3D city modeling research is actively being conducted in areas such as geographical information systems (GIS) requirements, virtual reality (VR), and augmented reality (AR). However, the generation of realistic 3D models from a ground-level viewpoint is still costly in terms of manpower of modeling experts and data col-lection. In this study, I have developed a 3D building modeling method for buildings with high-quality photo-realistic appearance based on panoramic images captured at ground level by mobile mapping system (MMS), and geographical information obtained from a digital map. Both data are easily accessible and widespread, therefore data collection cost can be reduced. The proposed method contains (1) geo-registration based on constraint solving with minimal user input that corrects errors corresponding to the GPS/INS sensor data of the panoramic image sequence (2) a detailed modeling process and height estimation using computer vision and image processing techniques with geo-registered images and digital map information. Novel methods for addressed issues and validation results are obtained from this study where modeling results from an experimental dataset are also presented.
3차원 도시 모델링은 지리정보시스템(GIS), 가상 현실(VR) 및 증강 현실(AR) 분야에서 그 요구사항이 증가하면서 다양한 연구가 이루어지고 있다. 하지만 지상 시점에서 고품질의 3차원 모델을 생성하기 위해서는 전문 모델링 인력의 투입과 데이터 수집에 매우 많은 비용이 요구되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 지상 시점에서 모바일 맵핑 시스템(MMS)를 통해 수집된 파노라마 이미지들과 수치지도의 지리 정보를 결합한 3차원 실사 도시 모델 생성 기법을 제안한다. 파노라마 이미지 데이터와 수치지도 정보는 쉽게 접근이 가능하며 다양한 지역에 대한 정보가 이미지 수집되어 있어 데이터 수집 비용의 감소가 가능하다. 제안하는 방법은 (1) 최소한의 유저 입력을 기반으로 한 단일 이미지의 지리적 위치와 방향에 대한 오차를 제거하는 지리적 정합 기법과 단일 이미지 정합 결과를 기반으로 인접한 파노라마 이미지를 자동으로 정합하는 정합 결과 전파 방안, (2) 정합된 이미지와 수치지도 정보를 결합하여 건물의 미터 단위 높이를 추정하는 방안과 높이 방향 상세 형상 추정 기법을 포함한다. 본 논문에서는 파노라마 이미지와 수치지도를 활용한 도시 모델링에서 제기되는 문제점들이 제안된 새로운 방법론으로 인해 해결 가능함을 보이며 실험 데이터를 통한 모델링 결과물과 결과물에 대한 정량적인 지표를 타 연구와 비교하여 평가한 내용을 소개한다.
