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UAV 영상(RGB, 적외 열 영상)을 활용한 하천환경 모니터링
강준오,김달주,한웅지,이용창,Kang, Joon-Oh,Kim, Dal-Joo,Han, Woong-Ji,Lee, Yong-Chang 인천대학교 도시과학연구원 2017 도시과학 Vol.6 No.2
최근, 하천의 수질오염 및 악취발생으로 민원이 증가하여 하천환경개선에 큰 관심이 모아지고 있다. 본 연구의 목적은 하수 유입부에 대해 무인항공기(UAV)를 활용하여 RGB 및 적외 열 영상을 획득하고 하천제방 정비 계획 및 하천 오염 현황의 모니터링을 위한 응용성을 검토하였다. 특히, 하천 인근 공장에서 배출되는 폐수를 적외 열 영상으로 검출하여 폐수의 전파를 모니터링하였다. 또한 하천 제방 정비대상 지역과 인근지역에 대한 RGB영상을 SfM(Structure from Motion)기반 영상 해석을 통해 고정밀 3차원 모형을 제작하고 정확성을 검토하였다. 연구결과, UAV영상을 활용, 폐수유입에 따른 하천의 온도변화를 감지하여 수질오염의 유입부 및 전파 현상을 모니터링 할 수 있었다. 또한 고정밀 3차원 모델(수치지형도, 정사영상)을 제작, 정확성을 검토하고 하천의 제방정비를 위한 정밀 3차원 정보 및 식생 피복정보를 도출할 수 있었다. Recently, civil complaints have increased due to water pollution and bad smell in rivers. Therefore, attention is focused on improving the river environment. The purpose of this study is to acquire RGB and thermal infrared images using UAV for sewage outlet and to monitor the status of stream pollution and the applicability UAV based images for river embankment maintenance plan was examined. The accuracy of the 3D model was examination by SfM(Structure from Motion) based images analysis on river embankment maintenance area. Especially, The wastewater discharged from the factory near the river was detected as an thermal infrared images and the flow of wastewater was monitored. As a result of the study, we could monitor the cause and flows of wastewater pollution by detecting temperature change caused by wastewater inflow using UAV images. In addition, UAV based a high precision 3D model (DTM, Digital Topographic Map, Orthophoto Mosaic) was produced to obtain precise DSM(Digital Surface Model) and vegetation cover information for river embankment maintenance.
UAV 고도변화에 따른 적외 열 영상 온도 검출 성능 비교
강준오(Kang, Joon Oh),이용창(Lee, Yong Chang) 한국측량학회 2018 한국측량학회 학술대회자료집 Vol.2018 No.4
최근, UAV를 기반으로 여러 파장 대역의 영상을 획득하여 여러 산업분야에서 다양한 응용이 시도되고 있다. 특히, SfM(Structure from Motion)기반 영상해석으로 피사체의 특성정보를 구축하는 연구가 활발히 시도되고 있다. 본 연구는 적외 열 영상 카메라를 UAV에 탑재하여 비행 고도변화에 따른 온도 검출 성능을 비교하고, 영상해석을 통한 열 영상의 공간정보 및 특성정보를 구축, 특징점 검출을 확인하였다. 연구결과 고도 변화에 따른 온도 검출 성능은 편차가 있지만 모든 고도에서 특징점의 상대적인 검토가 가능하였다. 또한, 높은 중복도의 영상해석을 통해 열 영상정합의 온도분포도를 생성, 상대적인 비교 · 분석을 통한 특징점 검출이 가능하다.
지상 LiDAR 및 UAS 영상기반 선각마애불 3차원 현상 모델링
강준오(Joonoh Kang),권영훈(yunghun Kwon),이용창(Yongchang Lee) 대한공간정보학회 2019 한국공간정보학회 학술대회 Vol.2019 No.11
컴퓨터기술의 발달, 영상해석 기술의 고도화 및 경량 무인항공기(UAV)가 대중화되면서 ‘UAV와 각종 센서의 융합을 기반으로 한 응용시스템(UAS)’이 산업계 전반으로 확산되고 있으며 LiDAR와 조합한 UAS 기술개발이 큰 주목을 받고 있다. 국가문화유산물의 기록, 유지 · 관리는 물론 파손 시 복구를 위해서는 효율적인 정밀 3차원 현상 모델링 ‧ 재현과 주기적 육안점검 기술이 필요하다. 본 연구의 목적은 초대형 선각 마애보살입상의 정밀현상모델링 ‧ 재현과 육안점검의 대안으로 UAS 영상을 기반으로 한 사진측량방법과 지상 LiDAR의 효용성을 검증하는 것이다. 이를 위해 국내 최대 마애불 시흥 소래산 마애보살입상을 대상으로 UAS 영상 및 지상 레이저 스캐닝(TLS, Terrestrial Laser Scanning) 데이터를 획득하고 검사점에 대해 토탈스테이션 측량시스템 간의 측위정확도를 비교하였다. 또한, 선각 현상을 도화하여 문화재청의 정량적 규격 값과 비교하며 유지관리를 위한 육안점검 작업의 대체 가능성을 검토하였다. 연구결과, 대형 마애보살입상의 정밀 현상조사 및 육안점검의 대안으로 UAS 영상 해석법과 TLS의 효용성을 확인할 수 있었으므로 향후, 대형 국가문화유산의 현상조사와 유지관리에 그 활용이 기대된다.
강준오(Joon-Oh Kang),이용창(Yong-Chang Lee) 대한공간정보학회 2016 한국지형공간정보학회 학술대회 Vol.2016 No.10
교량에 대한 안전 점검 및 정밀안전진단은 현장조사 및 각종 시험에 의해 물리 및 기능적 결함과 내재된 위험요소를 발견하고 초기 대책 및 보강방법을 제시하여 대규모 보수보강에 따른 경제적 손실은 물론 재해를 사전에 방지하는 목적으로 수행된다. 교량의 점검에는 정기점검, 정밀점검 및 긴급점검이 있고 외관점검이 공통적으로 수행된다. 그동안, 교량의 외관점검은 인력과 탑재차량을 활용한 육안점검으로 수행되어 왔다. 본 연구는 효율적인 외관점검 방법을 모색하기 위해 드론을 활용하여 교량 점검부에 대한 영상을 획득하고 교량 안전 점검의 활용성을 검토하였다. 사전연구 결과, 교량 점검부에 대한 크랙, 백태 및 누수 등의 확인은 물론 교량의 3차원 모형을 구성하여 시설물의 유지관리 정보화에 유용할 것으로 분석되었다.
3가지 RGB 센서에 의한 석조물의 3D 모델링 정확도 비교
강준오(Kang, Joon Oh),이용창(Lee, Yong, Chang) 한국측량학회 2017 한국측량학회 학술대회자료집 Vol.2017 No.4
카메라 기술의 발달로 저가의 비측정용 카메라에 의한 공학적 목적의 고해상 영상 수집이 가능하게 되었다. 본 연구는 3가지 생활용 RGB 센서 카메라(NEX7, OSMO-FC350, 갤럭시S6)를 활용하여 전신 촬영이 가능한 2m 이하의 소형 석조물을 촬영하고 SfM(Structure from Motion)기반 영상해석 툴(Context Capture)로 3차원 형상을 재현하였다. 특히 카메라간 3차원 모델의 완성도와 기하학적 정확도를 비교·분석하였다. 연구결과, 소형 석조물의 3차원 공간정보구축에 1200만 화소 이상 생활용 카메라의 효용성을 입증할 수 있었다.