UAV의 촬영각도 조절을 통한 3D 모델 구축에 관한 연구

A Study on 3D Model Construction by Controlling Unmanned Aerial Vehicle of Camera Angle

본 연구에서는 UAV의 카메라 각도를 조절하여 항공사진을 촬영하고 2D 모델과 3D 모델을 구축하여 정량적인 영향을 평가하였다. 대상지역은 대구광역시 달성군에 위치한 와룡대교를 선정하였으며 UAV의 카메라 각도는 90°, 75°, 60°에 대하여 촬영하여 DSM과 정사영상, 3차원 모델을 분석하였다. DSM과 정사영상의 분석결과 Images의 중첩도는 90°대비 75°는 1.05배, 60°는 1.10배이며 Matching의 중첩도는 90° 대비 75°는 1.09배, 60°는 1.60배가 증가하였다. 3D 모델을 구축하기 위한 포인트 클라우드는 90°대비 75°가 1.17배, 60°는 1.47배로 분석 포인트가 증가하였다. 그러나, 1 pixel의 정사영상 면적은 90°대비 75°가 1.10배, 60°는 1.34배 증가하여 해상도는 감소하였다. UAV의 카메라 각도가 감소할수록 항공사진의 중첩부분이 증가하여 많은 면적의 구조물을 구현할 수 있다. 그러나, 3D 모델의 정밀도에서는 큰 차이가 발생하므로 목적에 따른 촬영계획이 수립되어야 한다.

In this study, the camera angle of a UAV (Unmanned Aerial Vehicle) was adjusted to take aerial photographs, and 2D and 3D models were constructed to evaluate the quantitative impact. The study area was Waryong Bridge, located in Dalseong-gun, Daegu Metropolitan City. The camera angles of the UAV were 90°, 75°, and 60°; DSM, orthophoto, and the 3D model were analyzed. As a result of the analysis of DSM and orthophoto, images were 1.05 times in 75° and 1.10 times in 60° compared to 90°, and matching was 1.09 times in 75° and 1.60 times in 60° compared to 90°. The point cloud for building 3D models increased analysis points to 1.17 times for 75° and 1.47 times for 60° compared to 90°. However, the area of an orthophoto of 1 pixel increased by 1.10 times for 75° and 1.34 times for 60° compared to 90°, resulting in a decrease in resolution. As the camera angle of the UAV decreases, the overlapping ratio of aerial photographs increases and the structure of wide areas can be implemented. However, since a large difference occurs in the precision of the 3D model, a shooting plan according to the purpose should be established.