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상세정보

중저고도 영상 기반 3차원 지형 복원 기술

전수책임자
김혜선
참여자
강경규, 김혜선, 박창준, 반윤지, 이만희, 추창우
기술이전수
1
이전연도
2020
협약과제
19HS5100, 다고도 이기종 실사영상 기반 3차원 합성전장 구축 및 가시화 기술 개발, 박창준
20IH4100, 실감 콘텐츠 광역 공간 복제 및 실시간 고품질 재구성 기술 개발, 박창준
본 기술이전은 상용 드론 및 일반 광학 카메라로 촬영된 입력 영상들을 이용하여 광역의 지형 정보를 3차원으로 구조 복원하고 고정밀 메쉬/텍스쳐 및 DSM 데이터를 생성하는 자동화 파이프라인에 관한 것임
- 3차원 지형 정보는 산업, 국방, 건설, 도시 계획, 콘텐츠 제작 등 다양한 방면으로 활용할 수 있는 유용한 데이터이나, 제작 및 갱신에 많은 시간과 수작업이 필요함으로써 응용에 어려움이 있음
- 본 기술이전은 다양한 업계에 3차원 지형 데이터 수급을 원활하게 하기 위해 2차원 광학 영상을 입력해주면 자동으로 3차원 지형 정보를 생성해주는 기술을 개발하고 이전 지원함
- 특히, 넓은 지역에 대해 3차원 지형 데이터를 생성하는 것은 입력 데이터 용량 문제와 3차원 데이터 저장/가시화에 있어서 처리하기 힘든 점이 많았는데, 본 개발 기술은 자동으로 대상 지역을 자동으로 분할해서 프로세싱하고 저장함으로써 3차원 지형 데이터 제작 및 활용을 용이하게 함
3차원 지형 데이터 복원 생성 전 파이프라인에 걸쳐 사용자의 수작업 없이 자동으로 지형 생성 프로세싱을 실행하며 중간 데이터 확인을 위한 사용자 GUI를 지원함
- 다양한 입력 데이터 케이스 분석 및 실험을 통해 안정화 및 최적화된 카메라 기하 보정 연산 지원
- MVS 기술 기반 depth/normal map 정보 생성으로 3차원 지형 정보 정밀 복원 프로세싱 기술 지원
- Depth fusion 방식의 안정적인 조밀 포인트/메쉬/텍스쳐/DSM 정보 생성 기술을 지원하며 사용자가 원하는 단계의 결과물 저장 가능
- 넓은 지형을 자동 복원하기 위해 대상 지역을 프로세싱 가능한 타일 단위로 자동 분할 처리하며, 각각 프로세싱된 타일 단위의 지형 데이터는 끊어짐 없이 부드럽게 연결됨
- 다양한 이미지 파일 포맷과 해상도, 채널수, 비트수 등을 지원하며 해당 파일의 로딩/전처리 및 저장 기능을 지원함
- 표준화된 지구 좌표계(WGS84)를 기준으로 미터 단위의 3차원 지형 데이터를 생성하며, 사용자가 원하는 형식의 파일 포맷으로 저장 가능(obj, dae, kml)
<기술이전 내용>
1) 중/저고도 영상 특징 매칭 기반 카메라 기하 보정 최적화 기술
- 중/저고도 광학 영상 특징 검출 및 매칭 최적화 기술
- 카메라 기하 보정 파이프라인 최적화 기술
2) MVS(Multi View Stereo) 기반 영상 depthmap 정보 생성 기술
- MVS 기반 영상 depth/normal 정보 생성 기술
- Depthmap 생성 파이프라인 적용 기술
3) Depth Fusion 기반 3차원 조밀 포인트/메쉬/텍스쳐/DSM 정보 생성 기술
- Depth fusion 방식의 조밀 포인트 생성 기술
- 볼륨 기반 메쉬 생성 최적화 기술
- Seamless 텍스쳐맵 생성 최적화 기술
4) 중/저고도 영상 기반 3차원 지형 복원 자동화 파이프라인 관리 기술
- 8bit/16bit/다채널/고해상도 영상 로딩 관리 및 최적화 기술
- 3차원 지형 복원 자동화 파이프라인 관리 및 사용자 UI 기술
- 타일 단위 지형 복원 중간/결과 데이터 관리 및 3차원 가시화 기술
- 지구 좌표계 기준 결과 데이터 저장 및 표준 포맷 export 기술

<기술이전 범위>
1) 관련 문서
- (DOC-1) 요구사항 정의서 1종
- (DOC-3) 시험절차 및 결과서 1종
2) 중저고도 영상 기반 지형 복원 통합 프로그램
- (LIB-1) WGS84 기반 좌표계 변환 라이브러리
- (LIB-2) 이미지 로딩 관리 라이브러리
- (LIB-3) 프로그램간 통신 및 파이프라인 실행 관리 라이브러리
- (SRC-1) 중/저고도 영상 기반 지형 복원 자동화 파이프라인 SW 소스 코드
3) 중저고도 영상 기반 지형 복원 파이프라인 단위 프로그램
- (EXE-1) 특징 검출/매칭 프로그램 실행파일
- (EXE-2) 카메라 자세 추정 프로그램 실행파일
- (EXE-3) 다중 시점 스테레오 기반 깊이 정보 생성 프로그램 실행파일
- (EXE-4) 깊이 정보 융함 프로그램 실행파일
- (EXE-5) 메쉬 생성 프로그램 실행 파일
- (EXE-6) 영상 기반 텍스쳐 복원 프로그램 실행 파일
- (EXE-7) 지형 DSM 정보 생성 프로그램 실행 파일
- 3차원 실측 지형 데이터 생성 및 DB 구축을 통해 국방/건축/제조, 도시/행정 등에 기반 데이터로 활용 가능
- 실제 지형 데이터를 이용해서 영화/TV, 게임, AR/VR, 관광 등의 문화 콘텐츠 제작에 활용 가능함
- 지형 데이터를 기반으로 하는 여러 가지 응용 어플리케이션에 활용 가능할 것으로 기대됨