위성측위,지리정보,교통체계,공간영상
대한민국 `구석구석` 공간정보구축
이동형 차량으로 기동성 장점… 3차원 좌표ㆍ영상ㆍ스캔 데이터 제공
대한민국 `구석구석` 공간정보구축
이동형 차량으로 기동성 장점… 3차원 좌표ㆍ영상ㆍ스캔 데이터 제공
영상(비디오)이 공간정보 구축 및 표현, 가시화를 위한 효율적인 매체로 널리 보급되면서 공간정보의 새로운 구축수단으로 주목받고 있습니다. 비디오 기반의 지리정보시스템(GIS)은 카메라, 위성항법장치(GPS), 관성항법장치(INS) 등의 장비와 소프트웨어가 통합된 플랫폼으로 주로 차량에 적합한 형태로 개발돼 왔습니다.
이처럼 차량을 이용한 모바일 매핑 시스템은 도로, 차선, 도로 시설물 등을 인식해 도로 표지판을 자동 추출하는 데 이용되거나 도로 시설물의 위치 측정, 자동 주행을 위한 도로차선 추출 등에 활용돼 왔습니다. 이를 가능케 해 주는 것이 4S-Van(밴)이라 할 수 있습니다. 4S-Van은 차량에 공간정보를 구축하기 위한 각종 장비와 소프트웨어를 실어 빠르게 움직이면서 측량할 수 있는 장점을 지니고 있습니다.
◇4S-Van이란= 4S는 위성측위시스템(GNSS)과 지리정보시스템(GIS), 지능형 교통체계(ITS), 공간영상정보 시스템(SIIS)이 통합된 형태를 뜻합니다. 즉, 4S-Van은 여러 정보 시스템의 기초 자료로 제공ㆍ응용할 수 있는 하드웨어와 소프트웨어가 통합된 첨단 기술의 집약체로, 차량을 이용한 이동형 매핑 시스템을 일컫습니다.
이처럼 4S-Van은 GPS, 관성측정장치(IMU), CCD 카메라, 레이저 스캐너, 무선통신 기술을 통합해 현장에서 GIS용 데이터와 정확한 위치정보를 얻어 공간정보를 만들어 낼 수 있습니다. 일정한 거리 및 시간 간격으로 각종 자료를 모으고, 이를 통합 처리해 거리의 다양한 지형지물의 3차원 좌표와 영상 및 레이저 스캔 데이터를 제공합니다.
결과적으로 4S-Van은 지상공간에 존재하는 다양한 지형지물의 위치와 속성정보를 현장에서 바로 모아 공간정보를 신속하고 정확하게 구축하는 최신 측량기술이라 할 수 있습니다. 기존 GIS 데이터베이스와 연계해 각종 의사결정 및 계획 수립에 효율적으로 지원할 수 있고 GPS 측량기술과 차량항법 기술, 사진측량학 기술 등이 복합된 최신 시스템이기도 합니다.
◇4S-Van의 작동원리는=4S-Van은 GPS와 IMU의 통합으로 카메라의 위치와 자세를 결정합니다. 2대의 CCD 카메라로 전방을 촬영해 전방교회법으로 물체의 위치를 분석하고, 기존의 데이터베이스 시스템과 연동해 공간정보를 구축해 현장에 활용할 수 있도록 지원합니다.
입체영상을 얻기 위해 장착된 CCD 카메라는 도로와 그 주변을 중복 촬영하기 위해 미리 설정된 간격으로 차량에 부착합니다. 그러면 사진측량 기법으로 2장의 영상에 나타난 대상물의 위치를 구할 수 있습니다.
4S-Van 시스템은 입체 비디오 영상 및 영상의 각 프레임과 동기화된 카메라 위치와 자세 정보를 수집하고, 각 프레임에 나타나는 객체를 선택해 객체의 3차원 좌표를 계산할 수 있습니다.
각 프레임별로 시간과 동기화된 카메라의 위치와 자세 정보에서 객체가 나타난 화면 좌표를 실세계 좌표로 바꿀 수 있고, 반대로 실세계 좌표를 화면 좌표로 변환할 수 있습니다.
또한 레이저 스캐너를 장착해 스캔 데이터를 얻을 수 있는데, 고정된 레이저 스캐닝 시스템에 비해 4S-Van은 이동형 레이저 스캐닝 시스템을 통해 정확하고 빠르게 대상물의 3차원 영상정보를 측정할 수 있습니다.
◇4S-Van의 활용은=4S-Van은 도시, 교통, 도로, 통신, 해양, 재해ㆍ재난 등 다양한 국가 기반 기술분야에서 양질의 공간정보 제공이 가능한 시스템을 구축하기 위해 각종 자료의 획득과 유지 관리에서 좀 더 신속하고 비용 효과가 큰 기술로 각광받고 있습니다. 이 때문에 도로의 안전, 계획, 유지ㆍ관리 및 교통량 정보 등 ITS와 관련된 분야의 시스템과 지형지물 정보획득, 지도제작, 도시계획, 3차원 도시 모델링 등 GIS에 적용되는 시스템에도 광범위하게 활용됩니다.
이처럼 4S-Van은 위치정보는 물론 문화재나 관광 상품의 영상 제공이나 3차원 시뮬레이션, 시설물 변화정보 탐지, 가상현실, 차량항법, 컴퓨터 게임 등에 널리 활용될 수 있습니다.
대전=이준기기자 bongchu@
자료제공=한국전자통신연구원
이처럼 차량을 이용한 모바일 매핑 시스템은 도로, 차선, 도로 시설물 등을 인식해 도로 표지판을 자동 추출하는 데 이용되거나 도로 시설물의 위치 측정, 자동 주행을 위한 도로차선 추출 등에 활용돼 왔습니다. 이를 가능케 해 주는 것이 4S-Van(밴)이라 할 수 있습니다. 4S-Van은 차량에 공간정보를 구축하기 위한 각종 장비와 소프트웨어를 실어 빠르게 움직이면서 측량할 수 있는 장점을 지니고 있습니다.
◇4S-Van이란= 4S는 위성측위시스템(GNSS)과 지리정보시스템(GIS), 지능형 교통체계(ITS), 공간영상정보 시스템(SIIS)이 통합된 형태를 뜻합니다. 즉, 4S-Van은 여러 정보 시스템의 기초 자료로 제공ㆍ응용할 수 있는 하드웨어와 소프트웨어가 통합된 첨단 기술의 집약체로, 차량을 이용한 이동형 매핑 시스템을 일컫습니다.
이처럼 4S-Van은 GPS, 관성측정장치(IMU), CCD 카메라, 레이저 스캐너, 무선통신 기술을 통합해 현장에서 GIS용 데이터와 정확한 위치정보를 얻어 공간정보를 만들어 낼 수 있습니다. 일정한 거리 및 시간 간격으로 각종 자료를 모으고, 이를 통합 처리해 거리의 다양한 지형지물의 3차원 좌표와 영상 및 레이저 스캔 데이터를 제공합니다.
결과적으로 4S-Van은 지상공간에 존재하는 다양한 지형지물의 위치와 속성정보를 현장에서 바로 모아 공간정보를 신속하고 정확하게 구축하는 최신 측량기술이라 할 수 있습니다. 기존 GIS 데이터베이스와 연계해 각종 의사결정 및 계획 수립에 효율적으로 지원할 수 있고 GPS 측량기술과 차량항법 기술, 사진측량학 기술 등이 복합된 최신 시스템이기도 합니다.
◇4S-Van의 작동원리는=4S-Van은 GPS와 IMU의 통합으로 카메라의 위치와 자세를 결정합니다. 2대의 CCD 카메라로 전방을 촬영해 전방교회법으로 물체의 위치를 분석하고, 기존의 데이터베이스 시스템과 연동해 공간정보를 구축해 현장에 활용할 수 있도록 지원합니다.
입체영상을 얻기 위해 장착된 CCD 카메라는 도로와 그 주변을 중복 촬영하기 위해 미리 설정된 간격으로 차량에 부착합니다. 그러면 사진측량 기법으로 2장의 영상에 나타난 대상물의 위치를 구할 수 있습니다.
4S-Van 시스템은 입체 비디오 영상 및 영상의 각 프레임과 동기화된 카메라 위치와 자세 정보를 수집하고, 각 프레임에 나타나는 객체를 선택해 객체의 3차원 좌표를 계산할 수 있습니다.
각 프레임별로 시간과 동기화된 카메라의 위치와 자세 정보에서 객체가 나타난 화면 좌표를 실세계 좌표로 바꿀 수 있고, 반대로 실세계 좌표를 화면 좌표로 변환할 수 있습니다.
또한 레이저 스캐너를 장착해 스캔 데이터를 얻을 수 있는데, 고정된 레이저 스캐닝 시스템에 비해 4S-Van은 이동형 레이저 스캐닝 시스템을 통해 정확하고 빠르게 대상물의 3차원 영상정보를 측정할 수 있습니다.
◇4S-Van의 활용은=4S-Van은 도시, 교통, 도로, 통신, 해양, 재해ㆍ재난 등 다양한 국가 기반 기술분야에서 양질의 공간정보 제공이 가능한 시스템을 구축하기 위해 각종 자료의 획득과 유지 관리에서 좀 더 신속하고 비용 효과가 큰 기술로 각광받고 있습니다. 이 때문에 도로의 안전, 계획, 유지ㆍ관리 및 교통량 정보 등 ITS와 관련된 분야의 시스템과 지형지물 정보획득, 지도제작, 도시계획, 3차원 도시 모델링 등 GIS에 적용되는 시스템에도 광범위하게 활용됩니다.
이처럼 4S-Van은 위치정보는 물론 문화재나 관광 상품의 영상 제공이나 3차원 시뮬레이션, 시설물 변화정보 탐지, 가상현실, 차량항법, 컴퓨터 게임 등에 널리 활용될 수 있습니다.
대전=이준기기자 bongchu@
자료제공=한국전자통신연구원
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