Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography (한국측량학회지)

Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography (한국측량학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Filtering Airborne Laser Scanning Data by Utilizing Adjacency Based on Scan Line

스캔 라인 기반의 인접 관계를 이용한 항공레이저측량 자료의 필터링

  • 이정호 (서울대학교 건설환경시스템공학부) ;
  • 염준호 (서울대학교 건설환경시스템공학부) ;
  • 김용일 (서울대학교 건설환경시스템공학부)
  • Received : 2011.06.03
  • Accepted : 2011.07.12
  • Published : 2011.08.30
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

This study aims at filtering ALS points into ground and non-ground effectively through labeling and window based algorithm by utilizing 2D adjacency based on scan line. Firstly, points adjacency is constructed through minimal search based on scan line. Connected component labeling algorithm is applied to classify raw ALS points into ground and non-ground by utilizing the adjacency structure. Then, some small objects are removed by morphology filtering, and isolated ground points are restored by IDW estimation. The experimental results shows that the method provides good filtering performance( about 97% accuracy) for diverse sites, and the overall processing takes less time than converting raw data into TIN or raster grid.

본 연구는 스캔라인 기반의 2차원 이웃 관계를 활용하여 레이블링 알고리즘과 윈도우 기반의 알고리즘을 함께 적용함으로써 항공레이저측량 자료의 지면점과 비지면점을 효과적으로 분리하는 것을 목적으로 한다. 이를 위하여 스캔라인 구조를 바탕으로 최소의 탐색을 통해 점들의 인접 관계를 구축하고, 구축된 인접관계를 기반으로 연결성분 레이블링 알고리즘을 적용하여 항공레이저측량 자료를 지면점과 비지면점으로 분리하였다. 그리고, 모폴로지 필터링을 통해 작은 개체를 추가로 제거하고 거리반비례 추정을 통해 고립 지면점을 복원하여 정확도를 향상시켰다. 다양한 특성을 나타내는 지역에 적용하고 평가한 결과 대부분의 점들이 올바르게 분리 되었고 약97%의 전체 정확도를 도출하였으며, 인접관계 구축 및 데이터 처리 시간이 TIN 또는 격자 구조 자료 구축시간에 비하여 적게 소요되었다.

Keywords

References

  1. 유환희, 김성삼, 정동기, 홍재민 (2005), LIDAR 자료를 이용한 DTM 생성 정확도 평가, 한국측량학회지, 제 23권, 제 3호, pp. 261-272.
  2. 이임평 (2006), 항공 라이다 데이터의 분할: 점에서 패치로, 한국측량학회지, 제 24권, 제 1호, pp. 1-11.
  3. 좌윤석 (2003), 항공레이저 스캐닝데이터를 이용한 건물 자동추출에 관한 연구, 석사학위논문, 인하대학교
  4. 최승식, 송낙현, 조우석 (2007), Airborne LiDAR 필터에 관한 연구, 한국측량학회지, 제 25권, 제 1호, pp. 55-62.
  5. 최연웅, 조기성 (2005), 도시지역 LiDAR DSM으로부터 DEM추출기법 연구, 한국지형공간정보학회지, 제 13권, 제 1호, pp. 19-25.
  6. Axelsson, P. (2000), DEM generation from laser scanner data using TIN adaptive models, International Archives of Photogrammetry & Remote Sensing, Vol. 33, part B3, pp. 85-92.
  7. Chen, Q., P. Gong, D. Baldocchi, and G. Xie (2007), Filtering airborne laser scanning data with morphological methods, Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, Vol. 73, No. 2, pp. 175-185. https://doi.org/10.14358/PERS.73.2.175
  8. Elmqvist, M. (2002), Ground surface estimation from airborne laser scanner data using active shape models. International Archives of Photogrammetry Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Vol. 34 (Part 3A), pp. 114-118.
  9. Han, S., J. Lee, and K. Yu (2007), An approach for segmentation of airborne laser point clouds utilizing scan-line characteristics, ETRI Journal, Vol. 29, No. 5, pp. 641-648. https://doi.org/10.4218/etrij.07.0106.0316
  10. Kilian,J., N. Haala, and M. Englich (1996), Capture and evaluation of airborne laser scanner data, International Archives of Photogrammetry & Remote Sensing, Vol. 31, Part B3, pp. 383-388.
  11. Meng, X., L. Wang, J. Silván, and N. Currit (2009), A multidirectional ground filtering algorithm for airborne LIDAR, ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, Vol. 64, No. 1, pp. 117-124. https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2008.09.001
  12. Patane, G. and M. Spagnuolo (2002), Mulit-resolution and slice-oriented feature extraction and segmentation of digitized data. Proceedings of the seventh ACM symposium on Solid modeling and applications, June 17-21, Saarbrcken, Germany, pp. 305-312.
  13. Shan, J. and A. Sampath (2005), Urban DEM generation from raw lidar data: a labeling algorithm and its performance, Photogrammetric Engineering & Remote Sensing, Vol. 71, No. 2, pp. 217-226. https://doi.org/10.14358/PERS.71.2.217
  14. Vosselman, G. (2000), Slope based filtering of laser altimetry data, International Archives of Photogrammetry & Remote Sensing, Vol. 33, part B4, pp. 958-964
  15. Vosselman, G. and H. Mass (2001) Adjustment and filtering of raw laser altimetry data, Proceedings OEEPE Workshop on Airborne Laserscanning and Interferometric SAR for Detailed Digital Elevation Models, March 1-3, Stockholm.
  16. Zhang, K., S. Chen, D. Whitman, M. Shyu, J. Yan, and C. Zhang (2003), A progressive morphological filter for removing nonground measurements from airbone LIDAR data, IEEE Transaction on Geoscience and Remote sensing, Vol. 41, No. 4, pp. 872-882. https://doi.org/10.1109/TGRS.2003.810682

Cited by

  1. Extraction and Modeling of Curved Building Boundaries from Airborne Lidar Data vol.20, pp.4, 2012, https://doi.org/10.7319/kogsis.2012.20.4.117
  2. A Study on the Evaluation of Airborne Lidar Height Accuracy for Application of 3D Cadastral vol.22, pp.2, 2014, https://doi.org/10.7319/kogsis.2014.22.2.033
  3. 적응적 컨벡스헐 알고리즘을 이용한 항공라이다 데이터의 건물 경계 재구성 vol.30, pp.3, 2011, https://doi.org/10.7848/ksgpc.2012.30.3.305
  4. 사면지형에서 지상라이다 자료의 필터링 기법 vol.30, pp.6, 2011, https://doi.org/10.7848/ksgpc.2012.30.6-1.529