventional techniques related to the distortion correction include Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-165402, but the patent corrects distortion of aerial photographs using a map of a photographed area, and affine conversion processing and rotation to match the map and the image. Processing and the like. By applying the above technique, it is possible to remove distortion of the captured image by using the existing map as a reference. However, since maps made in the past are used as comparison targets, correction of distortions due to the current terrain, roads, buildings, etc. is impossible, and in the case of conventional mapping, any features on the surface and any other features In order to obtain distance information, the distance between coordinates and coordinates is calculated by arithmetic prediction based on the resolution and resolution of the picture, which causes a lot of time and effort.
이에, 본 발명자들은 종래기술의 단점을 해결하기 위하여 예의 노력한 결과, 임의의 지표영역에 대하여 소정의 이격 거리를 갖는 화상을 취득하고, 상기 취득된 화상을 이용하여 오차율을 산출하고, 화상의 일그러짐 보정 및 왜곡을 보상하고, 지표상의 임의의 지형지물과 다른 지형지물과의 거리 정보를 3각 측정 방식에 의해 산출하여 상기 일그러짐 보정, 왜곡 보상 및 각 지형지물 간의 실질적인 측정거리등의 정보를 통해 2차원 또는 3차원 화상을 취득하여, 리얼 타임인 지상의 상태에 근거하여 지도 작성용 취득 화상의 일그러짐을 정확히 보정하고, 지표상의 임의의 지형지물과 다른 어떤 지형지물과의 거리 정보를 취득할 수 있는 것을 확인함으로 써, 본 발명을 완성하게 되었다. Accordingly, the present inventors have made diligent efforts to solve the shortcomings of the prior art. As a result, the present inventors have obtained an image having a predetermined distance with respect to an arbitrary surface area, calculating an error rate using the acquired image, and correcting the distortion of the image. And compensating for distortion, and calculating distance information between any feature on the surface and another feature by a triangular measurement method, and performing two-dimensional information through information such as the distortion correction, the distortion compensation, and the actual measurement distance between the features. Or by acquiring a three-dimensional image, accurately correcting distortion of the acquired image for mapping based on real-time ground conditions, and obtaining distance information between any feature on the surface and any other feature. By confirming, this invention was completed.
본 발명의 주된 목적은 실시간으로 변화하는 지형지물의 파악이 용이하며 고정밀도의 지도를 만들 수 있으며, 지표상의 지형지물의 측량을 일정 고도의 항공에서 넓은 지역에 대해 동시에 수행하여 시간적, 인력적 손실을 방지할 수 있는 복수의 촬영 화상을 이용한 항공사진 화상의 보정방법을 제공하는 데 있다.The main object of the present invention is to easily identify a feature that changes in real time and to create a high-precision map, and to prevent the loss of time and manpower by simultaneously performing a survey of a feature on the surface over a large area at a high altitude. There is provided a method of correcting an aerial image using a plurality of captured images.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 임의의 고도에서 임의의 지표영역에 대해 제1화상취득수단을 통해 제1촬영각도로 촬영한 화상을 취득하는 제1과정; 상기 제1 과정의 고도와 동일 고도에서 상기 제1화상취득수단과 소정의 이격거리를 갖는 제1화상취득수단을 이용하여 상기 제1촬영각도로 촬영한 영역에 대해 제2촬영각도로 촬영한 화상을 취득하는 제2과정; 동일 고도에서 상기 제1, 제2화상취득수단과 각각 소정의 이격거리를 갖는 제3화상취득수단을 이용하여 제3촬영각도로 촬영한 화상을 취득하는 제3과정; 상기 제1촬영각도로 촬영한 사진, 상기 제2촬영각도로 촬영한 사진 및 상기 제3촬영각도로 촬영한 사진을 오버랩하여 중심 초점을 매칭시켜 부분적 오차율을 산출하여, 화상의 일그러짐을 보정하는 제4과정; 임의의 촬영각으로 촬영된 사진에서 지상의 지형지물 후면의 왜곡이 심한 부분은 다른 촬영각으로 촬영한 사진들을 기준으로 해당 기형지물 후면의 왜곡을 보상하는 제5과정; 지표상의 임의의 지형지물과 다른 지형지물과의 거리 정보를 3각 측정 방식에 의해 산출하는 제6과정; 및 화상의 일그러짐 보정, 지형지물의 후면 왜곡 보 상 및 각 지형지물 간의 실질적인 측정거리등의 정보를 포함하는 고분해능으로 고위치 정밀도의 2차원 또는 3차원 화상을 취득하는 제7과정을 포함하고, 상기 제1 내지 제3 화상취득수단의 촬영각도가 연동하여 일정 동일 영역에 대해 대향하는 소정 각도로 기울어져 서로 다른 시야각의 촬영각도를 가지되 그 중심 초점이 지상의 임의의 포인트에 매칭되도록 촬영각도를 조정하여, 임의의 고도 수평상태에서 동시에 화상을 취득하는 것을 특징으로 하는 복수의 촬영 화상을 이용한 항공사진 화상의 보정방법을 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a method comprising: a first process of acquiring an image photographed at a first photographing angle through a first image obtaining means for an arbitrary surface area at an arbitrary altitude; An image photographed at a second photographing angle with respect to an area photographed at the first photographing angle using the first image obtaining means having a predetermined distance from the first image obtaining means at an altitude equal to that of the first process. Obtaining a second process; A third step of acquiring an image photographed at a third photographing angle by using the first image obtaining means and the third image obtaining means having a predetermined distance from each other at the same altitude; Overlapping the photograph taken at the first photographing angle, the photograph photographed at the second photographing angle, and the photograph photographed at the third photographing angle to match a central focus to calculate a partial error rate, thereby correcting image distortion. 4 courses; A fifth step of compensating for the distortion of the rear surface of the feature on the basis of the photographs photographed at a different shooting angle from the photographed at an arbitrary shooting angle; A sixth step of calculating distance information between any feature on the surface and another feature by a triangulation measurement method; And a seventh process of acquiring a high-resolution two-dimensional or three-dimensional image with high resolution including information such as image distortion correction, back distortion compensation of the feature, and a substantial measurement distance between the features. The photographing angles of the first to third image acquisition means are inclined at a predetermined angle opposite to the same area in order to have different photographing angles, but the photographing angle is adjusted so that the center focal point is matched to an arbitrary point on the ground. There is provided a method for correcting an aerial image using a plurality of captured images, wherein the image is acquired simultaneously in any altitude horizontal state.
본 발명에 있어서, 상기 제1화상취득수단, 제2화상취득수단 및 제3화상취득수단은 각각 최소 2m이상의 이격 거리를 유지하도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.In the present invention, the first image acquisition means, the second image acquisition means and the third image acquisition means may each be characterized by maintaining a separation distance of at least 2m.
본 발명에 있어서, 상기 제4과정은 상기 제1화상취득수단, 제2화상취득수단 및 제3화상취득수단의 중심 초점의 매칭 영역에 대응하는 3개의 취득영상을 서로 비교하여 기준 오차율을 산출하는 제1단계; 상기 제1단계에서 산출된 오차율을 기준으로 촬영 영역별 비교 오차율을 산출하는 제2단계; 및 상기 기준 오차율과 비교 오차율을 기준으로 3개의 취득 영상을 서로 상 보합하여 하나의 전체적인 완성된 촬영 영상을 보정 생성하거나 상기 촬영 영상을 3차원 디지털 화상으로 구현하는 제3단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. In the present invention, the fourth process is to compare the three acquired images corresponding to the matching area of the central focus of the first image acquisition means, the second image acquisition means and the third image acquisition means to calculate a reference error rate. First step; A second step of calculating a comparison error rate for each photographing area based on the error rate calculated in the first step; And a third step of compensating and generating one overall completed captured image by complementing the three acquired images based on the reference error rate and the comparative error rate, or implementing the captured image as a 3D digital image. can do.
먼저, 본 발명이 해소하고자 하는 종래기술의 문제점을 첨부한 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 항공사진은 비교적 저고도에서 촬영되므로 해상도가 높아, 5 ~ 30cm의 해상도도 실현 가능하다. 그러나 시야각이 넓기 때문에 화상의 중앙부로부터 주변부로 감에 따라서 일그러짐이 커진다. First, as shown in Figs. 1 and 2 attached to the problems of the prior art to solve the present invention, the aerial photograph is taken at a relatively low altitude, so that the resolution is high, resolution of 5 ~ 30cm can also be realized. However, since the viewing angle is wide, the distortion increases as it goes from the center to the periphery of the image.
도 1은 공중사진의 수평방향의 일그러짐을 설명하기 위한 예시도를 도시한 것으로, 화상의 중앙 이외 장소에서의 피사체 외관 길이(수평 방향)의 참값 및 다른 것을 도시하고 있다. H는 촬영고도(카메라 중심), O는 카메라의 바로 아래의 점, L은 피사체의 길이, D는 스윙 거리(swing distance)(촬영 중심으로부터 피사체까지의 거리)이며, H=3000m, L=100m으로 한다. 피사체가 카메라의 바로 아래에 있을 때, 피사체의 길이는 실제의 길이와 같은 100m에서 보인다. 그러나 피사체가 촬영 중심으로부터 300m 떨어지면(D=300m), 피사체의 외관 길이(d)가 99.2m가 되고, D=400m일 때 외관 길이(d)는 98.7m가 된다. 상기 외관 길이(d) 및 실제 길이의 상위가 화상의 일그러짐의 원인이며, 중심으로부터 멀어질수록 외관 길이(d)가 짧아져 일그러짐이 커진다. 따라서 오차 목표를 1m 이내로 설정하면, 촬영 고도가 3000m일 때, 촬영 화상의 300m 정도의 범위밖에 사용할 수 없게 된다. Fig. 1 shows an exemplary view for explaining the distortion in the horizontal direction of an aerial photograph, and shows the true value of the object appearance length (horizontal direction) and others in a place other than the center of the image. H is the shooting altitude (camera center), O is the point just below the camera, L is the length of the subject, D is the swing distance (distance from the shooting center to the subject), H = 3000m, L = 100m It is done. When the subject is directly under the camera, the length of the subject is visible at 100 m, which is equal to the actual length. However, when the subject is 300m away from the photographing center (D = 300m), the apparent length d of the subject becomes 99.2m, and when D = 400m, the apparent length d becomes 98.7m. The difference between the apparent length d and the actual length is the cause of the distortion of the image, and the further the distance from the center is, the shorter the apparent length d becomes and the larger the distortion. Therefore, when the error target is set within 1 m, when the photographing altitude is 3000 m, only the range of about 300 m of the photographed image can be used.
첨부한 도 1의 다른 기호를 살펴보면, α는 피사체의 관측 각도, θ는 스윙 각도, β는 최대 앙각, σ(=β-θ)는 원시점 시각, X는 스윙 거리(카메라 중심으로부터 피사체까지의 거리)이다. 따라서, D=0일 때(카메라 바로 아래), α=β=σ=1.91도, θ=0도, X=3000m이고, D=300m일 때, θ=5.71도, β=7.59도, σ=1.88도, X=3014.96m이다. 또한, D= 300m에서의 오차 배율(d/L)은 0.992이다.Referring to the other symbols of FIG. 1, α is the angle of observation of the subject, θ is the swing angle, β is the maximum elevation angle, σ (= β-θ) is the primitive point of view, and X is the swing distance (from the center of the camera to the subject). Distance). Therefore, when D = 0 (just below the camera), α = β = σ = 1.91 degrees, θ = 0 degrees, X = 3000m, and when D = 300m, θ = 5.71 degrees, β = 7.59 degrees, σ = 1.88 degrees, X = 3014.96m. In addition, the error magnification (d / L) at D = 300m is 0.992.
도 2는 공중사진 중의 입체물의 경사에 의한 일그러짐을 설명하기 위한 예시도를 도시한 것으로, 화상의 위치에 따라서 건물 등의 입체물이 외관상 경사져 버 리는 것을 도시하고 있다. H는 촬영 고도(카메라 중심), h는 건물의 높이이며, H=3000m, h=30m로 한다. 스윙 거리 D=500m, 스윙 각도θ=9.46도, 즉 카메라 바로 아래로부터 500m 떨어진 곳에서는 경사량(m)이 4.93m가 되며, 높이 30m의 건물이 4.93m 경사져 보인다. 경사각도(a)는 9.34도이다. 상기에서 설명한 바와 같이, 항공사진에는 큰 일그러짐이 있어, 중심 부근이 좁은 부분 외에는 지도 작성에 사용할 수 없다. 일그러짐 보정 없이 지도를 작성하고자 하면, 대부분이 다수의 사진을 준비할 필요가 있으며, 이는 지도 작성 비용을 증가시킨다. 그러므로 일그러짐을 보정하여, 사진의 넓은 범위를 지도 작성에 사용할 수 있도록 하는 것이 필요하다.일그러짐의 보정은 오차량의 추정에 근거하여 행하는 것이 가능하나, 항공사진의 높은 해상도에 알맞도록 오차량을 고정밀도로 추정하기는 어려워 높은 해상도를 가지는 항공사진의 이점을 살릴 수 없는 단점이 있다. 상기에서 설명한 바와 같이, 종래 기술의 문제점은 근본적으로 하나의 카메라를 이용하여 항공사진을 촬영하므로, 고해상도의 카메라를 사용하더라도, 시야각이 넓기 때문에 오차의 보정을 위해 기준점을 제공하는 것이 필요하다.FIG. 2 shows an exemplary view for explaining distortion caused by the inclination of the three-dimensional object in the aerial photograph, and shows that the three-dimensional object such as a building is inclined in appearance depending on the position of the image. H is the shooting altitude (camera center), h is the height of the building, and H = 3000m and h = 30m. At a swing distance of D = 500m and a swing angle of θ = 9.46 degrees, that is, 500m away from directly below the camera, the amount of inclination (m) is 4.93m, and a 30m high building is inclined at 4.93m. The angle of inclination a is 9.34 degrees. As described above, the aerial photograph has a large distortion, and cannot be used for making a map except for a narrow portion near the center. If you want to map without distortion correction, most need to prepare a large number of photos, which increases the cost of mapping. Therefore, it is necessary to correct the distortion so that a wide range of photographs can be used for the mapping. The correction of the distortion can be performed based on the estimation of the error amount, but the error amount is precisely adjusted to match the high resolution of the aerial photograph. It is difficult to estimate the road, and there is a disadvantage in that it cannot take advantage of the high resolution aerial photo. As described above, the problem of the prior art is basically photographing aerial photographs using a single camera, so even when using a high-resolution camera, it is necessary to provide a reference point for error correction because the viewing angle is wide.
따라서 본 발명은 임의의 기준점을 외부로부터 빌려오는 것이 아니라 3각 측량법에 기인하여 3대의 카메라를 이용하여 동일 영역에 대해 항공사진을 촬영하되 동일 촬영영역의 중심에 각 카메라의 초점이 맞추어진 상태로 서로 다른 각도에서 촬영하도록 함으로써, 하나의 카메라에서 촬영된 영상의 오차량 증가하는 부분은 다른 카메라의 촬영 영상 중 오차량이 적은 영역을 기준으로 보정하도록 하며 지형지물의 위치 인식 및 후사면의 보정을 수행할 수 있으며 지표상의 임의의 지형지물 과 다른 어떤 지형지물과의 거리 정보까지 동시에 얻을 수 있을 것이라는 데 착안한 것이다.Therefore, the present invention does not borrow an arbitrary reference point from the outside, but due to the triangulation method, photographing aerial photographs on the same area using three cameras, while each camera is focused on the center of the same shooting area. By taking pictures from different angles, the portion of the error increase of the image taken by one camera is corrected based on the region of the error amount of the other camera's captured image, and the position recognition of the feature and the correction of the rear surface are performed. It was conceived that it would be possible to obtain information on the distance between any feature on the surface and any other feature at the same time.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 복수의 촬영 화상을 이용한 항공사진 화상의 보정방법의 개념도를 도시한 것으로, 항공사진 촬영을 위한 비행기에는 3대의 카메라를 구비하되 상기 카메라들은 각각 일정한 거리를 유지하도록 비행기의 앞쪽과 양측 날개에 설치하고, 각 카메라 간의 거리(CD12, CD23, CD13)는 최소 2m이상의 거리를 유지하도록 하는 것이 바람직하다. 이때 비행기는 자체적으로 고도계와 수평계를 구비하고 있으므로 비행기 고도에 대한 정보는 자동으로 인식할 수 있으며, 3대의 카메라 중심 초점이 지상의 일점에 매칭되도록 카메라의 각도를 조정한다. 따라서 3대의 카메라가 하나의 영역에 대해 서로 다른 각도에서 촬영한 영상을 취득하는데, 도 1 및 도 2에서 설명한 바와 같이, 지표면 및 연직 방향의 일정 영역을 벗어나는 거리에 기초하여 화상의 일그러짐이 발생되는데, 그에 따라 제1카메라(101)에서 취득되는 영상은 영역 a에서, 제2카메라(102)에서 취득되는 영상은 영역 b에서, 제3카메라(103)에서 취득되는 영상은 영역 c에서 화상의 일그러짐이 가장 작은 영상을 얻을 수 있게 되며, 동일 영역에 대해 취득된 3개의 영상을 오버랩시키면, 각 영상의 중심(카메라 초점)을 기준으로 왜곡 발생 포인트별로 비교대상이 발생된다. 이때, 상기 제1카메라(101) 내지 제3카메라(103)에서 각각 취득한 영상은 전체적으로는 왜곡 현상이 발생되어 있으므로 어느 하나의 영상만을 기준으로 지도를 작성하는 것은 어렵다. 예를 들면, 영역 a에 대해서는 제1카메라(101)의 취득 영상의 왜곡이 최소화되어 있는 부분이며 반대로 해당 영역에 대해서는 제2, 제3카메라(102, 103)의 취득 영상의 왜곡이 최대화되어 있는 부분이다. 따라서 3개의 취득 영상을 서로 상 보합하여 하나의 전체적인 완성된 촬영 영상을 생성한다. 3개의 취득 영상의 기준을 카메라의 초점이 모이는 촬영영역의 중심을 기준으로 상 보합된 기준 상 보합율 및 오차 보정율을 설정하고, 이를 기준으로 촬영 영상의 주변부에 대한 이미지 보상을 수행하여, 2차원 또는 3차원 영상을 취득한다. 3 and 4 illustrate a conceptual diagram of a method for correcting aerial photographs using a plurality of photographed images according to the present invention, wherein an airplane for photographing aerial photographs includes three cameras, each of which maintains a constant distance. It is desirable to install the front and both wings of the plane so that the distance between the cameras (CD12, CD23, CD13) to maintain a distance of at least 2m. At this time, since the plane has its own altimeter and level, information about the plane's altitude can be automatically recognized, and the camera's angle is adjusted so that the three camera center focal points match one point on the ground. Therefore, three cameras acquire an image photographed at different angles with respect to one area. As described with reference to FIGS. 1 and 2, image distortion is generated based on a distance deviating from a certain area in the ground surface and the vertical direction. Therefore, the image acquired by the
도 5는 본 발명에 따른 복수의 촬영 화상을 이용한 항공사진 화상의 보정방법의 흐름도를 도시한 것으로, 도 5에 도시한 바와 같이, 항공기에 구비된 제1카메라(101)로 사진 촬영을 하여 고해상도(고분해능)의 영상을 취득한다(S101 및 S104). 동시에, 동일 항공기에 소정의 이격거리를 갖는 임의의 위치에 구비되어 있는 제2카메라(102)로 사진 촬영을 하여 제2촬영 각도를 갖는 고해상도(고분해능)의 영상을 취득한다(S102 및 S105). 또한, 상기 제1카메라(102)와 제2카메라(102)에 대해 각각 일정한 이격거리를 임의의 위치에 구비된 제3카메라(103)로 사진 촬영을 하여 제3촬영 각도를 갖는 고해상도(고분해능)의 영상을 취득한다(S103 및 S106). 이후 상기 제1 내지 제3카메라(101~103)에서 촬영된 영상은 지도 작성용 화상 처리 장치에 취득되고, 각각의 사진에는 촬영각도, 촬영 카메라의 정보 및 고도 정보가 함께 제공된다(S201).5 is a flowchart illustrating a method for correcting an aerial image using a plurality of captured images according to the present invention. As shown in FIG. 5, a high-resolution photograph is taken by using a
다음으로, 서로 다른 각도에서 촬영된 3개의 영상을 기준으로 기하 보정 처리를 수행하여 취득된 영상의 일그러짐을 보정하고, 화상을 보완한다(S202). 상기 일그러짐 보정 및 화상 보완은 동시에 수행되는 것이다. 화상 보완은 통상 건물의 상부 옥상등에 의해 촬영각에서 바라보는 후면의 영상이 사라지는 것을 방지하기 위한 것으로, 상기 보정은 이종의 촬영각도를 갖는 촬영 영상에서 어느 하나의 영상에서 건물 후면의 왜곡이 심한 경우 다른 두 장의 영상에는 해당 건물의 후면에 대해 왜곡이 적은 상태이기 때문에 화상 보완은 해당 영역의 촬영 각도가 작은 영상을 기준으로 후면의 왜곡을 보상한다.Next, a geometric correction process is performed on the basis of three images photographed from different angles to correct distortion of the acquired image and complement the image (S202). The distortion correction and image complementation are performed at the same time. Complementary image is usually to prevent the image of the rear view from the shooting angle disappeared by the roof of the upper part of the building, the correction is when the distortion of the rear of the building is severe in any one image in the image having a different shooting angle In the other two images, the distortion of the rear side of the building is low, so the image compensation compensates the distortion of the rear side based on the image having the small angle of shooting of the area.
3각 측정 방식을 이용하여 3장의 서로 다른 각도에 촬영한 영상을 기준으로 지표에 위치하는 각 지형지물 간의 거리, 폭, 등고선 등의 정보를 취득한다(S203). 이는 지표상에서 각 지형지물의 거리, 등고선을 측정하고자 하는 시간적, 인력적 손실을 방지할 수 있다. 상기 S202 단계 및 S203단계는 동시에 진행되는 것이다.By using the triangulation measurement method, information such as a distance, a width, and a contour line between the features located on the surface of the image are acquired based on the images photographed at three different angles (S203). This can prevent the loss of time and manpower to measure the distance and contour of each feature on the surface. Steps S202 and S203 are simultaneously performed.
다음으로, 고분해능 고위치 정밀도 화상이 취득되고(S204), 상기 화상은 높은 분해능을 가진 항공사진의 이점을 살리면서 실시간으로 변화하는 지형지물의 파악이 용이하며, 상기 취득한 화상을 사용하여 지도 작성 처리가 수행될 수도 있다. Next, a high resolution high position precision image is acquired (S204), and the image can easily grasp features that change in real time while taking advantage of aerial photography with high resolution, and the map making process is performed using the acquired image. May be performed.
본 발명에 있어서, 지도 작성은 새로운 지도를 만드는 것과 기존의 지도를 갱신하는 것을 포함하며, 후자의 경우, 상기 취득한 화상을 지도와 비교하여 변화 부분이 지도에 반영될 수 있으며, S204단계에서 얻어진 화상은 지도 작성 이외의 용도에도 이용가능하며, 항공사진의 제공 서비스 등에도 이용할 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 일그러짐 보정 처리는 지도 작성에만 한정되는 것은 아니다.In the present invention, mapping includes creating a new map and updating an existing map. In the latter case, a change part may be reflected on a map by comparing the acquired image with a map, and the image obtained in step S204. Can be used for purposes other than mapping, and can also be used for services provided by aerial photographs. Thus, the distortion correction process of this invention is not limited only to mapping.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다. Having described the specific parts of the present invention in detail, it will be apparent to those skilled in the art that such specific descriptions are merely preferred embodiments, and thus the scope of the present invention is not limited thereto. will be. Thus, the substantial scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 리얼 타임인 지상의 상태에 근거하여 지도 작성용 취득 화상의 일그러짐을 정확히 보정하는 복수의 촬영 화상을 이용한 항공사진 화상의 보정방법을 제공하는 효과가 있다. 본 발명에 따른 복수의 촬영 화상을 이용한 항공사진 화상의 보정방법은 항공사진의 이점인 높은 분해능을 가지면서, 왜곡현상을 통해 일그러짐이 발생되는 단점을 상쇄시켜 실시간으로 변화하는 지형지물의 파악이 용이하며 고정밀도의 지도를 만들 수 있으며, 지표상의 지형지물 간의 거리, 폭 또는 등고선에 대한 측량을 지표에서 수행하지 않고, 일정 고도의 항공에서 넓은 지역에 대해 동시에 수행하여 시간적, 인력적 손실을 방지할 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention has the effect of providing a method for correcting an aerial photograph image using a plurality of photographed images that accurately corrects distortion of the acquired image for map making based on a real-time ground state. The method for correcting aerial photographs using a plurality of photographed images according to the present invention has high resolution, which is an advantage of aerial photographs, and offsets the disadvantage of distortion caused by distortion. You can create high-precision maps, avoiding time and manpower loss by simultaneously performing surveys on large areas of a given altitude, rather than performing measurements on the surface for distances, widths, or contours between features on the surface. It has an effect.
Claims (3)
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