일반기술

그림자 분석을 통한 3차원 건물정보 추출 방법

본 발명은 인공위성이나 항공기에서 촬영한 영상으로부터 건물의 높이와 위치를 추출하는 건물정보 추출방법에 관한 것으로서, 특히 그림자를 영상에 투영하는 방식을 사용하여 건물 높이를 추출한 이후에 건물지붕의 외곽선을 건물수직선 방향으로 이동시켜 단 한 장의 영상으로부터 건물의 높이와 위치를 추출할 수 있도록 하는 그림자 분석을 통한 3차원 건물정보 추출방법에 관한 것이다.본 발명은 인공위성이나 비행기 등에서 건물을 촬영한 한 장의 영상으로부터 건물의 3차원 정보를 추출하는 방법을 제공하며, 본 발명은 도북 또는 진북방향과 영상이 이루는 방위각, 촬영지역에서의 태양의 방위각과 고도각, 촬영지역에서의 카메라의 방위각과 고도각을 이용하여 건물의 높이가 주어졌을 때 이에 따르는 건물수직선과 건물그림자를 영상에 투영시키는 과정을 반복함으로써 투영된 건물그림자가 실제 영상에서 관측되는 건물의 그림자와 일치될 때의 건물의 높이값을 구하고 건물지붕 외곽선을 구해진 건물의 높이값에 따르는 건물수직선 만큼 수평 이동하여 건물의 위치를 구하게 된다. 따라서 본 발명은 한 장의 영상에서 건물의 위치와 높이를 측정하게 되므로 비용이 매우 절감된다.본 발명은 이러한 점을 감안한 것으로, 본 발명의 목적은 인공위성이나 항공기 등으로부터 획득된 건물에 대한 단 한 장의 영상으로부터 별도의 기준점이 없이 그림자를 이용하여 간단히 건물의 높이와 위치 등의 건물 3차원 정보를 추출할 수 있도록 한 그림자 분석을 통한 3차원 건물정보 추출방법을 제공함에 있다. 본 발명에 따른 그림자 분석을 통한 3차원 건물정보 추출방법은, 인공위성이나 항공기 등에서 촬영한 건물의 촬영 영상과 건물정보 추출을 위한 메타데이터를 입력받는 단계; 해당 촬영지역에서의 태양의 방위각과 고도각, 카메라의 방위각과 고도각을 계산하는 단계; 상기 영상으로부터 위치와 높이를 구하고자 하는 건물의 지붕부분 외곽선을 추출하는 단계; 추출된 건물의 외곽선에 높이값을 할당하고 할당된 높이값이 소정 조건을 만족할 때 까지 높이값을 조절하는 단계; 상기 높이값 조절에 따라 얻어진 높이값에 따른 건물의 수직선과 건물 그림자를 영상에 투영하는 단계; 및 영상에 투영된 그림자의 위치가 영상에 존재하는 건물그림자의 위치와 일치하면 해당 건물 높이값과 건물 수직선을 이용하여 건물위치를 추출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 그림자 분석을 통한 3차원 건물정보 추출방법은 단 한 장의 영상을 이용하여 건물의 높이와 위치를 추출할 수 있어 두 장 이상의 영상을 사용하는 것에 비하여 비용절감의 효과가 클 뿐만 아니라 사진측량학의 복잡한 수식을 사용하지 않기 때문에 범용으로 사용할 수 있는 장점이 있다.