입체 사진측량 - PIX4Dmatic

입체사진측량이란 무엇인가요?

스테레오 사진측량은 사진측량 분야의 특수 분야로, 입체시 개념을 이용하여 2차원 사진에서 사물과 환경의 3차원 표현을 만들어냅니다. 

입체시란 무엇인가요?

입체시(Stereoscopy)는 인간의 눈이 깊이를 인지하는 방식을 모방한 기술입니다. 동일한 장면을 서로 다른 시점에서 촬영한 두 개의 이미지를 제시하여 3차원적인 깊이감을 만들어냅니다. 

이미지 획득 및 중첩

이러한 깊이감을 만들어내려면 이미지 중첩이 필수적입니다. 중첩이란 한 이미지의 상당 부분이 다음 이미지에도 나타나는 것을 의미합니다. 이는 우리 눈이 거의 같은 장면을 약간씩 다른 각도에서 보는 것과 유사합니다.

이미지 획득 시에는 이러한 중첩을 확보하기 위해 세심한 주의를 기울여야 합니다. 다양한 기술과 플랫폼을 사용할 수 있지만, 스테레오 사진측량에서는 80% 하고 동일 피사체를 서로 다른 위치에서 최소 두 장 이상 촬영해야 합니다.

스테레오 사진측량 프로젝트의 주요 요구 사항

스테레오 사진측량 프로젝트는 주로 세 가지 측면, 즉 카메라의 내부 방향 , 이미지의 외부 방향, 그리고 왜곡되지 않은 이미지를

내부 방향 설정은 카메라 자체의 고유한 특성을 의미합니다. 여기에는 초점 거리, 주 대칭점및 왜곡 함수가. 이러한 정보는 카메라 캘리브레이션이라는 과정을 통해 결정됩니다.

외부 방향은 이미지가 촬영된 순간 3차원 공간에서 각 이미지의 정확한 위치와 각도 정렬을 정의합니다. 여기에는 위치(X, Y, Z 좌표)와 회전(롤, 피치, 요 또는 오메가, 파이, 카파로 표현되는 경우가 많음)이 포함됩니다.

왜곡되지 않은 이미지

스테레오 사진측량에 사용되는 이미지는 이상적으로 왜곡이 없어야. 즉, 원본 이미지에 존재하는 렌즈 왜곡이 모두 보정되어야 합니다. 이러한 보정은 카메라 캘리브레이션 과정에서 이루어지며, 이때 내부 방향 매개변수를 사용하여 각 픽셀의 위치를 ​​조정합니다. 이러한 매개변수를 적용함으로써 왜곡된 이미지가 왜곡되지 않은 이미지로 변환되는데, 이는 정확한 3D 재구성에 매우 중요합니다.

원본 이미지: 카메라 렌즈 때문에 정사각형 격자가 왜곡되어 보입니다.	왜곡되지 않은 이미지: 정사각형 격자가 이제 완벽하게 정렬되었습니다.

전문가용 대형 포맷 카메라의 경우, 실험실에서 정밀하게 보정되고 내부 매개변수가 정확하게 측정되기 때문에 왜곡 없는 이미지를 사용하는 데 문제가 되지 않습니다. 따라서 이러한 카메라로 촬영한 이미지는 바로 사용할 수 있습니다. 

드론 카메라의 경우 이미지가 활용되기 시작했지만, 이미지 왜곡을 보정하기 위해서는 이러한 매개변수를 계산해야 합니다.

PIX4Dmatic버전 1.80부터는 프로젝트에서 왜곡이 보정된 이미지를 내보낼 수 있습니다. 내보내기 전에 먼저 보정 과정을 통해 이미지를 보정해야 합니다. 보정이 완료되면 내보내기 옵션을 사용할 수 있습니다.

왜곡 없는 카메라 내보내기를 하면 다음과 같은 파일이 생성됩니다

• 왜곡되지 않은 이미지
• X _{축 오프셋} 과 Y _{축 오프셋} 의 주 위치를 포함하는 CAM 파일
• 카메라 관련 정보가 포함된 SSK 카메라 파일입니다.

왜 자동시준 주점(PPA) 대신 대칭 주점(PPS)을 사용하는가?

PPA (자동 콜리메이션의 주점) 는 광축이 이미지 평면과 교차하는 지점입니다.

PPS (주 대칭점)는약간 어긋나 있는데, 이는 사진측량에서 렌즈 왜곡이 가장 대칭적으로 나타나고 보정되는 진정한 중심점을 나타냅니다.