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상세정보

다고도 영상 기반 3차원 광역 지형 복원 기술

전수책임자
김혜선
참여자
강경규, 강경규, 김혜선, 박창준, 반윤지, 유동완, 유정재, 이만희, 이만희, 추창우
기술이전수
1
이전연도
2019
협약과제
16MS5700, 다고도 이기종 실사영상 기반 3차원 합성전장 구축 및 가시화 기술 개발, 박창준
17HS1400, 다고도 이기종 실사영상 기반 3차원 합성전장 구축 및 가시화 기술 개발, 박창준
18HS2300, 다고도 이기종 실사영상 기반 3차원 합성전장 구축 및 가시화 기술 개발, 박창준
본 기술은 상용 드론 및 위성으로 촬영된 다고도 이기종 입력 영상들을 이용하여 광역의 지형 정보를 3차원으로 구조 복원하고 메쉬/텍스쳐 데이터를 생성하는 자동화 파이프라인에 관한 것임
- 고해상도의 특별한 방식으로 획득한 위성 영상을 분석하고 3차원 정보를 복원할 수 있는 핵심 기술들을 개발함
- 대용량 입력 영상을 편리하게 3D 복원하기 위한 자동화된 파이프라인 시스템과 분산병렬 처리 기술을 개발함
- 본 기술이전은 실제 3차원 지형 데이터를 필요로 하는 업계의 요구를 충족시키기 위해 다고도에서 촬영한 영상을 이용하여 3차원 광역 지형 복원 시스템을 구축하고 프로세싱할 수 있게 하기 위함임
- 최근 여러 가지 목적으로 영상을 촬영해서 지상으로 전송하는 세계 각국의 위성 개수가 늘어나고, 촬영 장비를 갖춘 드론이 다량 출시되면서 이로부터 산출되는 영상 데이터는 매우 풍부해짐
- 이러한 영상 정보들을 2차원 정보로 확인하는 데서 그치는 것이 아니라 3차원 정보로 자동 복원 생성한다면 관련 산업계에서 다양하게 활용 가능할 것으로 보임
- 그러나 기존의 시스템들은 일부 범위를 미리 정의한 고도의 촬영 영상으로 한정해서 입력 받고, 특수한 위성 영상을 제대로 프로세싱하지 못하고 있음
- 개발 기술은 이러한 문제를 해결하기 위해 다고도에서 촬영한 여러 가지 영상을 한 시스템에서 입력받아서 처리하고, 대규모 광역 지형 정보로 빠르고 정밀하게 복원 생성할 수 있도록 구성됨
- 특성이 다른 위성 촬영 영상(GDAL 로딩 지원 영상) 과 상용 드론 영상을 모두 입력 가능하며 한 시스템에서 편리하게 3차원 복원 생성 처리 가능함
- 영상 촬영 방식, 저장 포맷, 맵핑 처리 방식이 상이한 고해상도 위성 영상에 대한 3차원 지형 복원 핵심 기술을 보유하고 있으며 수직 정보가 많은 위성 영상의 특징을 활용하여 지형 복원의 정확도를 높임
- 간단한 사용자 개입만으로 3차원 광역 지형을 복원 및 생성할 수 있는 자동화 파이프라인 시스템을 갖추고 있음
- 방대한 양의 입력 영상과 관련 정보가 입력되는 대규모의 광역 지형 정보를 복원 생성하기 위해, 시스템이 자동으로 입력 데이터와 지형 영역을 타일 단위로 분할하여 처리하며 각 타일들 간에 이격이 발생하지 않음
- 타일 단위로 분할된 지형 영역들은 여러 개의 클라이언트 PC를 통해서 자동으로 분산 처리할 수 있으므로 전체 3차원 복원 생성 시간을 단축 가능함
- 생성된 3차원 지형 데이터를 활용하기 쉽도록 실제 지구 좌표계에 맞춰서 저장하며 가시화가 용이하도록 저장 방식이 체계화됨
A. 기술명: 다고도 영상 기반 3차원 광역 지형 복원 기술
1) 특징 정합 기반 위성영상의 RPC 기하 보정 기술
- 영역별 특징 정합 및 제어점 검출
- 위성 영상 RPC 계수 최적화
2) 위성 영상 스테레오 정합 및 3차원 구조 복원 기술
- 스테레오 정합 기반 깊이지도 생성
- 깊이지도를 누적/최적화하여 고도 지형 추정
3) 위성 영상 기반 3차원 메쉬/텍스쳐 생성 기술
- 위성 고도 지형를 이용한 3차원 메쉬 정보 생성
- 고해상도 위성 영상 기반 텍스쳐 정보 생성
4) 다고도 영상 기반 3차원 광역 지형 복원 자동화 파이프라인 시스템
- 위성 및 광학 다고도 영상 입력 프로세싱
- 3차원 광역 지형 복원 세부 파이프라인 자동 실행 및 결과 저장
- 파이프라인 자동화를 통한 편리한 사용자 인터페이스 지원
5) 대규모 광역 지형 자동 분할 및 분산/병렬 처리 기술
- 지형 타일 단위 입력 영상 및 지형 영역 자동 분할 및 타일 간 이격 발생 방지
- 타일 단위 분산/병렬 처리를 위한 job 스케줄링 기술
- 실제 좌표계 기준 지형 데이터 저장 체계화
A. 기술명: 다고도 영상 기반 3차원 광역 지형 복원 기술
1) 관련 문서
- (DOC-1) 요구사항 정의서 1종
- (DOC-2) 기술 설계서 1종
- (DOC-3) 시험절차 및 결과서 1종
2) 실행 프로그램 및 API
- (EXE+API-1) 특징 정합 기반 위성 영상의 RPC 기하 보정 SW
- (EXE+API-2) 위성 영상 스테레오 정합 및 3차원 구조 복원 SW
- (EXE+API-3) 위성 영상 기반 3차원 메쉬/텍스쳐 생성 기술
3) 소스 코드
- (SRC-1) 다고도 영상 기반 3차원 광역 지형 복원 자동화 파이프라인 SW
- (SRC-2) 대규모 광역 지형 자동 분할 처리 및 분산/병렬 처리 SW
- 3차원 지형 데이터 구축 및 가시화 시스템에 기술 적용 가능함
- 실제 지형 데이터를 이용한 콘텐츠 제작에 활용 가능함
- 지형 데이터를 기반으로 하는 여러 가지 응용 어플리케이션에 활용 가능할 것으로 기대됨