실감정사영상(True Ortho Image)

1. 실감정사영상(True Ortho Image)의 정의

실감정사영상이란 항공기 및 인공위성에 탑재된 센서에 의해 얻어진 대상물에 대하여 중심투영으로 생성된 이미지를 지도와 같은 정사투영 상태로 영상을 재구성한 것을 말한다. 실감정사영상은 지형뿐만 아니라 건물의 기복 · 변위를 보정한 영상이다 실감정사영상은 건물의 기복이 보정되어 영상에서 건물의 . 기복으로 발생하는 패색지역이 없으며 건물의 위치정확도가 수치지도와 동일한 영상이다.

 

 

1) 실감정사영상의 특성

① 지형 및 건물에 발생하는 기복 변위와 항공기 및 위성의 자세로 인해 발생하는 편위를 제거하여 영상의 기하학적 왜곡을 보정한 영상

② 영상의 편위를 제거하고 사진의 상이 일반지도에서 보는 것처럼 사진 위의 모든 점에서 축척이 일정하도록 만든 영상

③ 모든 객체들이 동일한 축척을 가지고 있기 때문에 영상의 특성과 지도의 위치정확도를 함께 지니고 있음

④ 일반지도에서 생략하거나 일반화하여 나타나지 않았던 객체들의 형태까지 탐지가 가능하기에 영상지도 제작이 가능함

 

2. 실감정사영상 제작공정

실감정사영상은 디지털 트윈체계 구축, 스마트시티 조성 등을 위한 3차원 공간정보의 기본 인프라 자료로서 실감정사영상의 지형 및 건물의 기복변위를 제거한 영상과 시설물 정보를 결합하여 활용할 수 있다. 획일화된 시설물 모델 제작방식 탈피하여 최상의 성과품질 취득이 가능한 실감정사영상 제작 공정은 다음과 같다.

 

 

① 고해상도 항공사진 또는 위성사진: 건물 편위 제거를 위해서는 고해상도의 항공사진이나 위성 사진 데이터가 필요합니다. 이러한 데이터는 공공 기관이나 상업적인 데이터 공급 업체 등으로부터 획득할 수 있습니다.

② 이미지 전처리: 획득한 항공사진 또는 위성 사진 데이터를 전처리하여 건물 편위 제거에 적합한 형태로 변환합니다. 전처리 작업에는 이미지 보정, 노이즈 제거, 기하학적 보정 등이 포함될 수 있습니다.

③ 지형 정보 추출: 전처리된 이미지에서 지형 정보를 추출합니다. 이를 위해 디지털 고도 모델(Digital Elevation Model, DEM)을 생성하고, 지형의 고도 정보를 활용하여 지형의 편위를 추정합니다.

④ 건물 검출: 전처리된 이미지에서 건물 영역을 검출합니다. 이를 위해 컴퓨터 비전 기술이나 이미지 분할 알고리즘 등을 사용할 수 있습니다. 건물 영역을 정확하게 검출하는 것이 편위 제거의 기반이 됩니다.

⑤ 건물 편위 보정: 건물 영역을 기준으로 편위 보정을 수행합니다. 이는 건물의 왜곡을 제거하여 지형 정보를 정확하게 표현하는 것을 의미합니다. 편위 보정에는 기하학적 보정 기법이 사용되며, 일반적으로 건물의 외벽 또는 지붕 등을 기준으로 보정 작업이 이루어집니다.

⑥ 지형 및 건물 편위 보정: 지형과 건물의 편위를 동시에 보정합니다. 이를 위해 DEM과 건물 정보를 통합하여 지형과 건물의 편위를 보정하는 작업을 수행합니다.

⑦ 정사 사진 생성: 편위가 보정된 이미지를 사용하여 실감정사영상(True Ortho image)을 생성합니다. 정사 사진은 지형과 건물의 왜곡이 제거되고 실제 지형과 건물의 형태와 위치를 정확하게 표현된 이미지입니다.

 

3. 실감정사영상 장단점

 

실감정사영상(Thue Ortho image)는 고해상도 항공사진이나 위성 사진을 이용하여 건물의 편위(거울 효과)를 제거하여 정확한 지형 정보를 얻을 수 있는 기술입니다. 이러한 기술은 다음과 같은 장점과 한계가 있습니다.

1) 장점

① 지형 정보의 정확성: 실감정사영상은 건물의 표면을 평면으로 보정하여 지형 정보를 정확하게 표현합니다. 이를 통해 지형 분석, 도시 계획, 지리 정보 시스템 등에 활용할 수 있습니다.

② 시각적인 통일성: 건물 편위 제거를 통해 사진에서 건물의 왜곡이 제거되므로 시각적으로 통일된 모습을 제공합니다. 이는 지도 작성이나 도시 경관 분석 등에서 유용합니다.

③ 데이터 활용의 다양성: 실감정사영상은 건물의 외부 모습을 정확하게 보정하여 제공하므로, 건축 설계, 도로 설계, 신호체계 설치 등 다양한 분야에서 활용할 수 있습니다.

2) 단점

① 건물 형태 변형: 건물 편위 제거는 건물의 왜곡을 보정하는 것이므로, 건물 형태에 약간의 변형이 생길 수 있습니다. 따라서 정확한 건물 모양과 크기를 필요로 하는 경우에는 추가적인 보정이 필요할 수 있습니다.

② 건물 내부 정보 미포함: 건물 편위 제거는 건물 외부의 편위를 보정하는 것이므로, 건물 내부 정보는 포함되지 않습니다. 따라서 실내 구조나 내부 시설에 대한 정보는 실감정사영상에서 파악하기 어렵습니다.

③ 데이터 수집의 어려움: 고해상도 항공사진이나 위성 사진을 활용하기 위해서는 데이터 수집이 필요합니다. 데이터 수집에는 비용과 시간이 소요되며, 날씨 조건이나 촬영 각도 등에 따라 데이터 품질에 영향을 받을 수 있습니다.