Displacement Measurement of Structure using Multi-View Camera & Photogrammetry

사진측량법과 다시점 카메라를 이용한 구조물의 변위계측

In this paper, we propose an automatic displacement system for testing stability of structure. Photogrammetry is a method which can measure accurate 3D data from 2D images taken from different locations and which is suitable for analyzing and measuring the displacement of structure. This paper consists of camera calibration, feature extraction using coded target & retro-reflective circle, 3D reconstruction and analyzing accuracy. Multi-view camera which is used for measuring displacement of structure is placed with different location respectively. Camera calibration calculates trifocal tensor from corresponding points in images, from which Euclidean camera is calculated. Especially, in a step of feature extraction, we utilize sub-pixel method and pattern recognition in order to measure the accurate 3D locations. Scale bar is used as reference to measure. the accurate value of world coordinate..

본 논문에서는 구조물의 안전성을 목적으로 변위를 감시하는 자동화된 시스템을 제안한다. 사진측량 기법은 서로 다른 각도에서 촬영된 2차원 이미지로부터 대상물의 정밀한 3차원 형상을 얻어내는 기법으로써 구조물의 변형을 분석하기에 매우 정확하면서도 편리하다. 본 논문은 카메라보정, 표정점(coded target)을 이용한 특징점의 획득, 획득된 특징점의 3차원 복원 및 정확도 분석의 과정으로 구성된다. 논문에서 사용되는 다시점 카메라 각각의 카메라는 일정한 거리와 시차로 배치하였다. 카메라 보정은 다시점 카메라로부터 획득된 3장의 영상에서 7개 이상의 대응점들로부터 트라이포컬텐서를 구하고 이로부터 유클리드 카메라를 구하는 자기교정(self-calibration) 방법을 사용하였다. 특히 특징점 획득 과정에서, 정확한 좌표를 구하기 위하여 외곽형상으로부터 중심점의 좌표를 정확하게 계산해내는 서브픽셀 기법을 사용하고 패턴 인식 기법을 이용하여 특징점을 자동으로 검출하였으며, 실세계 좌표상에서의 실측값을 구하기 위하여 스케일 바를 사용한다.