지상라이다 데이터의 색상 정보와 호프 변환을 이용한 구조물 추출 및 모델링 = Extraction and Modeling of Structure in Terrestrial LIDAR data Using Color Information and Hough Transform

국문 초록 (Abstract)

본 논문에서는 지상라이다에서 획득한 3차원 점군데이터로부터 인공 구조물을 추출하는 알고리듬을 제안한다. 지상 라이다 점군데이터는 항공 라이다의 경우와 달리 목표 구조물의 크기와 비슷한 다양한 장애물이 존재하고 데이터의 밀도, 거리 등의 특성이 다르기 때문에 항공라이다에서 사용된 기존의 알고리듬을 그대로 적용하기가 곤란하다. 제안 방법에서는 지상 라이다 데이터가 가지고 있는 색상 정보를 이용하여 목표 구조물에 해당하는 점군데이터를 분할하고, 분할된 점군데이터의 호프(Hough) 변환을 통해 3차원 공간상에서의 구조물에 해당하는 직선 방정식을 추정한다. 추정된 직선과 점군데이터 사이의 거리를 비교하여 목표 구조물을 추출하며, 추출한 구조물 데이터를 기반으로 구조물의 최종 모델링을 수행한다. 제안 방법은 목표 구조물의 기준 색상을 획득하는 단계와 최종 TIN(Triangulated Irregular Network) 설정단계에서만 사용자의 개입이 필요하다는 점에서 효율적이다.

목차 (Table of Contents)

• 차례 ⅰ
• 그림 차례 ⅱ
• 표 차례 ⅳ
• 요약 ⅴ
• Ⅰ. 서론 1
• 1.1 연구배경 및 목적 1
• 1.2 라이다의 정의 3
• 1.3 연구동향 및 기존 연구들과의 차이점 6
• Ⅱ. 구조물 추출 알고리즘 9
• 2.1 구조물 추출 과정 9
• 2.2 색상 정보를 이용한 3차원 점군 데이터 분할 11
• 2.3 Hough 변환과 직선 방정식 추정 13
• 2.4 직선과 원 데이터 거리비교를 통한 구조물 추출 17
• 2.5 데이터 클러스터링 18
• 2.6 목표 구조물 모델링 22
• Ⅲ. 실험결과 24
• 3.1 색상 정보를 이용한 3차원 점군데이터 분할 24
• 3.2 Hough 변환을 이용한 직선 방정식 추정 27
• 3.3 직선과 원데이터 거리비교를 통한 구조물 추출 29
• 3.4 데이터 클러스터링 31
• 3.5 목표 구조물 모델링 33
• Ⅳ. 결론 및 향후연구 35
• 참고문헌 36
• Abstract 38