저가형 회전익 드론 영상을 이용한 3차원 실감모델 생성 및 측위 정확도 분석 = 3D Reality Model Creation and Positioning Accuracy Analysis Using Images Obtained with a Low-cost Rotary Wing Drone

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this study, created 3D reality model for spatial object by combining vertical image and horizontal image obtained from a low-cost rotary wing drone in order to large scale 3D spatial information. And analysis positioning accuracy of positioning data extracting from 3D reality model for verification of application. Through the study, it suggested the application of unmanned aerial photogrammetry comparing with traditional manned aerial photogrammetry for acquisition of large scale 3D spatial information and creation of 3D reality model. In addition, it created the 3D reality model which is created by combining the vertical and horizontal image taken with a low cost rotary wing drone. Also, positioning accuracy is analysed about result extracted form 3D reality model by comparing with result of GNSS RTK-VRS positioning. As a result, the x-coordinate and y-coordinate showed approximately around 10cm deviation. The deviation of z-coordinate occurred about twice compared to plane coordinates. This analysis result is estimated with high accuracy relatively considering the images recorded at maximum altitude(flying height 150m) and the low cost drone. It was showed a pattern similar to the pattern of error occurrence in a traditional aerial photogrammetry in the analysis results of the positioning accuracy. And It is also expected to be fully utilized in practice that 3D reality model quality and positioning accuracy produced by drone images in terms of efficiency and economics of processing and photographing system.

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 대축척 3차원 공간정보의 획득을 위해 저가형 회전익 드론에 의해 획득되는 수직영상과 수평영상을 조합하여 공간 객체에 대한 3차원 실감모델을 제작하고 이로부터 추출한 측위자료의 활용성을 검증하기 위하여 측위 정확도를 분석한 것이다. 연구를 통해 대축척 3차원 공간정보의 획득과 3차원 실감모델의 제작을 위한 무인항공사진측량의 활용성을 기존 유인항공사진측량과 비교하여 제시하였으며, 저가형 회전익 드론을 이용하여 획득한 수직 및 수평영상을 조합 처리하여 3차원 실감모델을 생성하였다. 또한 3차원 실감모델에서 추출한 측위 결과를 GNSS RTK-VRS 측위 결과와 비교하여 정확도를 분석하였다. 그 결과 X좌표와 Y좌표는 10cm내외의 측위 편차를 보였으며, Z좌표의 경우 평면좌표에 비해 약 2배의 편차가 발생함을 확인하였다. 이 분석결과는 영상의 촬영고도가 150m로서 드론 촬영의 최대 고도에서 촬영된 영상이고 저가형 드론으로부터 획득한 영상임을 고려할 때 상대적으로 높은 정확도를 확보한 것으로 판단된다. 측위 정확도에 대한 분석결과로부터 기존 항공사진측량의 오차발생 패턴과 유사한 양상을 보임을 확인하였으며, 촬영시스템과 영상처리의 효율성 및 경제성 등의 측면에서 분석할 때 드론 영상을 이용하여 생성한 3차원 실감모델의 품질과 측위 정확도는 실무에 충분히 활용 가능할 것으로 기대된다.

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