KR20190143202A - 3차원 모델링용 촬영장치 및 촬영방법 - Google Patents

3차원 모델링용 촬영장치 및 촬영방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20190143202A
KR20190143202A KR1020180070867A KR20180070867A KR20190143202A KR 20190143202 A KR20190143202 A KR 20190143202A KR 1020180070867 A KR1020180070867 A KR 1020180070867A KR 20180070867 A KR20180070867 A KR 20180070867A KR 20190143202 A KR20190143202 A KR 20190143202A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
photographing
posture
camera
moving
Prior art date
Application number
KR1020180070867A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102152720B1 (ko
Inventor
박성진
이재강
이상수
Original Assignee
㈜시스테크
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ㈜시스테크 filed Critical ㈜시스테크
Priority to KR1020180070867A priority Critical patent/KR102152720B1/ko
Publication of KR20190143202A publication Critical patent/KR20190143202A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102152720B1 publication Critical patent/KR102152720B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B35/00—Stereoscopic photography
    • G03B35/02—Stereoscopic photography by sequential recording
    • G03B35/04—Stereoscopic photography by sequential recording with movement of beam-selecting members in a system defining two or more viewpoints
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16M—FRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M11/00—Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon ; Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters
    • F16M11/42—Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon ; Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters with arrangement for propelling the support stands on wheels
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/56—Accessories
    • G03B17/561—Support related camera accessories
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/20—Image signal generators
    • H04N13/204—Image signal generators using stereoscopic image cameras
    • H04N13/207—Image signal generators using stereoscopic image cameras using a single 2D image sensor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

3차원 모델링용 촬영장치 및 촬영방법에 관한 것으로, 영상을 촬영하는 촬영부, 상부에 설치된 상기 촬영부를 이동시키는 이동체, 상기 촬영부의 자세와 위치를 감지하는 감지부 및 상기 이동체의 이동시 일정 거리마다 자동으로 영상을 촬영하도록 상기 촬영부의 구동을 제어하고, 상기 감지부에서 감지된 자세 및 위치 정보를 기반으로 촬영된 영상을 이용해서 3차원 모델링 데이터를 생성하는 제어부를 포함하는 구성을 마련하여, 촬영부를 이동시키면서 일정 거리 간격으로 주변 영상을 촬영하고, 촬영된 영상을 이용해서 3차원 모델링 데이터를 생성할 수 있다.

Description

3차원 모델링용 촬영장치 및 촬영방법{PHOTOGRAPHING APPARATUS AND METHOD FOR 3D MODELING}
본 발명은 3차원 모델링용 촬영장치 및 촬영방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 촬영하고자 하는 대상공간을 이동하면서 촬영하여 3차원 모델링 데이터를 구축하는 3차원 모델링용 촬영장치 및 촬영방법에 관한 것이다.
일반적으로, 특정 피사체에 대한 3차원 형상을 제작하기 위해서 레이저 스캐너가 이용되고 있다.
레이저 스캐너는 피사체의 표면에 조밀한 간격으로 무수히 많은 레이저 광선을 주사하여 3차원 좌표값을 포인트 형식으로 획득하는 첨단 측량 장비이다
이러한 레이저 스캐너는 현장 상황이나 사용 물체의 크기에 따라 다양한 형태로 개발되고 있다.
그러나 레이저 스캐너는 자연의 지형물이나 지물을 스캐닝할 때 스캐닝하는 물체의 크기가 크고 스캐닝하는 범위가 넓은 경우 3차원 형상의 복원에 어려운 점이 있었다.
이에 따라, 최근에는 드론이나 항공 촬영을 통해 특정 촬영 대상물을 촬영하여 3차원 입체 형상을 얻는 기술이 이용되고 있다.
그러나 드론이나 항공 촬영 방법은 촬영 이미지가 부족하여 복원이 제대로 이루어지지 않거나 여러가지 항공 촬영의 제약 조건으로 입체 영상을 생성하는데 한계가 있었다.
화상 데이터는 주로 TIFF(Tagged Image File Format)나 JPEG 압축 파일을 이용하기 때문에 TIFF나 JPEG 파일로 사진 수정, 소프트웨어 그대로 표시, 편집할 수 있다.
위성항법장치(GPS) 수신기에서 오는 위치 정보 등을 카메라에 연결하는 기능을 가진 것도 있다. Exif에 기록된 정보를 이용해서 효율적으로 화상 파일을 관리할 수 있고. 이미지에 대한 정보를 얻을 수 있다.
하기의 특허문헌 1 및 특허문헌 2에는 종래기술에 따른 3차원 영상 생성 기술이 개시되어 있다.
대한민국 특허 공개번호 제10-2008-0034419호(2008년 4월 21일 공개) 대한민국 특허 등록번호 제10-1754599호(2017년 7월 7일 공고)
한편, 건물이나 도로면의 3차원 모델링 데이터를 구축하는 경우, 정확한 사진의 위치와 카메라의 자세값, 이미지의 적절한 중첩이 매우 중요한 요소로서, 사진 정합의 정확성 및 모델링 시간에 지대한 영향을 미친다.
특히, 비닐 하우스나 인삼밭과 같이 좁은 공간에에 대한 3차원 모델링 데이터를 구축하는 경우, 노면의 평탄도가 낮기 때문에, 미리 설정된 거리 간격으로 정확하게 촬영하기 어렵고, 카메라의 자세가 수시로 변화하게 된다.
이로 인해, 종래기술에 따른 3차원 모델링 구축 시 사진 정합의 정확도가 저하되고, 시스템에 작용하는 부하가 증가하며, 영상 촬영 및 영상 처리, 데이터 구축에 소요되는 시간이 지연되는 문제점이 있었다.
따라서 좁은 공간에서도 일정 거리마다 사진을 촬영하여 3차원 모델링 데이터를 구축할 수 있는 기술이 개발이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 건물이나 도로면 등 특정 공간을 이동하면서 일정 거리마다 촬영하고, 촬영된 영상을 이용해서 3차원 모델링 데이터를 구축하는 3차원 모델링용 촬영장치 및 촬영방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 개방된 공간뿐만 아니라, 좁은 공간을 이동하면서 3차원 모델링 데이터 구축시 정확성을 향상시키고, 처리 시간을 최소화할 수 있는 3차원 모델링용 촬영장치 및 촬영방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 3차원 모델링용 촬영장치는 영상을 촬영하는 촬영부, 상부에 설치된 상기 촬영부를 이동시키는 이동체, 상기 촬영부의 자세와 위치를 감지하는 감지부 및 상기 이동체의 이동시 일정 거리마다 자동으로 영상을 촬영하도록 상기 촬영부의 구동을 제어하고, 상기 감지부에서 감지된 자세 및 위치 정보를 기반으로 촬영된 영상을 이용해서 3차원 모델링 데이터를 생성하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 3차원 모델링용 촬영방법은 (a) 촬영부가 설치되는 이동체가 이동하는 단계, (b) 위치감지부에서 상기 촬영부의 이동거리 및 위치를 감지하는 단계, (c) 자세감지부에서 상기 촬영부에 마련된 카메라의 자세를 감지하는 단계, (d) 제어부에서 상기 위치감지부의 감지 결과에 기초해서 일정 거리간격으로 상기 카메라의 셔터를 동작시켜 영상을 촬영하도록 제어하는 단계 및 (e) 상기 자세감지부의 감지결과에 기초해서 촬영된 영상을 보정하고, 보정된 영상을 이용해서 3차원 모델링 데이터를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 3차원 모델링용 촬영장치 및 촬영방법에 의하면, 촬영부를 이동시키면서 일정 거리 간격으로 주변 영상을 촬영하고, 촬영된 영상을 이용해서 3차원 모델링 데이터를 생성할 수 있다는 효과가 얻어진다.
특히, 본 발명에 의하면, 이동하는 노면의 상태, 촬영하고자 하는 공간의 상태 등 다양한 조건에 따라 이동체에 마련되는 바퀴의 회전센서, GPS 모듈, 라이다센서 중에서 어느 하나를 선택적으로 이용해서 이동거리 및 위치를 정확하게 측정해서 일정 거리 간격으로 영상을 촬영할 수 있다는 효과가 얻어진다.
그리고 본 발명에 의하면, 이동과정에서 촬영부의 자세를 감지하고, 감지된 자세정보와 위치정보를 영상에 exif 값으로 저장해서 3차원 모델링 데이터의 정확성을 향상시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.
이에 따라, 본 발명에 의하면, 3차원 모델링 데이터를 구축하기 위해 필요한 영상의 개수를 최소화함으로써, 영상 촬영 및 촬영된 영상의 처리에 소요되는 시간을 획기적으로 단축할 수 있다는 효과가 얻어진다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 3차원 모델링용 촬영장치 및 촬영방법의 블록 구성도,
도 2는 도 2는 도 1에 도시된 촬영장치의 구성도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 3차원 모델링용 촬영장치의 촬영방법을 단계별로 설명하는 흐름도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 3차원 모델링용 촬영장치 및 촬영방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 3차원 모델링용 촬영장치 및 촬영방법의 블록 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 촬영장치의 구성도이다.
이하에서는 '좌측', '우측', '전방', '후방', '상방' 및 '하방'과 같은 방향을 지시하는 용어들은 각 도면에 도시된 상태를 기준으로 각각의 방향을 지시하는 것으로 정의한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 3차원 모델링용 촬영장치(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 영상을 촬영하는 촬영부(20), 상부에 설치된 촬영부(20)를 이동시키는 이동체(30), 촬영부(20)의 자세와 위치를 감지하는 감지부(40) 및 이동체(30)의 이동시 일정 거리마다 자동으로 영상을 촬영하도록 촬영부(20)의 구동을 제어하고, 감지부(40)에서 감지된 자세 및 위치 정보를 기반으로 촬영된 영상을 이용해서 3차원 모델링 데이터를 생성하는 제어부(50)를 포함한다.
촬영부(20)는 촬영장치(10) 주변의 영상을 촬영하는 카메라(21)를 포함할 수 있다.
카메라(21)는 일반적인 영상을 촬영하는 RGB 카메라와 열화상 카메라, 멀티스펙트럴(또는 멀티 스펙트럼) 카메라 중에서 촬영하고자 하는 대상에 따라 하나 이상을 선택적으로 적용할 수 있다.
카메라(21)는 설치 프레임(22) 및 설치 프레임(22)과 이동체(30) 사이에 설치되는 설치바(23)에 의해 이동체(30) 상부에 설치될 수 있다.
카메라(21)는 설치 프레임(22)의 상단에 마련되는 설치블록에 탈착 가능하게 결합될 수 있다.
설치바(23)에는 회전 동작에 의해 카메라(21)의 높이를 조절하는 높이조절 휠(24)이 설치될 수 있다.
높이조절 휠(24)은 설치바(23)의 중앙부에 회전 가능하게 설치되고, 회전 동작에 의해 설치바(23)의 상단부와 하단부 사이의 거리를 조절해서 카메라(21)의 높이를 조절할 수 있다.
이러한 높이조절 휠(24)에는 높이조절 휠(24)의 회전각도를 감지하는 휠 감지센서(25)가 설치되고, 제어부(50)는 휠 감지센서(25)에서 출력되는 감지신호를 이용해서 카메라(21)의 높이를 판단할 수 있다.
휠 감지센서(25)는 설치바(23)가 설치되는 이동체(30)의 본체(31) 중앙부에 설치될 수 있다.
한편, 촬영부(20)에는 촬영하고자 하는 공간을 조명하는 조명모듈(26)이 설치될 수 있다.
이동체(30)는 대략 사각 판 형상으로 형성되는 본체(31)과 본체(31)의 하부에 노면과 접촉된 상태에서 회전 가능하게 설치되는 바퀴(32)를 포함할 수 있다.
바퀴(32)는 촬영장치(10)가 주행하는 노면의 폭, 상태 등에 따라 1개 또는 복수, 예컨대 4개가 설치될 수 있다.
이러한 바퀴(32)는 노면의 굴곡에 의한 오차를 최소화하기 위해, 미리 설정된 직경, 예컨대 5㎝ 이상의 크기로 제조될 수 있다.
그리고 바퀴(32)에는 이동체(30)의 이동거리를 감지하기 위해, 아래에서 설명할 감지부(40)의 위치감지부(42)로 회전센서(43)가 설치될 수 있다.
이동체(30)의 일측에는 작업자가 이동체(30)를 용이하게 이동시킬 수 있도록 손잡이(33)가 설치될 수 있다.
물론, 본 발명은 이동체(30)의 바퀴(32)에 구동력을 제공하기 위한 구동모듈, 예컨대 구동모터와 기어유닛(도면 미도시)을 마련하고, 제어부(50)를 이용해서 미리 설정된 경로를 따라 이동체(30)를 이동시키도록 상기 구동모터의 구동을 제어할 수 있다.
감지부(40)는 카메라(21)의 자세를 감지하는 자세감지부(41)와 촬영장치(10)의 위치를 감지하는 위치감지부(42)를 포함할 수 있다.
자세감지부(41)는 카메라(21)의 X, Y, Z 값을 측정해서 자세를 감지하는 기능을 한다.
예를 들어, 자세감지부(41)는 센서 기반 방식으로 이동물체의 속도와 방향, 중력, 가속도를 측정하는 관성 측정장치(Inertial Measurement Unit, IMU)로 마련될 수 있다.
상기 IMU 기반의 위치추정은 가속도계, 각속도계, 지자기계 및 고도계를 이용하여 보행자 및 이동물체의 움직임 상황을 인식하는 방식이다.
이동 가능한 장비에 적용되는 IMU는 일반적으로 3축 가속도계와 3축 각속도계가 내장됨에 따라, 진행방향, 횡방향, 높이방향의 가속도와 롤링(roll), 피칭(pitch), 요(yaw) 각속도의 측정이 가능하며, IMU로부터 얻어지는 가속도와 각속도를 적분하여 이동물체(보행자)의 속도와 자세각의 산출이 가능하다.
위치감지부(42)는 위성에서 수신되는 GPS(Global Positioning System) 신호를 이용해서 위치를 계산하는 GPS 모듈(44)을 포함할 수 있다.
그리고 위치감지부(42)는 기준점을 기준으로 직선 방향을 따라 이동하는 경우, 레이저를 이용하여 기준점과의 거리를 측정해서 촬영장치(10)의 이동위치를 감지하는 라이다(Light Detection And Ranging) 센서(도면 미도시)를 포함할 수 있다.
또한, 위치감지부(42)는 이동체(30)의 이동 거리를 이용해서 촬영장치(10)의 이동 위치를 감지하도록, 이동체(30)의 바퀴(32)에 설치된 회전센서(43)를 포함할 수 있다.
제어부(50)는 촬영부(20)를 이동시키는 이동체(30)의 이동거리 및 위치를 정확하게 측정하고, 측정된 이동거리 및 위치에 기초해서 일정 거리마다 촬영부(20)에 마련된 카메라(21)의 셔터를 동작시키도록 제어하며, 촬영부(20)의 위치정보를 메모리에 저장하는 기능을 한다.
이러한 제어부(50)는 촬영장치(10)에 마련된 각 장치와 통신 가능하게 연결되는 컴퓨터 단말로 마련될 수 있다.
제어부(50)는 촬영장치(10)를 이용해서 촬영하고자 하는 공간의 특성, 예컨대 노면 상태에 따라 이동체(30)의 바퀴(32)에 설치된 회전센서(43), GPS 모듈(44), 라이다 센서 중에서 어느 하나 이상의 감지수단을 이용해서 촬영장치(10)의 이동거리 및 위치를 판단할 수 있다.
이를 위해, 제어부(50)는 작업자로부터 가해지는 조작에 의해 어느 하나의 감지수단을 설정받는 설정부(51) 및 설정된 감지수단의 감지신호를 기초해서 미리 설정된 일정 거리마다 상기 셔터를 동작시켜 영상을 촬영하도록 촬영부(20)의 구동을 제어하는 촬영제어부(52)를 포함할 수 있다.
그리고 제어부(50)는 자세감지부(41)의 감지신호에 따라 카메라(21)의 자세를 판단하는 자세판단부(53) 및 판단된 카메라(21)의 자세에 기초해서 카메라(21)에서 촬영된 영상을 보정하며, 보정된 영상을 이용해서 3차원 모델링 데이터를 생성하는 데이터 생성부(54)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 제어부(50)는 카메라(21)에서 촬영된 영상 정보를 카메라 외부로 자동 추출하고, 촬영장치(10)의 위치 정보 및 카메라(21)의 자세 정보를 해당 영상에 exif 값으로 저장하도록 제어할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 촬영부를 이동시키면서 일정 거리 간격으로 주변 영상을 촬영하고, 촬영된 영상을 이용해서 3차원 모델링 데이터를 생성할 수 있다.
특히, 본 발명은 이동하는 노면의 상태, 촬영하고자 하는 공간의 상태 등 다양한 조건에 따라 이동체에 마련되는 바퀴의 회전감지신호, GPS 신호, 라이다센서의 감지신호 중에서 어느 하나를 선택적으로 이용해서 이동거리 및 위치를 정확하게 측정해서 일정 거리 간격으로 영상을 촬영할 수 있다.
그리고 본 발명은 이동과정에서 촬영부의 자세를 감지하고, 감지된 자세정보와 위치정보를 영상에 exif 값으로 저장해서 3차원 모델링 데이터의 정확성을 향상시킬 수 있다.
이에 따라, 본 발명은 3차원 모델링 데이터를 구축하기 위해 필요한 영상의 개수를 최소화함으로써, 영상 촬영 및 촬영된 영상의 처리에 소요되는 시간을 획기적으로 단축할 수 있다.
다음, 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 3차원 모델링용 촬영장치의 촬영방법을 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 3차원 모델링용 촬영장치의 촬영방법을 단계별로 설명하는 흐름도이다.
도 3의 S10단계에서 3차원 모델링용 촬영장치(10)에 전원이 공급되면, 제어부(50)는 각 장치를 초기화하고, 이동체(30)를 이동시키면서 일정 거리마다 촬영해서 3차원 모델링 데이터를 구축하는 동작을 준비한다.
S12단계에서 설정부(51)는 작업자의 조작에 의해 촬영장치(10)의 이동거리 및 위치를 감지하기 위한 감지수단을 설정받는다.
예를 들어, 위성의 GPS 신호 수신이 가능한 개방된 공간에서는 GPS 모듈(44)이 설정되고, 촬영장치(10)가 기준점을 중심으로 직선 이동하는 경우에는 라이다 센서가 설정될 수 있다. 그리고 평탄한 노면의 경우에는 이동체(30)의 바퀴(32)에 설치된 회전센서(43)가 설정될 수 있다.
이에 따라, 제어부(50)는 회전센서(43), GPS 모듈(44), 라이다 센서 중에서 설정된 감지수단의 감지신호를 이용해서 촬영장치(10)의 이동거리 및 위치를 정확하게 측정하도록 제어할 수 있다.
S14단계에서 이동체(30)가 이동하면, 설정된 감지수단은 촬영장치(10)의 이동 거리 및 위치를 감지하고, 설정된 감지수단에서 출력되는 감지신호는 제어부(50)로 전달된다(S16).
이때, 자세감지부(41)에 마련된 IMU 센서는 카메라(21)의 X, Y, Z 값을 측정해서 자세를 감지한다(18).
그러면 제어부(50)의 촬영제어부(52)는 설정된 감지수단의 감지신호를 수신해서 촬영장치(10)의 이동거리 및 위치를 측정하고, 일정 거리마다 카메라(21)의 셔터를 동작시켜 영상을 촬영하도록 제어한다(S20).
S22단계에서 자세판단부(53)는 자세감지부(41)의 감지신호에 따라 카메라(21)의 자세를 판단하고, 데이터 생성부(54)는 판단된 카메라(21)의 자세에 기초해서 카메라(21)에서 촬영된 영상을 보정하며, 보정된 영상을 이용해서 3차원 모델링 데이터를 생성한다.
이때, 제어부(50)는 촬영장치(10)의 위치 정보 및 카메라(21)의 자세 정보를 해당 영상의 exif 값에 부가해서 메모리에 저장한다.
S24단계에서 제어부(50)는 촬영장치(10)의 이동이 정지되는지를 검사하고, 촬영장치(10)의 이동이 정지될 때까지 S16단계 내지 S24단계를 반복 수행하도록 제어한다.
만약, S24단계의 검사결과 촬영장치(10)의 이동이 정지되면, 각 장치의 구동을 중지하고 종료한다.
상기한 바와 같은 과정을 통하여, 본 발명은 촬영부를 이동시키면서 일정 거리 간격으로 주변 영상을 촬영하고, 촬영된 영상을 이용해서 3차원 모델링 데이터를 생성할 수 있다.
특히, 본 발명은 이동하는 노면의 상태, 촬영하고자 하는 공간의 상태 등 다양한 조건에 따라 이동체에 마련되는 바퀴의 회전센서, GPS 모듈, 라이다센서 중에서 어느 하나를 선택적으로 이용해서 이동거리 및 위치를 정확하게 측정해서 일정 거리 간격으로 영상을 촬영할 수 있다.
그리고 본 발명은 이동과정에서 촬영부의 자세를 감지하고, 감지된 자세정보와 위치정보를 영상에 exif 값으로 저장해서 3차원 모델링 데이터의 정확성을 향상시킬 수 있다.
이에 따라, 본 발명은 3차원 모델링 데이터를 구축하기 위해 필요한 영상의 개수를 최소화함으로써, 영상 촬영 및 촬영된 영상의 처리에 소요되는 시간을 획기적으로 단축할 수 있다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
즉, 본 발명은 도로 주변의 건축물이나 뿐만 아니라, 농작물에 대한
본 발명은 카메라를 이동시키면서 일정 거리 간격으로 영상을 촬영하고, 촬영된 영상을 이용해서 3차원 모델링 데이터를 구축하는 3차원 모델링용 촬영장치 및 촬영방법하는 기술에 적용된다.
10: 3차원 모델링용 촬영장치
20: 촬영부 21: 카메라
22: 설치 프레임 23: 설치바
24: 높이조절 휠 25: 휠 감지센서
26: 조명모듈
30: 이동체 31: 본체
32: 바퀴 33: 손잡이
40: 감지부 41: 자세감지부
42: 위치감지부 43: 회전센서
44: GPS 모듈
50: 제어부 51: 설정부
52: 촬영제어부 53: 자세판단부
54: 데이터 생성부

Claims (8)

  1. 영상을 촬영하는 촬영부,
    상부에 설치된 상기 촬영부를 이동시키는 이동체,
    상기 촬영부의 자세와 위치를 감지하는 감지부 및
    상기 이동체의 이동시 일정 거리마다 자동으로 영상을 촬영하도록 상기 촬영부의 구동을 제어하고, 상기 감지부에서 감지된 자세 및 위치 정보를 기반으로 촬영된 영상을 이용해서 3차원 모델링 데이터를 생성하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 모델링용 촬영장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 촬영부는 주변의 영상을 촬영하는 카메라를 포함하고,
    상기 카메라는 상기 설치 프레임 및 상기 설치 프레임과 이동체 사이에 설치되는 설치바에 의해 상기 이동체 상부에 탈착 가능하게 설치되며,
    상기 설치바에는 회전 동작에 의해 상기 카메라의 높이를 조절하는 높이조절 휠이 설치되며,
    상기 높이조절 휠에는 상기 높이조절 휠의 회전각도를 감지하는 휠 감지센서가 설치되고,
    상기 제어부는 상기 휠 감지센서에서 출력되는 감지신호를 이용해서 상기 카메라의 높이를 판단하는 것을 특징으로 하는 3차원 모델링 촬영장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이동체는 판 형상으로 형성되는 본체와
    상기 본체의 하부에 노면과 접촉된 상태에서 회전 가능하게 설치되는 바퀴를 포함하고,
    상기 바퀴는 촬영장치가 주행하는 노면의 폭, 상태 등에 따라 1개 또는 복수로 마련되는 것을 특징으로 하는 3차원 모델링 촬영장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 감지부는 상기 촬영부에 마련된 카메라의 자세를 감지하는 자세감지부와
    촬영장치의 위치를 감지하는 위치감지부를 포함하고,
    상기 자세감지부는 상기 카메라의 X, Y, Z 값을 측정해서 자세를 감지하는 관성 측정장치로 마련되는 것을 특징으로 하는 3차원 모델링 촬영장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 위치감지부는 위성의 GPS 신호를 이용해서 위치를 계산하는 GPS 모듈,
    기준점을 기준으로 직선 방향을 따라 이동하는 경우, 레이저를 이용하여 기준점과의 거리를 측정해서 촬영장치의 이동위치를 감지하는 라이다 센서 및
    상기 이동체의 바퀴에 설치되어 상기 바퀴의 회전각도를 감지해서 상기 이동체의 이동거리를 측정하는 회전센서 중에서 하나 이상을 포함하고,
    상기 제어부는 각 감지수단 중에서 어느 하나를 설정하며, 설정된 감지수단의 감지신호를 이용해서 촬영장치의 이동 거리 및 위치를 판단하는 것을 특징으로 하는 3차원 모델링 촬영장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 촬영장치의 이동거리를 감지하는 복수의 감지수단 중에서 어느 하나를 설정받는 설정부,
    설정된 감지수단의 감지신호를 기초해서 미리 설정된 일정 거리마다 상기 촬영부에 마련된 카메라의 셔터를 동작시켜 영상을 촬영하도록 상기 촬영부의 구동을 제어하는 촬영제어부,
    상기 감지부의 감지신호에 따라 상기 카메라의 자세를 판단하는 자세판단부 및
    상기 자세판단부에서 판단된 상기 카메라의 자세에 기초해서 상기 카메라에서 촬영된 영상을 보정하며, 보정된 영상을 이용해서 3차원 모델링 데이터를 생성하는 데이터 생성부를 포함하며,
    상기 촬영장치의 위치 정보 및 상기 카메라의 자세 정보를 해당 영상에 exif 값으로 저장하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 3차원 모델링 촬영장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 3차원 모델링 촬영장치의 촬영방법에 있어서,
    (a) 촬영부가 설치되는 이동체가 이동하는 단계,
    (b) 위치감지부에서 상기 촬영부의 이동거리 및 위치를 감지하는 단계,
    (c) 자세감지부에서 상기 촬영부에 마련된 카메라의 자세를 감지하는 단계,
    (d) 제어부에서 상기 위치감지부의 감지 결과에 기초해서 일정 거리간격으로 상기 카메라의 셔터를 동작시켜 영상을 촬영하도록 제어하는 단계 및
    (e) 상기 자세감지부의 감지결과에 기초해서 촬영된 영상을 보정하고, 보정된 영상을 이용해서 3차원 모델링 데이터를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 모델링용 촬영방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 (b)단계에서 제어부는 GPS 모듈, 라이다 센서 및 이동체의 바퀴에 설치되는 회전센서 중에서 어느 하나를 감지수단으로 설정하고, 설정된 감지수단의 감지신호를 이용해서 촬영장치의 이동 거리 및 위치를 판단하는 것을 특징으로 하는 3차원 모델링 촬영방법.
KR1020180070867A 2018-06-20 2018-06-20 3차원 모델링용 촬영장치 및 촬영방법 KR102152720B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180070867A KR102152720B1 (ko) 2018-06-20 2018-06-20 3차원 모델링용 촬영장치 및 촬영방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180070867A KR102152720B1 (ko) 2018-06-20 2018-06-20 3차원 모델링용 촬영장치 및 촬영방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190143202A true KR20190143202A (ko) 2019-12-30
KR102152720B1 KR102152720B1 (ko) 2020-09-07

Family

ID=69102807

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180070867A KR102152720B1 (ko) 2018-06-20 2018-06-20 3차원 모델링용 촬영장치 및 촬영방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102152720B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220125875A (ko) * 2021-03-05 2022-09-15 한국자동차연구원 학습 데이터셋 생성 장치 및 방법
KR102637641B1 (ko) * 2022-09-22 2024-02-16 한국지질자원연구원 지하 광산 갱도 및 터널용 초분광 스캐닝 시스템

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102653901B1 (ko) * 2021-11-24 2024-04-03 한국원자력연구원 방사선원 위치 탐지 장치 및 방법
WO2023149963A1 (en) 2022-02-01 2023-08-10 Landscan Llc Systems and methods for multispectral landscape mapping

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080034419A (ko) 2007-11-23 2008-04-21 야파 코포레이션 3ｄ 영상 생성 및 디스플레이 시스템
KR101120985B1 (ko) * 2011-11-18 2012-03-05 주식회사 미래지중정보 항공이미지와 지피에스 합성형 영상처리시스템의 영상도화처리를 이용한 매설물의 전자맵 제작방법
KR20130073161A (ko) * 2011-12-23 2013-07-03 삼성중공업 주식회사 선체 도장장치 및 그 제어방법
KR101534486B1 (ko) * 2014-12-26 2015-07-08 주식회사 한국지중정보 하수관거 3d 원격탐사장비 시스템
KR101705704B1 (ko) * 2016-12-13 2017-02-27 삼부기술 주식회사 수치지도 수시수정을 위한 지형현황 측량 시스템
KR101754599B1 (ko) 2015-12-08 2017-07-07 가톨릭대학교 산학협력단 드론 촬영 이미지를 기반으로 3ｄ 오브젝트를 자동으로 추출하는 시스템 및 방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080034419A (ko) 2007-11-23 2008-04-21 야파 코포레이션 3ｄ 영상 생성 및 디스플레이 시스템
KR101120985B1 (ko) * 2011-11-18 2012-03-05 주식회사 미래지중정보 항공이미지와 지피에스 합성형 영상처리시스템의 영상도화처리를 이용한 매설물의 전자맵 제작방법
KR20130073161A (ko) * 2011-12-23 2013-07-03 삼성중공업 주식회사 선체 도장장치 및 그 제어방법
KR101534486B1 (ko) * 2014-12-26 2015-07-08 주식회사 한국지중정보 하수관거 3d 원격탐사장비 시스템
KR101754599B1 (ko) 2015-12-08 2017-07-07 가톨릭대학교 산학협력단 드론 촬영 이미지를 기반으로 3ｄ 오브젝트를 자동으로 추출하는 시스템 및 방법
KR101705704B1 (ko) * 2016-12-13 2017-02-27 삼부기술 주식회사 수치지도 수시수정을 위한 지형현황 측량 시스템

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220125875A (ko) * 2021-03-05 2022-09-15 한국자동차연구원 학습 데이터셋 생성 장치 및 방법
KR102637641B1 (ko) * 2022-09-22 2024-02-16 한국지질자원연구원 지하 광산 갱도 및 터널용 초분광 스캐닝 시스템
WO2024063370A1 (ko) * 2022-09-22 2024-03-28 한국지질자원연구원 지하 광산 갱도 및 터널용 초분광 스캐닝 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR102152720B1 (ko) 2020-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11477374B2 (en) Three dimensional image capture system for imaging building facades using a digital camera, a near-infrared camera, and laser range finder
KR102152720B1 (ko) 3차원 모델링용 촬영장치 및 촬영방법
EP2056066B1 (en) Surveying Instrument
JP6994879B2 (ja) 測量システム
US20160063704A1 (en) Image processing device, image processing method, and program therefor
JP2006252473A (ja) 障害物検出装置、キャリブレーション装置、キャリブレーション方法およびキャリブレーションプログラム
US11869218B2 (en) System and method for camera calibration
CN112334733B (zh) 拍摄装置的校正装置、监视装置、作业机械及校正方法
KR101214081B1 (ko) 항공촬영이미지와 수치정보를 합성 처리하는 영상도화 시스템
JP5293131B2 (ja) 車両用複眼距離測定装置及び複眼距離測定方法
JP7152137B2 (ja) 写真測量システム及び写真測量方法
JP2010014450A (ja) 位置測定方法、位置測定装置、およびプログラム
JP2016057063A (ja) 測定対象物の非接触検知方法及びその装置
JPH07170443A (ja) 航空機搭載総合撮影装置
KR102129206B1 (ko) 사진 이미지를 이용한 3차원 좌표 계산 방법 및 3차원 좌표 계산 장치
JP2018146524A (ja) 測量システム
US20220049956A1 (en) Method for water level measurement and method for obtaining 3d water surface spatial information using unmanned aerial vehicle and virtual water control points
CN108260360B (zh) 场景深度计算方法、装置及终端
JP5991821B2 (ja) 写真測量装置
JP2006309450A (ja) 画像認識装置及び画像認識方法
JP4918675B2 (ja) ３次元座標測定方法
CN111630466A (zh) 信息处理装置、飞行控制方法以及飞行控制***
JP2006017676A (ja) 計測システムおよび計測方法
JP2003042760A (ja) 計測装置、計測方法及び計測システム
JP4276360B2 (ja) ステレオ画像撮影用システム

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant