KR101014835B1 - Absolute orientation system and method using bridging coordinates - Google Patents

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KR101014835B1
KR101014835B1 KR1020100098701A KR20100098701A KR101014835B1 KR 101014835 B1 KR101014835 B1 KR 101014835B1 KR 1020100098701 A KR1020100098701 A KR 1020100098701A KR 20100098701 A KR20100098701 A KR 20100098701A KR 101014835 B1 KR101014835 B1 KR 101014835B1
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bridging
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최호준
오인영
임무환
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한진정보통신(주)
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Abstract

PURPOSE: An absolute orientation system using bridging coordinates and a method thereof are provided to set three reference points through the bridging coordinates to set reference points necessary for absolute orientation through a collinearity condition equation, thereby storing some of the set reference points as bridging coordinates for absolute orientation of the next model. CONSTITUTION: A model coordinate input unit(100) receives model coordinates of a target model of absolute orientation. When bridging coordinates for setting reference points of the absolute orientation exist, a reference point setting unit(200) sets reference points necessary for the absolute orientation through the bridging coordinates. An absolute orientation unit(300) calculates an absolute orientation equation. The absolute orientation unit converts inputted model coordinates into absolute coordinates.

Description

브리징 좌표를 이용한 절대 표정 시스템 및 그 방법{ABSOLUTE ORIENTATION SYSTEM AND METHOD USING BRIDGING COORDINATES}Absolute facial expression system using bridging coordinates and its method {ABSOLUTE ORIENTATION SYSTEM AND METHOD USING BRIDGING COORDINATES}

본 발명은 항공사진의 수치도화에 있어 브리징 좌표를 이용한 절대 표정 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연속되는 모델의 절대 표정을 수행함에 있어, 저장된 브리징 좌표를 이용하여 절대 표정에 필요한 기준점을 설정하고, 설정된 기준점 중 일부를 다음 모델에 이용할 브리징 좌표로 저장하고, 설정된 기준점을 기초로 절대 표정을 수행하는 브리징 좌표를 이용한 절대 표정 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an absolute facial expression system using bridging coordinates and a method for numerical mapping of aerial photographs, and more particularly, to performing an absolute facial expression of a continuous model, a reference point required for absolute facial expression using stored bridging coordinates. The present invention relates to an absolute expression system and method using bridging coordinates for setting an image, storing some of the set reference points as bridging coordinates to be used in the next model, and performing absolute expressions based on the set reference points.

수치 사진 측량 시스템(digital photogrammetry workstation)을 이용한 수치도화 작업에 있어서, 표정(標定, orientation)이란 항공사진에 정확한 좌표를 부여하기 위한 작업을 말한다. In the numerical mapping operation using a digital photogrammetry workstation, the orientation refers to a task for giving the aerial photograph an accurate coordinate.

표정의 각 단계들은 일반적으로 좌·우 두 사진을 60% 정도 중복하여 이루어진 모델(model)의 여러 형태의 좌표를 이용하여 수행되며, 연속되는 모델의 표정을 수행하는 경우, 최초의 모델을 제외한 각 모델의 좌측 사진은 전 모델의 우측 사진과 동일하며, 마지막 모델을 제외한 각 모델의 우측 사진은 다음 모델의 좌측 사진과 동일하다.Each stage of the facial expression is generally performed by using various types of coordinates of a model formed by overlapping two left and right photographs by about 60%. The left picture of the model is the same as the right picture of the previous model, and the right picture of each model except the last model is the same as the left picture of the next model.

표정의 단계들 중 가장 먼저 수행되는 내부 표정(interior orientation)은, 촬영 당시의 광학적 환경을 그대로 재현하기 위한 작업으로, 사진의 주점을 투영 중심에 일치시키고, 초점 거리 및 신축의 보정 등을 수행함으로써 이루어지며, 다음 단계인 외부 표정(exterior orientation)은, 카메라와 대상 물체 사이의 위치관계를 규정하기 위한 작업으로, 그 목적에 따라 상호 표정과 절대 표정으로 구분된다.Interior orientation, which is performed first of the facial expression stages, is a work to reproduce the optical environment at the time of shooting, by matching the principal point of the photograph to the projection center, and correcting the focal length and stretching. The next step, exterior orientation, is to define the positional relationship between the camera and the object, and is divided into mutual expressions and absolute expressions according to the purpose.

외부 표정의 단계들 중 상호 표정(relative orientation)은, 모델의 두 사진 사이의 기하학적 관계를 재현하고자 하기 위한 작업으로, 모델에 존재하는 여섯 곳의 기준점을 서로 맞추어 종시차(Y-parallax) 및 횡시차(X-parallex)를 제거함으로써 이루어진다. The relative orientation among the stages of the external expression is a task to reproduce the geometric relationship between the two photographs of the model. This is done by removing the parallax (X-parallex).

표정의 마지막 단계인 절대 표정(absolute orientation)은, 모델을 실제의 지형과 맞추기 위한 작업으로, 모델 좌표(model coordinate)를 절대 좌표(absolute coordinate)로 변환시킴으로써 이루어진다. 여기서, 모델 좌표와 절대 좌표는 도 1 에 도시된 바와 같은 관계를 가지며, 절대 좌표(

Figure 112010065395924-pat00001
)는 모델 좌표(
Figure 112010065395924-pat00002
)를 기초로 다음의 [수학식 1] 과 같은 절대 표정 일반식을 계산함으로써 산출된다.Absolute orientation, the final stage of the facial expression, is the task of fitting the model to the actual terrain, by converting model coordinates to absolute coordinates. Here, the model coordinates and the absolute coordinates have a relationship as shown in FIG. 1, and the absolute coordinates (
Figure 112010065395924-pat00001
) Is the model coordinate (
Figure 112010065395924-pat00002
) Is calculated by calculating an absolute expression general formula such as the following [Equation 1].

Figure 112010065395924-pat00003
Figure 112010065395924-pat00003

여기서,

Figure 112010065395924-pat00004
는 모델 좌표계의 원점 위치,
Figure 112010065395924-pat00005
는 축척 인자이며,
Figure 112010065395924-pat00006
은 회전 행렬이다.here,
Figure 112010065395924-pat00004
Is the origin position in the model coordinate system,
Figure 112010065395924-pat00005
Is a scale factor,
Figure 112010065395924-pat00006
Is the rotation matrix.

상기 [수학식 1] 에 포함된 미지의 외부 표정 요소는

Figure 112010065395924-pat00007
,
Figure 112010065395924-pat00008
및
Figure 112010065395924-pat00009
을 구성하는 3개의 회전각
Figure 112010065395924-pat00010
로, 이러한 7개의 외부 표정 요소를 최소제곱법(method of least squares)으로 결정하기 위해서는 최소한 네 곳의 평면 기준점과 여섯 곳의 표고 기준점이 필요하다.The unknown external expression element included in [Equation 1] is
Figure 112010065395924-pat00007
,
Figure 112010065395924-pat00008
And
Figure 112010065395924-pat00009
Three rotation angles
Figure 112010065395924-pat00010
In order to determine these seven facial expression elements by the method of least squares, at least four plane reference points and six elevation reference points are required.

필요한 모든 기준점의 좌표를 획득하기 위해 측량하는 것을 전면 지상 기준점 측량(full ground control point survey)이라고 하는데, 실제 작업에서는 소수의 기준점에 대해서만 측량을 실시하고, 나머지 기준점들에 대해서는 측량된 기준점을 기초로 수학적 계산을 통하여 결정하며, 이러한 방식을 항공 삼각 측량이라고 한다.Surveying to obtain the coordinates of all the necessary reference points is called a full ground control point survey. In practice, surveys are conducted on only a few reference points and on the other reference points based on the surveyed reference points. It is determined by mathematical calculations, which is called aerial triangulation.

항공 삼각 측량(Aerial Triangulation)은, 조정의 기본단위에 따라 크게 다항식법, 독립모델법, 광속조정법 등으로 구분되고 있으며, 이 중 광속조정법(bundle adjustment)이 이론상 정확도가 제일 높다.Aerial triangulation is divided into polynomial method, independent model method and luminous flux adjustment method according to the basic unit of adjustment. Among these, bundle adjustment is the highest in theoretical accuracy.

광속조정법을 이용한 항공 삼각 측량은, 공선 조건식(collinearity condition equation)이라는 수학적 모델로 이루어져 있으며, 공선 조건식은 도 2 에 도시된 바와 같이, "공간상의 임의의 점 A(

Figure 112010065395924-pat00011
)와 그에 대응하는 사진 상의 점 a(
Figure 112010065395924-pat00012
) 및 사진기의 촬영중심 L(
Figure 112010065395924-pat00013
)은 동일선상에 있어야 한다."라는 공선조건을 기본원리로 하며, 다음 [수학식 2] 와 같다.Aerial triangulation using the luminous flux adjustment method consists of a mathematical model called a collinearity condition equation, which is shown in FIG.
Figure 112010065395924-pat00011
) And its corresponding photo point a (
Figure 112010065395924-pat00012
) And camera center L (
Figure 112010065395924-pat00013
) Must be on the same line. "

Figure 112010065395924-pat00014
Figure 112010065395924-pat00014

여기서,

Figure 112010065395924-pat00015
는 주점과 지표좌표계 원점간의 편위량,
Figure 112010065395924-pat00016
는 카메라의 초점이며,
Figure 112010065395924-pat00017
는 사진좌표계와 지상좌표계가 평행이 되도록 사진을 회전시킬 경우, X, Y, Z축을 기준으로 하는 회전각
Figure 112010065395924-pat00018
에 관련된 함수로 다음의 [수학식 3] 과 같다.here,
Figure 112010065395924-pat00015
Is the amount of deviation between the pub and the origin of the index coordinate system,
Figure 112010065395924-pat00016
Is the focus of the camera,
Figure 112010065395924-pat00017
Is the angle of rotation based on the X, Y, and Z axes when the picture is rotated so that the picture coordinate system and the ground coordinate system are parallel.
Figure 112010065395924-pat00018
Function related to Equation 3 below.

Figure 112010065395924-pat00019
Figure 112010065395924-pat00019

상기 [수학식 2] 의 미지의 외부 표정 요소

Figure 112010065395924-pat00020
와, [수학식 3] 의 미지의 외부 표정 요소
Figure 112010065395924-pat00021
를 알고 있는 지상 기준점의 좌표를 기초로 결정할 수 있는데, 이를 공간 후방교회법(space resection)이라고 하며, 여섯 개의 외부 표정 요소를 결정하기 위해서는 세 곳의 기준점이 필요하다.Unknown external expression element of Equation 2 above
Figure 112010065395924-pat00020
And the unknown external expression element of Equation 3
Figure 112010065395924-pat00021
It can be determined based on the coordinates of the ground reference point, which is known as the space resection. This is called space resection, and three reference points are needed to determine the six external facial elements.

결국, 세 곳의 기준점을 알 수 있다면, [수학식 2] 의 공선 조건식을 계산하여 여섯 곳 이상의 기준점을 산출할 수 있고, 여섯 곳의 기준점을 알 수 있다면, [수학식 1] 의 절대 표정 일반식을 계산하여 절대 좌표를 산출함으로써, 절대 표정이 수행될 수 있다. 또한, 절대 표정이 수행되고 나면, 항공사진 촬영 당시의 기하학적 구조를 그대로 재현할 수 있게 되어, 항공사진의 모든 점들은 정확한 지상 좌표를 가지게 된다.After all, if the three reference points can be known, six or more reference points can be calculated by calculating the collinear condition of Equation 2, and if the six reference points are known, the absolute expression of Equation 1 is general. By calculating an expression to calculate absolute coordinates, an absolute expression can be performed. In addition, once the absolute expression is performed, the geometry at the time of the aerial photographing can be reproduced as it is, so that all points of the aerial photograph have accurate ground coordinates.

그러나, 엄청난 수의 항공사진에 대하여 절대 표정 작업이 요구되는 수치지도 작업의 경우, 상술한 종래의 절대 표정 방법은 각 모델마다 필요한 기준점을 모두 측량하는데 많은 시간과 노력을 필요로 하며, 기준점의 좌표를 정확히 측량했다하더라도 모델에 기준점을 설정하는 작업이 수작업으로 이루어지게 되므로, 기준점이 주위의 배경과 쉽게 대비되지 않을 경우, 측량되지 않은 곳을 기준점으로 설정하게 되는 문제점이 있다.However, in the case of the numerical map operation in which absolute facial expression is required for a large number of aerial photographs, the conventional absolute facial expression method described above requires a lot of time and effort to survey all the necessary reference points for each model, and coordinates of the reference point. Even though the survey is precisely performed, the setting of the reference point in the model is performed manually, and if the reference point is not easily contrasted with the surrounding background, there is a problem in that the survey point is set as the reference point.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 제 1 목적은 연속되는 모델의 절대 표정을 수행함에 있어, 저장된 브리징 좌표를 이용하여 절대 표정에 필요한 기준점을 설정하고, 설정된 기준점 중 일부를 다음 모델에 이용할 브리징 좌표로 저장하고, 설정된 기준점을 기초로 절대 표정을 수행하는 절대 표정 시스템 및 그 방법을 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the first object of the present invention is to set the reference point for the absolute expression using the stored bridging coordinates, in performing the absolute expression of the continuous model, and among the set reference points The present invention provides an absolute facial expression system and method for storing a part as bridging coordinates for use in a next model and performing absolute facial expressions based on a set reference point.

그리고, 본 발명의 제 2 목적은, 연속되는 모델의 절대 표정을 수행함에 있어, 브리징 좌표가 존재하는 경우 브리징 좌표를 이용하여 절대 표정을 수행함으로써, 브리징 좌표가 존재하지 않는 경우에만 측량된 좌표를 입력받아 절대 표정을 수행하는 절대 표정 시스템 및 그 방법을 제공함에 있다.The second object of the present invention is to perform an absolute expression of a continuous model by performing an absolute expression using the bridging coordinates when the bridging coordinates exist, thereby measuring the measured coordinates only when the bridging coordinates do not exist. The present invention provides an absolute facial expression system and a method of performing absolute facial expressions.

본 발명은 브리징 좌표를 이용한 절대 표정 시스템에 관한 것으로서, 절대 표정의 대상 모델의 모델 좌표를 입력받는 모델 좌표 입력부; 절대 표정의 대상 모델에 이용할 브리징 좌표가 존재하는 경우, 브리징 좌표를 이용하여 절대 표정에 필요한 기준점을 설정하는 기준점 설정부; 및 상기 기준점 설정부를 통해 설정된 기준점을 기초로 절대 표정 일반식을 계산하여, 상기 모델 좌표 입력부를 통해 입력받은 모델 좌표를 절대 좌표로 변환하는 절대 표정부; 를 포함한다.The present invention relates to an absolute facial expression system using bridging coordinates, comprising: a model coordinate input unit configured to receive model coordinates of a target model of an absolute facial expression; A reference point setting unit for setting a reference point required for the absolute expression by using the bridging coordinates when there is a bridging coordinate to be used in the target model of the absolute expression; And an absolute expression unit for calculating an absolute expression general expression based on the reference point set through the reference point setting unit, and converting the model coordinates received through the model coordinate input unit into absolute coordinates. It includes.

한편, 본 발명은 모델 좌표 입력부, 기준점 설정부 및 절대 표정부를 포함하는 절대 표정 시스템을 이용한 브리징 좌표를 이용한 절대 표정 방법에 있어서, 상기 모델 좌표 입력부가 절대 표정의 대상 모델의 모델 좌표를 입력받는 단계; 상기 기준점 설정부가 절대 표정의 대상 모델에 이용할 브리징 좌표가 존재하는 경우, 브리징 좌표를 이용하여 세 곳의 기준점을 설정하는 단계; 상기 기준점 설정부가 상기 세 곳의 기준점을 기초로 공선 조건식을 계산하여 절대 표정에 필요한 기준점을 설정하는 단계; 상기 기준점 설정부가 상기 기준점 중 일부를 다음 모델의 절대 표정에 이용될 브리징 좌표로 저장하는 단계; 및 상기 절대 표정부가 상기 기준점을 기초로 절대 표정 일반식을 계산하여, 상기 모델 좌표를 절대 좌표로 변환하는 단계; 를 포함한다.On the other hand, the present invention is an absolute facial expression method using a bridging coordinates using an absolute facial expression system including a model coordinate input unit, a reference point setting unit and an absolute facial expression unit, wherein the model coordinate input unit receives the model coordinates of the target model of the absolute expression ; When the reference point setting unit has bridging coordinates to be used in the target model of the absolute expression, setting three reference points using the bridging coordinates; Setting a reference point for an absolute expression by calculating a collinear conditional expression based on the three reference points by the reference point setting unit; Storing, by the reference point setting unit, some of the reference points as bridging coordinates to be used for an absolute expression of a next model; And calculating, by the absolute expression unit, an absolute expression general formula based on the reference point, and converting the model coordinates into absolute coordinates. It includes.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 전 모델의 절대 표정을 통해 저장된 브리징 좌표를 이용하여 세 곳의 기준점을 설정하고, 세 곳의 기준점을 기초로 공선 조건식을 계산하여 절대 표정에 필요한 기준점을 설정하고, 설정된 기준점 중 일부를 다음 모델의 절대 표정에 이용될 수 있는 브리징 좌표로 저장하는 순환적 구성을 이루어, 연속되는 모델의 절대 표정이 자동화 될 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above, three reference points are set by using the bridging coordinates stored through the absolute expression of all models, and the reference point required for the absolute expression is set by calculating the collinear conditional expression based on the three reference points, By forming a cyclic configuration in which some of the set reference points are stored as bridging coordinates that can be used for the absolute expression of the next model, there is an effect that the absolute expression of a continuous model can be automated.

또한, 연속되는 모델의 절대 표정을 수행함에 있어 브리징 좌표가 존재하지 않는 경우에만 측량된 좌표를 입력받음으로써, 기준점 좌표의 입력이 최소화되는 효과가 있다.In addition, in performing an absolute expression of a continuous model, by receiving the measured coordinates only when the bridging coordinates do not exist, the input of the reference point coordinates is minimized.

도 1 은 일반적인 수치도화의 절대 표정에 있어 모델 좌표와 절대 좌표의 관계를 도시한 일예시도.
도 2 는 일반적인 수치도화의 항공 삼각 측량에 있어 공선조건을 도시한 일예시도.
도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 브리징 좌표를 이용한 절대 표정 시스템을 개념적으로 도시한 전체 구성도.
도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 브리징 좌표를 이용한 절대 표정 방법에 관한 전체 흐름도.
도 5 는 본 발명의 일실시예에 따라 브리징 좌표를 이용한 절대 표정이 수행된 연속되는 모델들 중 하나의 모델을 나타낸 일예시도.1 is an exemplary view showing a relationship between model coordinates and absolute coordinates in the absolute expression of a general numerical diagram.
2 is an exemplary diagram showing collinear conditions in an aerial triangulation of a general numerical diagram.
3 is an overall configuration diagram conceptually showing an absolute facial expression system using bridging coordinates according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating an absolute expression method using bridging coordinates according to an embodiment of the present invention.
5 is an exemplary view illustrating one model of successive models in which an absolute expression using bridging coordinates is performed according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의하여야 할 것이다.
Specific features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings. In the meantime, when it is determined that the detailed description of the known function and the configuration related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, it should be noted that the detailed description is omitted.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.

본 발명의 일실시예에 따른 브리징 좌표를 이용한 절대 표정 시스템에 관하여 도 3 을 참조하여 설명하면 다음과 같다.An absolute expression system using bridging coordinates according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3.

도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 브리징 좌표를 이용한 절대 표정 시스템(S)이 개념적으로 도시된 전체 구성도로서, 도시된 바와 같이 모델 좌표 입력부(100), 기준점 설정부(200) 및 절대 표정부(300)를 포함하여 이루어진다.3 is an overall configuration diagram conceptually showing an absolute facial expression system S using bridging coordinates according to an embodiment of the present invention. As illustrated, the model coordinate input unit 100, the reference point setting unit 200, and the absolute unit are shown. It comprises a facial expression unit 300.

모델 좌표 입력부(100)는 절대 표정의 대상 모델의 모델 좌표(

Figure 112010065395924-pat00022
)를 별도의 저장장치로부터 입력받는다.The model coordinate input unit 100 is a model coordinate of the target model of the absolute expression (
Figure 112010065395924-pat00022
) Is input from a separate storage device.

본 발명의 일실시예로서, 상기 모델 좌표 입력부(100)는 모든 모델 좌표가 저장되어 있는 별도의 저장장치로부터 모델 좌표를 입력받는 것으로 구성하겠으나, 본 발명이 이에 한정되지 않는바, 상호 표정을 수행하는 별도의 상호 표정부로부터 곧바로 모델 좌표를 수신할 수 있도록 구성할 수 있다.As an embodiment of the present invention, the model coordinate input unit 100 will be configured to receive model coordinates from a separate storage device in which all the model coordinates are stored, but the present invention is not limited thereto. It can be configured to receive model coordinates directly from a separate mutual expression unit.

기준점 설정부(200)는 절대 표정의 기준점 설정에 이용할 브리징 좌표가 존재하는 경우, 브리징 좌표를 이용하여 표정에 필요한 기준점을 설정하는 기능을 수행하는 바, 상기 도 3 에 도시된 바와 같이 브리징 판단모듈(210), 항공 삼각 측량모듈(220) 및 브리징 좌표 저장모듈(230)을 포함한다.The reference point setting unit 200 performs a function of setting a reference point required for the facial expression by using the bridging coordinates when there is a bridging coordinate to be used for setting the reference point of the absolute facial expression, as shown in FIG. 3. 210, an aerial triangulation module 220, and a bridging coordinate storage module 230.

보다 구체적으로, 상기 브리징 판단모듈(210)은 브리징 좌표 저장모듈(230)에 절대 표정의 기준점 설정에 이용할 브리징 좌표가 존재하는 경우, 상기 브리징 좌표를 수신하여 세 곳의 기준점을 설정하며, 절대 표정의 기준점 설정에 이용할 브리징 좌표가 존재하지 않는 경우, 측량된 좌표를 별도의 입력장치로부터 입력받아 세 곳의 기준점을 설정한다.More specifically, the bridging determination module 210 receives the bridging coordinates and sets three reference points when there is a bridging coordinate to be used for setting the reference point of the absolute expression in the bridging coordinate storage module 230. If there is no bridging coordinate to use for setting the reference point, the three coordinates are set by receiving the measured coordinates from a separate input device.

본 발명의 일실시예로서, 상기 브리징 판단모듈(210)은 상기 브리징 좌표 저장모듈(230)로부터 브리징 좌표를 수신하여, 별도의 수정 없이 곧바로 세 곳의 기준점 좌표로 설정하도록 구성하겠으나, 본 발명이 이에 한정되지 않는바, 브리징 좌표가 절대 표정이 수행될 모델에 따라 유연하게 이용될 수 있도록, 상기 브리징 판단모듈(210)은 수신한 브리징 좌표를 별도의 입력장치를 통해 수정할 수 있도록 구성할 수 있다.As an embodiment of the present invention, the bridging determination module 210 receives the bridging coordinates from the bridging coordinate storage module 230, and is configured to immediately set three reference point coordinates without additional modification. Not limited to this, the bridging determination module 210 may be configured to modify the received bridging coordinates through a separate input device so that the bridging coordinates can be flexibly used according to the model in which the absolute expression is to be performed. .

또한, 항공 삼각 측량모듈(220)은 상기 브리징 판단모듈(210)을 통해 설정된 세 곳의 기준점을 기초로, 공선 조건식을 계산하여 절대 표정에 필요한 모든 기준점을 설정한다. 바람직하게는, 상기 브리징 판단모듈(210)을 통해 설정된 세 곳의 기준점을 기초로 공간 후방교회법을 이용하여, 공선 조건식인 상기 [수학식 2] 에 존재하는 미지의 요소인 주점과 지표좌표계 원점간의 편위량(

Figure 112010065395924-pat00023
), 카메라의 초점(
Figure 112010065395924-pat00024
) 및 사진좌표계와 지상좌표계가 평행이 되기 위한 회전각(
Figure 112010065395924-pat00025
)을 결정하고, 절대 표정에 필요한 기준점의 수만큼 상기 [수학식 2] 를 계산하여 지상좌표(
Figure 112010065395924-pat00026
)를 산출하고, 산출된 지상좌표를 이용하여 기준점의 좌표를 설정한다.In addition, the aerial triangulation module 220 calculates collinear conditional expressions based on three reference points set through the bridging determination module 210 to set all reference points necessary for absolute expression. Preferably, between the main point and the origin of the surface coordinate system, which is an unknown element existing in [Equation 2], which is a collinear conditional expression, by using a spatial resection method based on three reference points set through the bridging determination module 210, Deviation amount (
Figure 112010065395924-pat00023
), The camera's focus (
Figure 112010065395924-pat00024
) And the angle of rotation to make the photo and ground coordinate systems parallel
Figure 112010065395924-pat00025
) And calculate the above Equation 2 by the number of reference points required for the absolute expression.
Figure 112010065395924-pat00026
) And set the coordinates of the reference point using the calculated ground coordinates.

그리고, 브리징 좌표 저장모듈(230)은 상기 항공 삼각 측량모듈(220)을 통해 설정된 기준점 중 일부를 다음 모델의 절대 표정에 이용될 브리징 좌표로 저장한다.The bridging coordinate storage module 230 stores some of the reference points set through the aerial triangulation module 220 as bridging coordinates to be used for the absolute expression of the next model.

결과적으로 상기 기준점 설정부(200)는, 연속되는 모델의 절대 표정을 수행함에 있어, 브리징 판단모듈(210)이 브리징 좌표 저장모듈(230)로부터 전 모델의 절대 표정을 통해 저장된 브리징 좌표를 수신하여 세 곳의 기준점을 설정하고, 항공 삼각 측량모듈(220)이 상기 세 곳의 기준점을 기초로 공선 조건식을 계산하여 절대 표정에 필요한 기준점을 설정하고, 브리징 좌표 저장모듈(230)이 상기 설정된 기준점 중 일부를 다음 모델의 절대 표정에 이용될 브리징 좌표로 저장함으로써, 순환적 구성을 이루고 있다.As a result, the reference point setting unit 200, in performing the absolute expression of the continuous model, the bridging determination module 210 receives the bridging coordinates stored through the absolute expression of all models from the bridging coordinate storage module 230 Three reference points are set, the aerial triangulation module 220 calculates the collinear conditional expression based on the three reference points, sets the reference points necessary for the absolute expression, and the bridging coordinate storage module 230 is one of the set reference points. A circular configuration is achieved by storing some as bridging coordinates to be used for the absolute expression of the next model.

절대 표정부(300)는 상기 기준점 설정부(200)를 통해 설정된 기준점을 기초로 절대 표정 일반식을 계산하여, 상기 모델 좌표 입력부(100)를 통해 입력받은 모델 좌표를 절대 좌표로 변환한다. 바람직하게는, 상기 기준점 설정부(200)의 항공 삼각 측량모듈(220)을 통해 설정된 기준점을 기초로 최소 제곱법을 이용하여, 절대 표정 일반식인 상기 [수학식 1] 에 존재하는 미지의 요소인 모델 좌표계의 원점 위치(

Figure 112010065395924-pat00027
), 축척 인자(
Figure 112010065395924-pat00028
) 및 회전행렬(
Figure 112010065395924-pat00029
)을 구성하는 3개의 회전각(
Figure 112010065395924-pat00030
)을 결정하고, 상기 모델 좌표 입력부(100)로부터 절대 표정을 수행할 모델의 모델 좌표(
Figure 112010065395924-pat00031
)를 수신하여, 상기 [수학식 1] 을 계산하여, 절대 좌표(
Figure 112010065395924-pat00032
)를 산출한다.
The absolute expression unit 300 calculates an absolute expression general expression based on the reference point set through the reference point setting unit 200, and converts the model coordinates received through the model coordinate input unit 100 into absolute coordinates. Preferably, by using the least square method based on the reference point set through the aerial triangulation module 220 of the reference point setting unit 200, an unknown element that exists in the above [Equation 1] that is an absolute expression general formula Home position in model coordinate system (
Figure 112010065395924-pat00027
), Scale factor (
Figure 112010065395924-pat00028
) And rotation matrix (
Figure 112010065395924-pat00029
Three rotation angles
Figure 112010065395924-pat00030
) And model coordinates of the model to perform an absolute expression from the model coordinate input unit 100 (
Figure 112010065395924-pat00031
), Calculate Equation 1, and calculate absolute coordinates (
Figure 112010065395924-pat00032
) Is calculated.

상술한 시스템을 이용한 본 발명의 일실시예에 따른 브리징 좌표를 이용한 절대 표정 방법에 관하여 도 4 를 참조하여 설명하면 다음과 같다.An absolute expression method using bridging coordinates according to an embodiment of the present invention using the above-described system will be described with reference to FIG. 4.

도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 브리징 좌표를 이용한 절대 표정 방법에 관한 전체 흐름도로서, 도시된 바와 같이 모델 좌표 입력부(100)는 절대 표정의 대상 모델 좌표(

Figure 112010065395924-pat00033
)를 입력받는다(S10).4 is a flowchart illustrating an absolute expression method using bridging coordinates according to an embodiment of the present invention. As illustrated, the model coordinate input unit 100 may include target model coordinates of an absolute expression (
Figure 112010065395924-pat00033
) Is input (S10).

또한, 기준점 설정부(200)의 브리징 판단모듈(210)은 브리징 좌표 저장모듈(230)에 절대 표정의 기준점 설정에 이용할 브리징 좌표가 존재하는지 판단한다(S20).In addition, the bridging determination module 210 of the reference point setting unit 200 determines whether the bridging coordinates for use in setting the reference point of the absolute expression exist in the bridging coordinate storage module 230 (S20).

제 S20 단계의 판단결과, 절대 표정의 기준점 설정에 이용할 브리징 좌표가 존재하는 경우, 상기 브리징 좌표를 수신하여 세 곳의 기준점을 설정한다(S30).As a result of the determination in step S20, when the bridging coordinates to be used for setting the reference point of the absolute expression exist, the bridging coordinates are received and three reference points are set (S30).

또한, 기준점 설정부(200)의 항공 삼각 측량모듈(220)은 상기 제 S30 단계를 통해 설정된 세 곳의 기준점을 기초로, 공선 조건식을 계산하여 절대 표정에 필요한 모든 기준점을 설정한다(S40).In addition, the aerial triangulation module 220 of the reference point setting unit 200 sets all reference points necessary for the absolute expression by calculating the collinear conditional expression based on the three reference points set through the step S30 (S40).

또한, 기준점 설정부(200)의 브리징 좌표 저장모듈(230)은 상기 제 S40 단계를 통해 설정된 기준점 중 일부를 다음 모델의 절대 표정에 이용될 브리징 좌표로 저장한다(S50).In addition, the bridging coordinate storage module 230 of the reference point setting unit 200 stores some of the reference points set through the step S40 as bridging coordinates to be used for the absolute expression of the next model (S50).

그리고, 절대 표정부(300)는 상기 S40 단계를 통해 설정된 기준점을 기초로 절대 표정 일반식을 계산하여, 상기 S10 단계를 통해 입력받은 모델 좌표(

Figure 112010065395924-pat00034
)를 절대 좌표(
Figure 112010065395924-pat00035
)로 변환한다(S60).In addition, the absolute expression unit 300 calculates an absolute expression general expression based on the reference point set through the step S40, and the model coordinates received through the step S10 (
Figure 112010065395924-pat00034
) In absolute coordinates (
Figure 112010065395924-pat00035
(S60).

제 S20 단계의 판단결과, 절대 표정의 기준점 설정에 이용할 브리징 좌표가 존재하지 않는 경우, 상기 기준점 설정부(200)의 브리징 판단모듈(210)은 측량된 좌표를 별도의 입력장치로부터 입력받아, 세 곳의 기준점 좌표로 설정하고(S70), 상기 S40 단계로 절차를 이행한다.
As a result of the determination in step S20, when there is no bridging coordinate to use for setting the reference point of the absolute expression, the bridging determination module 210 of the reference point setting unit 200 receives the measured coordinates from a separate input device, Set the reference point coordinates of the place (S70), and proceeds to the step S40.

도 5 는 본 발명의 일실시예에 따라 브리징 좌표를 이용한 절대 표정이 수행된 연속되는 모델들 중 하나의 모델을 나타낸 일예시도로서, 도시된 바와 같이 절대 표정이 수행된 모델(10)은 여섯 곳의 기준점이 설정되어 있으며, 여섯 곳의 기준점 중 좌측의 세 곳의 기준점은 브리징 판단모듈(210)이 브리징 좌표 저장모듈(230)로부터 브리징 좌표를 수신하여 설정한 기준점(20)을 나타내며, 우측 세 곳의 기준점은 항공 삼각 측량모듈(220)이 좌측 세 곳의 기준점 즉, 브리징 좌표를 수신하여 설정된 기준점(20)을 기초로 공선 조건식을 계산하여 설정한 기준점(30)을 나타낸다.
FIG. 5 is an exemplary view illustrating one model of successive models in which an absolute expression using bridging coordinates is performed according to an embodiment of the present invention. One reference point is set, and the three reference points on the left side of the six reference points indicate the reference point 20 set by the bridging determination module 210 by receiving the bridging coordinates from the bridging coordinate storage module 230. The three reference points represent the reference point 30 in which the aerial triangulation module 220 receives three reference points, that is, bridging coordinates, calculates and sets a collinear condition equation based on the set reference point 20.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시 예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.As described above and described with reference to a preferred embodiment for illustrating the technical idea of the present invention, the present invention is not limited to the configuration and operation as shown and described as described above, it is a deviation from the scope of the technical idea It will be understood by those skilled in the art that many modifications and variations can be made to the invention without departing from the scope of the invention. Accordingly, all such suitable changes and modifications and equivalents should be considered to be within the scope of the present invention.

S: 자동 절대 표정 시스템
100: 모델 좌표 입력부 200: 기준점 설정부
210: 브리징 판단모듈 220: 항공 삼각 측량모듈
230: 브리징 좌표 저장모듈 300: 절대 표정부
10: 절대 표정이 수행된 모델 20: 브리징 좌표로 설정된 기준점
30: 공선 조건식으로 설정된 기준점S: automatic absolute expression system
100: model coordinate input unit 200: reference point setting unit
210: bridging determination module 220: aerial triangulation module
230: bridging coordinate storage module 300: absolute expression unit
10: Model with absolute expression performed 20: Reference point set with bridging coordinates
30: Reference point set by collinear condition

Claims (5)

브리징 좌표를 이용한 절대 표정 시스템에 있어서,
절대 표정의 대상 모델의 모델 좌표를 입력받는 모델 좌표 입력부(100);
절대 표정의 기준점 설정에 이용할 브리징 좌표가 존재하는 경우, 브리징 좌표를 이용하여 절대 표정에 필요한 기준점을 설정하는 기준점 설정부(200); 및
상기 기준점 설정부(200)를 통해 설정된 기준점을 기초로 절대 표정 일반식을 계산하여, 상기 모델 좌표 입력부(100)를 통해 입력받은 모델 좌표를 절대 좌표로 변환하는 절대 표정부(300); 를 포함하는 브리징 좌표를 이용한 절대 표정 시스템.
In absolute expression system using bridging coordinates,
A model coordinate input unit 100 for receiving model coordinates of a target model of an absolute expression;
A reference point setting unit 200 for setting a reference point for an absolute expression by using the bridging coordinates when there is a bridging coordinate to be used for setting a reference point of the absolute expression; And
An absolute expression unit 300 for calculating an absolute expression general expression based on the reference point set through the reference point setting unit 200 and converting model coordinates inputted through the model coordinate input unit 100 into absolute coordinates; Absolute expression system using a bridging coordinates, including.
제 1 항에 있어서,
상기 기준점 설정부(200)는,
절대 표정의 기준점 설정에 이용할 브리징 좌표가 존재하는 경우, 상기 브리징 좌표를 수신하여 세 곳의 기준점을 설정하는 브리징 판단모듈(210);
상기 브리징 판단모듈(210)을 통해 설정된 세 곳의 기준점을 기초로 공선 조건식을 계산하여 절대 표정에 필요한 기준점을 설정하는 항공 삼각 측량모듈(220); 및
상기 항공 삼각 측량모듈(220)을 통해 설정된 기준점 중 일부를 다음 모델의 절대 표정에 이용될 브리징 좌표로 저장하는 브리징 좌표 저장모듈(230); 을 포함하는 것을 특징으로 하는 브리징 좌표를 이용한 절대 표정 시스템.
The method of claim 1,
The reference point setting unit 200,
A bridging determination module 210 configured to set three reference points by receiving the bridging coordinates when there is a bridging coordinate to be used for setting an absolute expression reference point;
An aerial triangulation module 220 for calculating a collinear conditional expression based on three reference points set by the bridging determination module 210 and setting a reference point for an absolute expression; And
A bridging coordinate storage module 230 for storing some of the reference points set by the aerial triangulation module 220 as bridging coordinates to be used for an absolute expression of a next model; Absolute expression system using the bridging coordinates, characterized in that it comprises a.
제 2 항에 있어서,
상기 브리징 판단모듈(210)은,
절대 표정의 기준점 설정에 이용할 브리징 좌표가 존재하지 않는 경우, 측량된 좌표를 별도의 입력장치로부터 입력받아 세 곳의 기준점을 설정하는 것을 특징으로 하는 브리징 좌표를 이용한 절대 표정 시스템.
The method of claim 2,
The bridging determination module 210,
When the bridging coordinates to be used for setting the reference point of the absolute expression does not exist, the absolute expression system using the bridging coordinates, characterized in that receiving the surveyed coordinates from a separate input device to set three reference points.
모델 좌표 입력부(100), 기준점 설정부(200) 및 절대 표정부(300)를 포함하는 절대 표정 시스템을 이용한 브리징 좌표를 이용한 절대 표정 방법에 있어서,
(a) 상기 모델 좌표 입력부(100)가 절대 표정의 대상 모델의 모델 좌표를 입력받는 단계;
(b) 상기 기준점 설정부(200)가 절대 표정의 기준점 설정에 이용할 브리징 좌표가 존재하는 경우, 브리징 좌표를 이용하여 세 곳의 기준점을 설정하는 단계;
(c) 상기 기준점 설정부(200)가 상기 (b) 단계를 통해 설정된 세 곳의 기준점을 기초로 공선 조건식을 계산하여 절대 표정에 필요한 기준점을 설정하는 단계;
(d) 상기 기준점 설정부(200)가 상기 (c) 단계를 통해 설정된 기준점 중 일부를 다음 모델의 절대 표정에 이용될 브리징 좌표로 저장하는 단계; 및
(e) 상기 절대 표정부(300)가 상기 (c) 단계를 통해 설정된 기준점을 기초로 절대 표정 일반식을 계산하여, 상기 (a) 단계를 통해 입력받은 모델 좌표를 절대 좌표로 변환하는 단계; 를 포함하는 브리징 좌표를 이용한 절대 표정 방법.
In the absolute expression method using the bridging coordinates using the absolute expression system including the model coordinate input unit 100, the reference point setting unit 200 and the absolute expression unit 300,
(a) receiving, by the model coordinate input unit 100, model coordinates of a target model of an absolute expression;
(b) setting the three reference points by using the bridging coordinates when there is bridging coordinates to be used for setting the reference point of the absolute expression by the reference point setting unit 200;
(c) setting, by the reference point setting unit 200, a reference point for an absolute expression by calculating a collinear conditional expression based on three reference points set through the step (b);
(d) storing, by the reference point setting unit 200, some of the reference points set through the step (c) as bridging coordinates to be used for the absolute expression of the next model; And
(e) the absolute expression unit 300 calculating an absolute expression general expression based on the reference point set through the step (c), and converting the model coordinates input through the step (a) into absolute coordinates; Absolute expression method using a bridging coordinates comprising a.
제 4 항에 있어서,
상기 (a) 단계 이후에,
(b-1) 상기 기준점 설정부(200)가 절대 표정의 기준점 설정에 이용할 브리징 좌표가 존재하지 않는 경우, 측량된 좌표를 별도의 입력장치로부터 입력받아 세 곳의 기준점을 설정하는 단계; 를 수행하고, 상기 (c) 단계로 절차를 이행하는 것을 특징으로 하는 브리징 좌표를 이용한 절대 표정 방법.The method of claim 4, wherein
After step (a),
(b-1) setting the three reference points by receiving the measured coordinates from a separate input device when there is no bridging coordinate to be used for setting the reference point of the absolute expression by the reference point setting unit 200; And performing the procedure in the step (c).
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