WO2012134235A2 - 병렬 처리 기반의 지형모델 생성 방법과 시스템 - Google Patents

병렬 처리 기반의 지형모델 생성 방법과 시스템 Download PDF

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WO2012134235A2
WO2012134235A2 PCT/KR2012/002412 KR2012002412W WO2012134235A2 WO 2012134235 A2 WO2012134235 A2 WO 2012134235A2 KR 2012002412 W KR2012002412 W KR 2012002412W WO 2012134235 A2 WO2012134235 A2 WO 2012134235A2
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terrain model
terrain
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SK C&C Co Ltd
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    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2210/00—Indexing scheme for image generation or computer graphics
    • G06T2210/52—Parallel processing

Definitions

  • the present invention relates to terrain model generation, and more particularly, to a method and system for generating a terrain model based on parallel processing.
  • Aerial photographs are usually taken by digital cameras mounted on aircraft with GPS / INS.
  • the aerial photographs are produced as topographic maps or topographical models based on an external orientation parameter and a digital elevation model (DEM: Digital Terrain Model).
  • DEM Digital Terrain Model
  • the conventional method of generating a terrain model such as a digital surface model (DSM) and a DEM of a region of interest (ROI) using aerial photographs stores all image data included in the target region, Using the stored image data, a terrain model of the target area is produced.
  • DSM digital surface model
  • ROI region of interest
  • the present invention is derived to solve the above problems of the prior art, by dividing a region of interest (ROI) to create a terrain model into predetermined unit regions, and processing the divided unit regions in parallel It is an object of the present invention to provide a parallel processing based terrain model generation method and system that can generate a terrain terrain model.
  • ROI region of interest
  • Another object of the present invention is to provide a parallel processing-based terrain model generation method and system capable of updating only a terrain model of a unit area requiring updating when a terrain model of a target area needs to be updated.
  • the terrain model generation method comprises the steps of: dividing the target area for generating the terrain model into a plurality of unit areas; Searching for unit image data corresponding to each of the plurality of unit regions among a plurality of image data representing at least a portion of the target region; Generating a unit terrain model of each of the unit regions by using the searched unit image data; And generating a terrain model of the target area by using the generated unit terrain model.
  • the generating of the unit topographical model may generate the unit topographical model by parallel processing each of the unit regions corresponding to the unit image data.
  • the unit image data corresponding to each of the unit regions may be parallelly searched for each of the unit regions.
  • the method may further include determining a virtual ground corresponding to the target area from one or more preset virtual earths, wherein the dividing may include forming the virtual ground corresponding to the determined target area into the unit areas. Can be divided into
  • the virtual ground may be a shuttle radar topographic mission (SRTM) or a digital elevation model (DEM), and the terrain model may be a digital surface model (DSM), a digital elevation model (DEM), orthogonal images. And a building model.
  • SRTM shuttle radar topographic mission
  • DEM digital elevation model
  • DSM digital surface model
  • DEM digital elevation model
  • orthogonal images and a building model.
  • the dividing may include dividing the target area into the plurality of unit areas by using a grid method.
  • the terrain model of the target area may be updated only by the unit terrain model of the unit area to be updated among the unit areas.
  • a method of generating a terrain model comprising: dividing the target area into a plurality of unit areas by using region information of the target area for generating the terrain model; Generating a unit topographical model of each of the plurality of unit regions by using the plurality of image data of the target region; And generating a terrain model of the target area by using the generated unit terrain model.
  • a terrain model generation system includes a divider for dividing a target area for generating a terrain model into a plurality of unit areas; A search unit searching for unit image data corresponding to each of the plurality of unit regions, from among a plurality of image data representing at least part of the target region; A plurality of unit model generators generating unit terrain models of each of the unit regions by using the searched unit image data; And a region model generator configured to generate a terrain model of the target region using the generated plurality of unit terrain models, wherein the plurality of unit model generators generate the unit terrain model by processing each of the unit regions in parallel. can do.
  • the area model generator may merge the plurality of unit terrain models, and generate a terrain model of the target area by processing joint portions of the merged unit terrain models.
  • An apparatus for generating a terrain model includes a receiver configured to receive a target unit region among unit regions of a divided target region for parallel processing and unit image data for the target unit region; A model generator configured to generate a unit terrain model corresponding to the target unit region by using the received target unit region and the unit image data; And a device for generating a terrain model of the target area by using the unit terrain model of the unit areas constituting the target area, and may include a providing unit providing a unit terrain model corresponding to the generated target unit area.
  • the receiver may include a searcher for searching for the unit image data including at least a portion of the target unit virtual ground, from among a plurality of image data representing at least a portion of the target area.
  • a target area After dividing into a plurality of unit regions, a unit topography model of each of the divided unit regions may be generated through parallel processing.
  • the present invention prevents the memory, calculation amount, and processing time from increasing as the amount of related data such as image data and modeling data increases through parallel processing, and quickly generates a terrain model of a target region through this process. can do.
  • the present invention may select or confirm an update unit area requiring updating to generate only an update unit terrain model for the corresponding update unit area. According to the present invention, by replacing the previous unit terrain model of the corresponding unit area with the generated update unit terrain model, it is possible to easily correct an error existing in the terrain model of the target area or update the terrain model due to the change of the feature. .
  • FIG. 1 illustrates a configuration of a terrain model generation system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 illustrates a configuration of an embodiment of the apparatus for generating a regional model shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of an embodiment of a unit model generating apparatus shown in FIG. 1.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation method for generating a terrain model according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 5 shows an example of a divided form of the virtual ground of the target area in the present invention.
  • FIG. 6 shows another example of the divided form of the virtual ground of the target area in the present invention.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating an embodiment of an update process for updating a terrain model of a target area in the terrain model generation method according to the present invention.
  • FIG. 8 illustrates a configuration of another embodiment of the apparatus for generating a regional model shown in FIG. 1.
  • FIG. 1 illustrates a configuration of a terrain model generation system according to an embodiment of the present invention.
  • the terrain model generation system includes a regional model generation device 110 and a plurality of unit model generation devices 120.
  • the region model generating apparatus 110 is a apparatus for generating a terrain model of a region of interest (ROI).
  • the regional model generation device 110 receives a unit terrain model of a divided unit area of a target area from a plurality of unit model generation devices 120 capable of parallel processing, and merges the received plurality of unit terrain models of a target area. Create a terrain model.
  • the region model generating apparatus 110 may generate a terrain model of the target region by processing a joint portion between the plurality of unit terrain models.
  • the regional model generating apparatus 110 divides a virtual earth (virtual earth or virtual terrain) of a target region into a plurality of unit regions, and then provides information about the corresponding unit region to the plurality of unit model generating apparatuses 120.
  • Each of the plurality of unit model generating apparatuses 120 may search for unit image data of a corresponding unit region and generate a unit terrain model of the corresponding unit region by using the found unit image data.
  • the virtual ground may be generated by using a shuttle radar topographic mission (SRTM) or a digital elevation model (DEM) or information about a target region (including at least geographic coordinate information).
  • the terrain model may include a digital surface model (DSM), a digital elevation model (DEM), an orthoimage, a building model, and a 3D city model that combines the digital elevation model and the building model.
  • the unit terrain model generated by the unit model generating apparatus 120 refers to a terrain model for a corresponding unit area.
  • Unit terrain models may include digital surface models (DSMs), digital elevation models (DEMs), ortho-images, building models, and 3D city models that combine digital elevation models and building models in the unit area. Can be.
  • the unit image data refers to image data including at least a part of the corresponding unit region among the image data corresponding to the target region.
  • the image data used in the present invention includes an image or a photograph taken for the purpose of generating a terrain model, a photograph taken by a general optical camera, a multi-spectral image, an aerial photograph, a satellite. Pictures, LiDAR photographing data, and the like.
  • the regional model generating apparatus 110 searches for unit image data corresponding to each of the divided unit regions, and discovers the unit image data and information about the unit region (at least, information about geographic coordinates). It may be provided to each of the plurality of unit model generating device 120, to generate a unit terrain model for the corresponding unit area in each of the plurality of unit model generating device 120.
  • the regional model generating device 110 may 1) provide unit area information corresponding to the corresponding unit model generating device 120 to each of the plurality of unit model generating devices 120, and 2) generate a plurality of unit models.
  • Each of the devices 120 may provide unit area information and corresponding unit image data corresponding to the unit model generating device 120.
  • the regional model generating apparatus 110 may include both cases of 1) and 2), and the system configuration of the embodiment according to the present invention includes a load in the regional model generating apparatus 110. It may be selected in consideration.
  • the case of 1) since the load is distributed to reduce the memory usage, the calculation amount, and the processing time, the case of 1) may be more preferable to reduce the load of the regional model generating apparatus 110.
  • the case 1) will be described as an example.
  • the region model generating apparatus 110 may update the terrain model of the target region.
  • the regional model generating apparatus 110 when the update of the terrain model of the target area is required, when the unit area requiring updating is selected (or confirmed) from the terrain model of the target area, the regional model generating apparatus 110 is located in the selected (or confirmed) unit area.
  • the updated unit terrain model may be requested to the corresponding unit model generation device 120.
  • the regional model generation device 110 receives the updated unit terrain model from the unit model generation device 120 of the corresponding unit area, and replaces the previous unit terrain model of the corresponding unit area with the updated unit terrain model to replace the terrain model of the target area. Can be updated.
  • the selection of the unit area to be updated means a process of selecting a unit area to be updated by a user or an external input, and the confirmation of the unit area to be updated is performed to the regional model generating apparatus 110 or an external comparison system.
  • This may mean a process of automatically identifying a unit area requiring updating through a comparison process between previously generated image data and newly generated image data.
  • An embodiment of the present invention may include a case in which the update unit area is directly selected by the user, or may include a case in which the update unit area is automatically confirmed by the device.
  • the unit model generating apparatus 120 may receive information about a unit region or a unit region corresponding to the unit model generating apparatus 120 among the divided unit regions of the target region from the region model generating apparatus 110.
  • the unit model generating apparatus 120 searches for unit image data corresponding to the unit region based on the received unit region information, and generates a unit terrain model of the unit region using the found unit image data.
  • unit terrain models such as DSM, DEM, orthoimage, building model, and 3D Citi model for a corresponding unit region may be generated in parallel, thereby generating a regional model generating apparatus (
  • the terrain model of the target area may be quickly generated by using the plurality of unit terrain models generated by each unit model generator 120.
  • the system according to the present invention generates a unit topography model of the unit regions of the target area by parallel processing in each of a separate process unit, that is, the unit model generating apparatus 120 corresponding to each unit region,
  • the terrain model of the target area is generated by merging the unit terrain models generated based on parallel processing, the amount of related data such as image data and modeling data can be distributed.
  • the parallel processing system of the present invention can reduce the time taken to generate the terrain model of the target area, and can reduce the processing time and the data calculation amount due to the distribution of the related data amount.
  • each of the unit model generating apparatuses 120 processed in parallel in FIG. 1 is divided and displayed as a separate device such as a computer or a server, the spirit of the present invention is not limited thereto.
  • Each device 120 may correspond to one device, for example, each of a plurality of processors provided in one server. That is, a plurality of unit topographical models may be generated by processing in parallel in a plurality of devices divided into separate devices, and a plurality of unit topographical models may be processed in parallel by a plurality of processors included in one device. You can also create
  • FIG. 2 illustrates a configuration of an embodiment of the apparatus for generating a regional model shown in FIG. 1.
  • the region model generating apparatus 110 includes a virtual ground determiner 210, a storage 220, a divider 230, and a region model generator 240.
  • the virtual ground determination unit 210 determines a virtual ground of a target area for generating a terrain model from one or more preset virtual grounds.
  • the virtual ground determined by the virtual ground determination unit 210 may be SRTM, may be a pre-stored DEM for the target region, or may be a specific ground generated based on information on the target region.
  • the previously stored DEM may be a rough DEM for a target region.
  • the storage unit 220 is configured to store a plurality of image data including at least a part of a target area, and stores not only a plurality of image data but also data on a virtual ground and various data for carrying out the present invention.
  • the storage unit 220 may separately configure a database (not shown) for storing a plurality of image data, for example, aerial image data for a region, and storage means for storing other types of data.
  • the database storing the plurality of image data may be configured as a separate server or a separate device instead of the regional model generating device.
  • the dividing unit 230 divides the virtual ground of the target area for generating the terrain model among the virtual grounds determined by the virtual ground determination unit 210 into a plurality of unit regions.
  • the divider 230 may divide the virtual ground of the target area in various ways.
  • the dividing unit 230 may divide the virtual ground of the target area into 16 unit regions ROI-1 to ROI-16 using a grid method.
  • the division unit 230 may divide the virtual ground of the target area into 16 unit regions ROI-1 to ROI-16 having a triangular shape, as shown in the example illustrated in FIG. 6.
  • the number of unit regions divided by the divider 230 is not limited to 16, and may be set in consideration of the amount of related data to be calculated and the number of unit model generating apparatuses.
  • the division unit 230 may determine and divide the shape of the unit areas of the virtual ground of the target area based on the information on the target area.
  • the regional model generating apparatus 110 provides information about each of the unit regions divided by the dividing unit 230 to the unit model generating apparatus 120 corresponding to the corresponding unit region, and the plurality of unit model generating apparatuses 120 Receive a unit topography model for each of the unit regions.
  • the region model generator 240 generates a terrain model of the target region using unit terrain models corresponding to the plurality of unit regions received from the plurality of unit model generators.
  • the regional model generation unit 240 generates a terrain model of the target area by merging the divided unit terrain models.
  • the joints between the unit terrain models are smoothly or smoothly processed.
  • Various methods can be applied.
  • the Poisson's equation can be applied to naturally handle joints between unit terrain models.
  • the region model generating apparatus may add a configuration function for the update if necessary to update the terrain model.
  • the configuration of the updating unit that performs the updating function is added to the configuration of FIG. 2.
  • the updater 250 selects an update unit area to be updated among unit areas of the target area when an update of the terrain model of the target area is requested, and the corresponding unit model generating device 120 corresponding to the selected update unit area. Request and receive update unit terrain model.
  • the unit model generating apparatus 120 searches for updated update unit image data of the corresponding unit region, generates an update unit terrain model based on this, and provides it to the regional model generating apparatus 110.
  • the updater 250 For example, assuming that the unit terrain model of the ROI-11 510 is to be updated among the unit areas shown in FIG. 5, the updater 250 generates a unit terrain model of the ROI-11.
  • the ROI-11 is requested to generate an update unit terrain model of the ROI-11, and when the update unit terrain model of the ROI-11 generated from the unit model generating apparatus is received, the updated unit terrain model is provided to the regional model generator 240.
  • the area model generator 240 updates the terrain model of the target area by using the update unit terrain model requested and received by the updater 250.
  • the terrain model generator 240 updates the previous unit terrain model corresponding to the update unit area. By replacing the model, the terrain model of the target area can be updated.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of an embodiment of a unit model generating apparatus shown in FIG. 1.
  • the unit model generating apparatus 120 includes a receiver 310, a model generator 320, and a provider 330.
  • the receiver 310 receives information on the corresponding unit area from the plurality of unit areas divided by the area model generating device from the area model generating device so that parallel processing is possible.
  • the receiver 310 includes a searcher 311, and searches for the unit image data including at least a part of the corresponding unit area by using the searcher 311, and searches the searched unit image data 311. Can be received via).
  • the receiver 310 receives the unit region (or information) and unit image data corresponding to the unit region.
  • the information about the unit area received by the receiver 310 may be information about the virtual ground of the corresponding unit area divided from the virtual ground of the target area.
  • the model generator 320 generates a terrain model of the corresponding unit area by using the information on the corresponding unit area and the unit image data received by the receiver 310.
  • the model generator 320 generates a terrain model of the unit region by using information about the virtual ground of the unit region and unit image data including at least a part of the unit region.
  • the model generator 320 selects at least one or more unit image data for generating a unit terrain model from the found plurality of unit image data, and uses the selected at least one unit image data to generate a unit terrain model of the corresponding unit area. Can be generated.
  • the provider 330 provides the unit terrain model generated from the model generator 320 to the region model generator so that the terrain model generator generates a terrain model of the target region using a plurality of unit terrain models. do.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation method for generating a terrain model according to an embodiment of the present invention.
  • a target area for generating a terrain model is selected, and a virtual ground of the selected target area is determined (S410).
  • the target area is Yeouido and wants to generate a terrain model of Yeouido
  • one of at least one virtual ground is determined, and the virtual ground corresponding to the Yeouido region is selected from the determined virtual ground.
  • the virtual ground may be a ground generated based on SRTM, DEM, and region information on a target region.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the virtual ground is generated based on region information on the target region and the generated virtual ground is generated. It may be determined by the virtual land of the target area.
  • the virtual ground of the determined target region is divided into a plurality of N unit regions, and parallel processing is performed on each of the divided unit regions.
  • Provide information S420, S430).
  • the unit image data including at least a portion of each of the unit regions is searched based on the information about each of the unit regions, and the unit terrain model of each of the unit regions is generated using the unit image data searched for each of the unit regions. It generates (S440).
  • the unit image data including at least a portion of the first unit region may be searched among the plurality of image data including at least a portion of the target region by using the information about the first unit region, and the searched image data may be used to search for the unit image data.
  • 1 Create a unit terrain model of the unit area.
  • unit image data including at least a portion of the second unit region is searched among the plurality of image data including at least a portion of the target region by using the information on the second unit region, and the searched image data is used to search for the unit image data.
  • the generated unit terrain model is a digital surface model (DSM), a digital elevation model (DEM), an orthoimage, a building model, and a 3D city model that combines a digital elevation model and a building model of the unit area. ) May be included.
  • the unit image data corresponding to each of the unit regions may be searched in parallel with respect to each of the unit regions, similarly to generating the unit terrain model.
  • the method for generating a terrain model divides a target area into a plurality of predetermined regions, and processes the terrain models for the plurality of divided predetermined regions in parallel, thereby generating a plurality of pieces of data necessary for generating the terrain model. Distributing them into process units reduces the amount of computation that needs to be processed and the amount of associated data that needs to be stored in each process unit, thereby reducing the time it takes to generate a topographic model of the target area.
  • each process unit that is, the unit model generating apparatus of FIG. 1 is described as parallel processing for each of the plurality of unit regions in step S440 shown in FIG. 4, parallel processing in the present invention is performed in one process unit. It is not limited to processing only the unit area of. For example, a process unit may sequentially process two unit regions, and a plurality of process units may perform parallel processing, and two process units may process three unit regions in parallel.
  • parallel processing is not limited to only mean that it is done at the same time, but includes all the processing that can be performed using a separate or distributed data path.
  • parallel processing may be performed independently in each processing unit, but at least some data may be performed dependently.
  • two process units may each process two separate data in parallel, but two process units may process two independent data of three independent data independently and one independent data together.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating an embodiment of an update process for updating a terrain model of a target area in the terrain model generation method according to the present invention.
  • the error existing in the terrain model of the target region may be corrected or the terrain may be caused by a change in the feature.
  • at least one unit area that needs to be updated is selected from among the plurality of unit areas for the terrain model of the target area (S710 and S720).
  • the updated update unit image data including at least a portion of the update unit region is searched for, and an update unit terrain model of the update unit region is generated using the searched update unit image data ( S730, S740).
  • the region model of the target area is updated by replacing the previous unit terrain model of the update unit area with the update unit terrain model.
  • a plurality of update unit areas are processed in parallel to generate update unit terrain models for the plurality of update unit areas.
  • the terrain model generation method may be implemented in the form of program instructions that may be executed by various computer means and may be recorded in a computer readable medium.
  • the computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination.
  • Program instructions recorded on the media may be those specially designed and constructed for the purposes of the present invention, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts.
  • Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, such as floppy disks.
  • Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
  • the hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

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Abstract

병렬 처리 기반의 지형모델 생성 방법과 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 지형모델 생성 방법은 지형모델을 생성하기 위한 대상 지역을 복수의 단위 영역들로 분할하는 단계; 상기 대상 지역의 적어도 일부를 나타내는 복수의 영상 데이터 중에서, 상기 복수의 단위 영역들 각각에 대응하는 단위 영상 데이터를 탐색하는 단계; 상기 탐색된 상기 단위 영상 데이터를 이용하여 상기 단위 영역들 각각의 단위 지형모델을 생성하는 단계; 및 상기 생성된 상기 단위 지형모델을 이용하여 상기 대상 지역의 지형모델을 생성하는 단계를 포함하고, 상기 단위 영상 데이터에 대응되는 상기 단위 영역들 각각을 병렬 처리하여 상기 단위 지형모델을 생성함으로써, 부하를 분산시켜 지형모델 생성 속도를 향상시킬 수 있으며, 이후에 갱신이 필요한 경우에도 대상 지역 중 갱신하고자 하는 단위 영역만을 갱신할 수 있기에 갱신을 용이하게 수행할 수 있다.

Description

병렬 처리 기반의 지형모델 생성 방법과 시스템
본 발명은 지형모델 생성에 관한 것이며, 보다 상세하게는 병렬 처리 기반으로 지형모델을 생성하는 방법과 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 항공사진은 GPS/INS를 구비한 항공기에 장착된 디지털카메라에 의해 촬영된다. 항공사진은 외부표정요소(Exterior Orientation parameter)와 디지털 고도 모델(DEM: Digital Elevation Model / DTM: Digital Terrain Model)을 기반으로 집성영상(MOSAIC IMAGE)으로 제작된 후 지형지도 또는 지형모델로 제작된다.
종래 항공사진을 이용하여 대상 지역(ROI: Region Of Interest)의 디지털 표면 모델(DSM: Digital Surface Model), DEM과 같은 지형모델을 생성하는 방식은 대상 지역에 포함되어 있는 모든 영상 데이터를 보관하고, 보관된 모든 영상 데이터를 이용하여 대상 지역에 대한 지형모델을 제작하는 방식을 사용한다.
하지만, 이런 종래 지형모델을 생성하는 방식은 대상 지역에 필요한 모든 영상 데이터를 저장하여야 하고, 그 모든 영상 데이터를 이용하여 지형모델을 생성하기 때문에 많은 메모리가 필요하다. 종래의 기술에 따르면 영상 데이터, 모델링 데이터와 같은 관련 데이터 양이 증가함에 따라 계산 량이 증가하며, 따라서 대상 지역의 지형모델을 생성하는데 걸리는 시간이 길어지게 된다.
또한, 대상 지역의 지형모델을 수정하거나 갱신하여야 하는 경우 이와 같은 작업을 다시 수행하여야 하기 때문에 지형모델을 갱신하기가 용이하지 않은 문제점이 있다.
따라서, 대상 지역의 지형모델을 생성하는데 있어서 생성 속도를 향상시키고 갱신을 용이하게 수행할 수 있는 방법의 필요성이 대두된다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 도출된 것으로서, 지형모델을 생성하고자 하는 대상 지역(ROI: Region Of Interest)을 일정 단위 영역들로 분할하고, 분할된 단위 영역들을 병렬 처리하여 대상 지역의 지형모델을 생성할 수 있는 병렬 처리 기반의 지형모델 생성 방법과 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 대상 지역의 지형모델을 갱신해야 되는 경우 갱신이 필요한 단위 지역의 지형모델만을 갱신할 수 있는 병렬 처리 기반의 지형모델 생성 방법과 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 지형모델 생성 방법은 지형모델을 생성하기 위한 대상 지역을 복수의 단위 영역들로 분할하는 단계; 상기 대상 지역의 적어도 일부를 나타내는 복수의 영상 데이터 중에서, 상기 복수의 단위 영역들 각각에 대응하는 단위 영상 데이터를 탐색하는 단계; 상기 탐색된 상기 단위 영상 데이터를 이용하여 상기 단위 영역들 각각의 단위 지형모델을 생성하는 단계; 및 상기 생성된 상기 단위 지형모델을 이용하여 상기 대상 지역의 지형모델을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 단위 지형모델을 생성하는 단계는 상기 단위 영상 데이터에 대응되는 상기 단위 영역들 각각을 병렬 처리하여 상기 단위 지형모델을 생성할 수 있다.
상기 탐색하는 단계는 상기 단위 영역들 각각에 대응되는 상기 단위 영상 데이터를 상기 단위 영역들 각각에 대해 병렬 탐색할 수 있다.
나아가, 기 설정된 하나 이상의 가상 지면(virtual earth)으로부터 상기 대상 지역에 대응하는 가상 지면을 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 분할하는 단계는 상기 결정된 상기 대상 지역에 대응하는 가상 지면을 상기 단위 영역들로 분할할 수 있다.
상기 가상 지면은 SRTM(Shuttle Radar Topographic Mission) 또는 디지털 고도 모델(DEM: Digital Elevation Model)일 수 있고, 상기 지형모델은 디지털 표면 모델(DSM: Digital Surface Model), 디지털 고도 모델(DEM), 정사 영상 및 빌딩 모델 중 적어도 하나일 수 있다.
상기 분할하는 단계는 상기 대상 지역을 그리드 방식을 이용하여 상기 복수의 단위 영역들로 분할할 수 있다.
상기 대상 지역의 지형모델은 상기 단위 영역들 중 갱신하고자 하는 단위 영역의 단위 지형모델만이 갱신되어 상기 대상 지역의 지형모델이 갱신될 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 지형모델 생성 방법은 지형모델을 생성하기 위한 대상 지역의 영역 정보를 이용하여 상기 대상 지역을 복수의 단위 영역들로 분할하는 단계; 상기 대상 지역에 대한 복수의 영상 데이터를 이용하여 상기 복수의 단위 영역들 각각의 단위 지형모델을 생성하는 단계; 및 상기 생성된 상기 단위 지형모델을 이용하여 상기 대상 지역의 지형모델을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 지형모델 생성 시스템은 지형모델을 생성하기 위한 대상 지역을 복수의 단위 영역들로 분할하는 분할부; 상기 대상 지역의 적어도 일부를 나타내는 복수의 영상 데이터 중에서, 상기 복수의 단위 영역들 각각에 대응하는 단위 영상 데이터를 탐색하는 탐색부; 상기 탐색된 상기 단위 영상 데이터를 이용하여 상기 단위 영역들 각각의 단위 지형모델을 생성하는 복수의 단위모델 생성부; 및 상기 생성된 복수의 단위 지형모델들을 이용하여 상기 대상 지역의 지형모델을 생성하는 지역모델 생성부를 포함하고, 상기 복수의 단위모델 생성부는 상기 단위 영역들 각각을 병렬 처리하여 상기 단위 지형모델을 생성할 수 있다.
상기 지역모델 생성부는 상기 복수의 단위 지형모델들을 병합하고, 상기 병합된 상기 단위 지형모델들의 이음 부분을 처리하여 상기 대상 지역의 지형모델을 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 지형모델 생성 장치는 병렬 처리가 가능하도록 분할된 대상 지역에 대한 단위 영역들 중 대상 단위 영역과 상기 대상 단위 영역에 대한 단위 영상 데이터를 수신하는 수신부; 상기 수신된 상기 대상 단위 영역과 상기 단위 영상 데이터를 이용하여 상기 대상 단위 영역에 대응하는 단위 지형모델을 생성하는 모델 생성부; 및 상기 대상 지역을 구성하는 단위 영역들의 단위 지형모델을 이용하여 상기 대상 지역의 지형모델을 생성하는 기기로, 상기 생성된 상기 대상 단위 영역에 대응하는 단위 지형모델을 제공하는 제공부를 포함할 수 있다.
상기 수신부는 상기 대상 지역의 적어도 일부를 나타내는 복수의 영상 데이터 중에서, 상기 대상 단위 가상 지면의 적어도 일부를 포함하는 상기 단위 영상 데이터를 탐색하는 탐색부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, DSM(Digital Surface Model), DEM(Digital Elevation Model), 정사 영상, 빌딩 모델 및 DEM과 빌딩 모델을 결합한 3D 씨티 모델(city model)을 포함하는 지형모델을 생성하는데 있어서, 대상 지역을 복수의 단위 영역들로 분할한 후 분할된 단위 영역들 각각의 단위 지형모델을 병렬 처리를 통해 생성할 수 있다. 본 발명은 병렬 처리 과정을 통하여 영상 데이터 및 모델링 데이터와 같은 관련 데이터 양이 증가함에 따라 발생될 수 있는 메모리, 계산 량, 처리 시간이 증가하는 것을 방지하고, 이를 통해 대상 지역의 지형모델을 빠르게 생성할 수 있다.
또한, 본 발명은 이후 대상 지역의 지형모델을 갱신하고자 하는 경우 갱신이 필요한 갱신 단위 영역을 선택 또는 확인하여 해당 갱신 단위 영역에 대한 갱신 단위 지형모델만을 생성할 수 있다. 본 발명은 해당 단위 영역의 이전 단위 지형모델을 생성된 갱신 단위 지형모델로 대체함으로써, 대상 지역의 지형모델에 존재하는 오류를 수정하거나 지형지물의 변동으로 인한 지형모델의 갱신을 용이하게 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지형모델 생성 시스템의 구성을 나타낸 것이다.
도 2는 도 1에 도시된 지역모델 생성 장치에 대한 일 실시예의 구성을 나타낸 것이다.
도 3은 도 1에 도시된 단위모델 생성 장치에 대한 일 실시예의 구성을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지형모델 생성 방법에 대한 동작 흐름도를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에서 대상 지역의 가상 지면이 분할된 형태에 대한 일 예를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에서 대상 지역의 가상 지면이 분할된 형태에 대한 다른 일 예를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 지형모델 생성 방법에서 대상 지역의 지형모델을 갱신하는 갱신 과정에 대한 일 실시예의 동작 흐름도를 나타낸 것이다.
도 8은 도 1에 도시된 지역모델 생성 장치에 대한 다른 일 실시예의 구성을 나타낸 것이다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 병렬 처리 기반의 지형모델 생성 방법과 시스템을 첨부된 도 1 내지 도 8을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지형모델 생성 시스템의 구성을 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 지형모델 생성 시스템은 지역모델 생성 장치(110) 및 복수의 단위모델 생성 장치(120)를 포함한다.
지역모델 생성 장치(110)는 대상 지역(ROI: Region Of Interest)의 지형모델을 생성하는 장치이다. 지역모델 생성 장치(110)는 병렬 처리가 가능한 복수의 단위모델 생성 장치(120)로부터 대상 지역의 분할된 단위 영역의 단위 지형모델을 수신하고, 수신된 복수의 단위 지형모델을 병합하여 대상 지역의 지형모델을 생성한다.
이때, 지역모델 생성 장치(110)는 복수의 단위 지형모델들 간 이음 부분을 처리하여 대상 지역의 지형모델을 생성하는 것이 바람직하다.
지역모델 생성 장치(110)는 대상 지역의 가상 지면(virtual earth 또는 virtual terrain)을 복수의 단위 영역들로 분할한 후 복수의 단위모델 생성 장치(120)로 해당 단위 영역에 대한 정보를 제공한다. 복수의 단위모델 생성 장치(120) 각각은 해당 단위 영역에 대한 단위 영상 데이터를 탐색하고, 탐색된 단위 영상 데이터를 이용하여 해당 단위 영역의 단위 지형모델을 생성할 수 있다.
여기서, 가상 지면은 SRTM(Shuttle Radar Topographic Mission) 또는 디지털 고도 모델(DEM: Digital Elevation Model) 또는 대상 지역에 대한 정보(적어도 지리좌표 정보를 포함함)를 이용하여 생성된 것일 수 있다. 지형모델은 디지털 표면 모델(DSM: Digital Surface Model), 디지털 고도 모델(DEM), 정사 영상, 빌딩 모델 및 디지털 고도 모델과 빌딩 모델을 결합한 3D 씨티 모델(city model)을 포함할 수 있다.
단위모델 생성 장치(120)에서 생성되는 단위 지형모델은 해당 단위 영역에 대한 지형모델을 의미하는 것이다. 단위 지형모델은 해당 단위 영역의 디지털 표면 모델(DSM: Digital Surface Model), 디지털 고도 모델(DEM), 정사 영상, 빌딩 모델 및 디지털 고도 모델과 빌딩 모델을 결합한 3D 씨티 모델(city model)을 포함할 수 있다.
단위 영상 데이터는 대상 지역에 대응되는 영상 데이터 중에서 해당 단위 영역의 적어도 일부를 포함하는 영상 데이터를 의미한다. 본 발명에서 사용되는 영상 데이터는 지형모델을 생성하기 위한 목적으로 촬영된 영상 또는 사진을 포함하는 것으로, 일반 광학 사진기에 의해 촬영된 사진, 멀티-스펙트럴(multi-spectral) 영상, 항공 사진, 위성 사진, LiDAR 촬영 데이터 등을 포함할 수 있다.
또한, 상황에 따라 지역모델 생성 장치(110)가 분할된 복수의 단위 영역들 각각에 대응되는 단위 영상 데이터를 탐색하고, 탐색된 단위 영상 데이터와 해당 단위 영역에 대한 정보(적어도 지리좌표에 관한 정보를 포함함)를 복수의 단위모델 생성 장치(120) 각각으로 제공함으로써, 복수의 단위모델 생성 장치(120) 각각에서 해당 단위 영역에 대한 단위 지형모델을 생성하도록 할 수도 있다.
즉, 지역모델 생성 장치(110)는 1) 복수의 단위모델 생성 장치(120) 각각으로 해당 단위모델 생성 장치(120)에 대응되는 단위 영역 정보를 제공할 수도 있고, 2) 복수의 단위모델 생성 장치(120) 각각으로 해당 단위모델 생성 장치(120)에 대응되는 단위 영역 정보와 해당 단위 영상 데이터를 제공할 수도 있다.
이와 같이, 지역모델 생성 장치(110)는 1), 2)의 두 가지 경우를 모두 포함할 수 있는데, 본 발명에 따른 실시예의 시스템 구성은 지역모델 생성 장치(110)에서의 로드(load)를 고려하여 선택될 수 있다.
본 발명에서는 로드를 분산시켜 메모리 사용량, 계산 량, 처리 시간을 줄이는 것을 목적으로 하기 때문에 지역모델 생성 장치(110)의 로드를 줄이기 위해서는 1)의 경우가 더 바람직할 수 있으며, 따라서 본 발명의 상세한 설명에서는 1)의 경우를 예로 설명한다.
또한, 지역모델 생성 장치(110)는 대상 지역의 지형모델을 갱신할 수 있다. 이 때, 대상 지역의 지형모델에 대한 갱신이 필요한 경우 대상 지역의 지형모델에서 갱신이 필요한 단위 영역이 선택(또는 확인)되면, 지역모델 생성 장치(110)는 선택(또는 확인)된 단위 영역에 대응되는 단위모델 생성 장치(120)로 갱신된 갱신 단위 지형모델을 요청할 수 있다. 지역모델 생성 장치(110)는 해당 단위 영역의 단위모델 생성 장치(120)로부터 갱신 단위 지형모델을 수신하고, 해당 단위 영역의 이전 단위 지형모델을 갱신 단위 지형모델로 대체하여 대상 지역의 지형모델을 갱신할 수 있다.
여기서, 갱신이 필요한 단위 영역의 선택은 사용자 또는 외부 입력에 의하여 갱신이 필요한 단위 영역이 선택되는 과정을 의미하고, 갱신이 필요한 단위 영역의 확인은 지역모델 생성 장치(110) 또는 외부의 비교 시스템에 의하여 이전에 생성되었던 영상 데이터와 새로이 생성된 영상 데이터 간의 비교 과정을 통해 갱신이 필요한 단위 영역이 자동으로 확인되는 과정을 의미할 수 있다. 본 발명의 실시예는 갱신 단위 영역이 사용자에 의해 직접 선택되는 경우를 포함할 수도 있고, 장치에 의해 자동 확인되는 경우를 포함할 수도 있다.
단위모델 생성 장치(120)는 지역모델 생성 장치(110)로부터 대상 지역의 분할된 단위 영역들 중 해당 단위모델 생성 장치(120)에 대응하는 단위 영역 또는 단위 영역에 대한 정보를 수신할 수 있다. 단위모델 생성 장치(120)는 수신된 단위 영역에 대한 정보를 기초로 해당 단위 영역에 대응하는 단위 영상 데이터를 탐색하고, 탐색된 단위 영상 데이터를 이용하여 해당 단위 영역의 단위 지형모델을 생성한다.
즉, 복수의 단위모델 생성 장치(120) 각각에서 해당 단위 영역에 대한 DSM, DEM, 정사 영상, 빌딩 모델 및 3D 씨티 모델 등의 단위 지형모델을 병렬 처리하여 생성할 수 있기 때문에 지역모델 생성 장치(110)에서 각 단위모델 생성 장치(120)에서 생성된 복수의 단위 지형모델을 이용하여 대상 지역의 지형모델을 빠르게 생성할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 시스템은 대상 지역의 단위 영역들에 대한 단위 지형모델을 단위 영역별로 대응되는 별도의 프로세스 유닛(process unit) 즉, 단위모델 생성 장치(120) 각각에서 병렬 처리하여 생성하고, 병렬 처리 기반으로 생성된 단위 지형모델들을 병합하여 대상 지역의 지형모델을 생성하기 때문에 영상 데이터 및 모델링 데이터와 같은 관련 데이터 양을 분산시킬 수 있다. 또한 본 발명의 병렬 처리 시스템은 대상 지역의 지형모델을 생성하는데 걸리는 시간을 줄일 수 있으며, 관련 데이터 양의 분산으로 인하여 처리 시간과 데이터 계산 량을 줄일 수 있다.
비록, 도 1에서 병렬적으로 처리되는 복수의 단위모델 생성 장치(120) 각각이 컴퓨터 또는 서버 등과 같은 별도의 장치로 구분되어 표시되었지만, 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않으며, 복수의 단위 모델 생성 장치(120) 각각이 하나의 장치, 예를 들어, 하나의 서버 내에 구비된 복수의 프로세서들 각각에 대응될 수도 있다. 즉, 별도의 장치로 구분되는 복수의 장치에서 병렬적으로 처리하여 복수의 단위 지형모델들을 생성할 수도 있으며, 하나의 장치에 구비된 복수의 프로세서들에서 병렬적으로 처리하여 복수의 단위 지형모델들을 생성할 수도 있다.
도 2는 도 1에 도시된 지역모델 생성 장치에 대한 일 실시예의 구성을 나타낸 것이다.
도 2를 참조하면, 지역모델 생성 장치(110)는 가상지면 결정부(210), 저장부(220), 분할부(230) 및 지역모델 생성부(240)를 포함한다.
가상지면 결정부(210)는 기 설정된 하나 이상의 가상 지면으로부터 지형모델을 생성하기 위한, 대상 지역의 가상 지면을 결정한다.
여기서, 가상지면 결정부(210)에 의해 결정되는 가상 지면은 SRTM이 될 수도 있고, 대상 지역에 대해 기 저장된 DEM이 될 수도 있으며, 대상 지역에 대한 정보를 기초로 생성된 특정 지면이 될 수도 있는데, 기 저장된 DEM은 대상 지역에 대한 러프(rough)한 DEM일 수 있다.
저장부(220)는 대상 지역의 적어도 일부를 포함하는 복수의 영상 데이터를 저장하는 구성으로, 복수의 영상 데이터 뿐만 아니라 가상 지면에 대한 데이터 및 본 발명을 수행하기 위한 다양한 데이터를 저장한다.
물론, 저장부(220)는 지역에 대한 복수의 영상 데이터 예를 들어, 항공 영상 데이터를 저장하는 데이터베이스(미도시)와, 그 외의 다른 종류의 데이터를 저장하는 저장 수단을 별도로 구성할 수도 있으며, 복수의 영상 데이터를 저장하는 데이터베이스를 지역모델 생성 장치가 아닌 별도의 서버 또는 별도의 장치로 구성할 수도 있다.
분할부(230)는 가상지면 결정부(210)에 의해 결정된 가상 지면 중 지형모델을 생성하기 위한 대상 지역의 가상지면을 복수의 단위 영역들로 분할한다.
여기서, 분할부(230)는 대상 지역의 가상 지면을 다양한 방식으로 분할할 수 있다.
일 예로, 분할부(230)는 도 5에 도시된 일 예와 같이, 대상 지역의 가상 지면을 그리드 방식을 이용하여 16개의 단위 영역들(ROI-1 내지 ROI-16)로 분할할 수 있으며, 다른 일 예로, 분할부(230)는 도 6에 도시된 일 예와 같이, 대상 지역의 가상 지면을 삼각형 형태를 갖는 16개의 단위 영역들(ROI-1 내지 ROI-16)로 분할할 수도 있다.
물론, 분할부(230)에서 분할하는 단위 영역들의 개수가 16개로 한정되는 것은 아니며, 계산되어야 하는 관련 데이터 양과 단위모델 생성 장치의 개수 등을 고려하여 설정될 수 있다.
또한, 분할부(230)는 대상 지역에 대한 정보를 기초로 대상 지역의 가상 지면에 대한 단위 영역들의 모양을 결정하여 분할할 수도 있다.
지역모델 생성 장치(110)는 분할부(230)에 의해 분할된 단위 영역들 각각에 대한 정보를 해당 단위 영역에 대응되는 단위모델 생성 장치(120)로 제공하고, 복수의 단위모델 생성 장치(120)로부터 단위 영역들 각각에 대한 단위 지형모델을 수신한다.
지역모델 생성부(240)는 복수의 단위모델 생성 장치로부터 수신된 복수의 단위 영역들에 대응되는 단위 지형모델들을 이용하여 대상 지역의 지형모델을 생성한다.
여기서, 지역모델 생성부(240)는 분할된 단위 지형모델들을 병합하여 대상 지역의 지형모델을 생성하는데, 단위 지형모델들간 이음 부분을 자연스럽게 또는 부드럽게 처리하는 것이 바람직하며, 이음 부분을 처리하는 방법은 다양한 방법이 적용될 수 있다. 일 예로 포아송 방정식(Poisson's equation)을 적용하여 단위 지형모델들 간의 이음 부분을 자연스럽게 처리할 수 있다.
나아가, 본 발명에 따른 지역모델 생성 장치는 지형모델에 대한 갱신이 필요한 경우 갱신에 대한 구성 기능이 필요에 따라 추가될 수 있다.
예컨대, 도 8에 도시된 지역모델 생성 장치에 대한 다른 일 실시예의 구성에서와 같이, 도 2에 대한 구성에 갱신 기능을 수행하는 갱신부의 구성이 추가된다.
갱신부(250)는 대상 지역의 지형모델에 대한 갱신이 요청된 경우 대상 지역의 단위 영역들 중 갱신되어야 하는 갱신 단위 영역을 선택하고, 선택된 갱신 단위 영역에 대응되는 해당 단위모델 생성 장치(120)로 갱신 단위 지형모델을 요청하여 수신한다.
여기서, 해당 단위모델 생성 장치(120)는 해당 단위 영역에 대한 갱신된 갱신 단위 영상 데이터를 탐색하여 이를 기초로 갱신 단위 지형모델을 생성하고, 이를 지역모델 생성 장치(110)로 제공하게 된다.
예컨대, 도 5에 도시된 단위 영역들 중 ROI-11(510)의 단위 지형모델이 갱신되어야 하는 경우라 가정하면, 갱신부(250)는 ROI-11의 단위 지형모델을 생성하는 단위모델 생성 장치로 ROI-11의 갱신 단위 지형모델을 생성할 것을 요청하고, 해당 단위모델 생성 장치로부터 생성된 ROI-11의 갱신 단위 지형모델이 수신되면 이를 지역모델 생성부(240)로 제공한다.
지역모델 생성부(240)는 갱신부(250)에 의해 요청되고 수신된 갱신 단위 지형모델을 이용하여 대상 지역의 지형모델을 갱신하게 되는데, 갱신 단위 영역에 대응되는 이전 단위 지형모델을 갱신 단위 지형모델로 대체함으로써, 대상 지역의 지형모델을 갱신할 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 단위모델 생성 장치에 대한 일 실시예의 구성을 나타낸 것이다.
도 3을 참조하면, 단위모델 생성 장치(120)는 수신부(310), 모델 생성부(320) 및 제공부(330)를 포함한다.
수신부(310)는 병렬 처리가 가능하도록 지역모델 생성 장치에 의해 분할된 복수의 단위 영역들 중 해당 단위 영역에 대한 정보를 지역모델 생성 장치로부터 수신한다.
이때, 수신부(310)는 탐색부(311)를 구비하고, 탐색부(311)를 이용하여 해당 단위 영역의 적어도 일부를 포함하는 단위 영상 데이터를 탐색하고, 탐색된 단위 영상 데이터를 탐색부(311)를 통해 수신할 수 있다.
즉, 수신부(310)는 해당 단위 영역(또는 정보)와 해당 단위 영역에 대응하는 단위 영상 데이터를 수신한다.
수신부(310)에서 수신하는 단위 영역에 대한 정보는 대상 지역의 가상 지면에서 분할된 해당 단위 영역의 가상 지면에 대한 정보일 수 있다.
모델 생성부(320)는 수신부(310)로 수신되는 해당 단위 영역에 대한 정보와 단위 영상 데이터를 이용하여 해당 단위 영역의 지형모델을 생성한다.
여기서, 모델 생성부(320)는 해당 단위 영역의 가상 지면에 대한 정보와 해당 단위 영역의 적어도 일부를 포함하는 단위 영상 데이터를 이용하여 단위 영역의 지형모델을 생성한다. 모델 생성부(320)는 탐색된 복수의 단위 영상 데이터 중에서 단위 지형모델을 생성하기 위한 적어도 하나 이상의 단위 영상 데이터를 선택하고, 선택된 적어도 하나 이상의 단위 영상 데이터를 이용하여 해당 단위 영역의 단위 지형모델을 생성할 수 있다.
제공부(330)는 모델 생성부(320)로부터 생성된 단위 지형모델을 지역모델 생성 장치로 제공함으로써, 지역모델 생성 장치에서 복수의 단위 지형모델을 이용하여 대상 지역의 지형모델을 생성할 수 있도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지형모델 생성 방법에 대한 동작 흐름도를 나타낸 것이다.
도 4를 참조하면, 지형모델 생성 방법은 지형모델을 생성하고자 하는 대상 지역을 선택하고, 선택된 대상 지역의 가상 지면을 결정한다(S410).
예컨대, 대상 지역이 여의도라 가정하고 여의도의 지형모델을 생성하고자 한다면, 적어도 하나 이상의 가상 지면 중 어느 하나를 결정하고, 결정된 가상 지면에서 여의도 지역에 해당하는 가상 지면을 선택한다.
이때, 가상 지면은 SRTM, DEM, 대상 지역에 대한 영역 정보를 기초로 생성된 지면일 수 있다.
단계 S410에서 기 정의된 가상 지면으로부터 어느 하나의 가상 지면을 결정하는 것으로 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니며 대상 지역이 선택되면 대상 지역에 대한 영역 정보를 기초로 가상 지면을 생성하고 생성된 가상 지면을 대상 지역의 가상 지면으로 결정할 수도 있다.
대상 지역의 가상 지면이 결정되면, 결정된 대상 지역의 가상 지면을 복수(N)의 단위 영역들로 분할하고, 분할된 복수의 단위 영역들에 대해 병렬 처리를 수행할 수 있도록 단위 영역들 각각에 대한 정보를 제공한다(S420, S430).
단위 영역들 각각에 대한 정보를 기초로 단위 영역들 각각의 적어도 일부를 포함하는 단위 영상 데이터를 탐색하고, 단위 영역들 각각에 대해 탐색된 단위 영상 데이터를 이용하여 단위 영역들 각각의 단위 지형모델을 생성한다(S440).
즉, 제1 단위 영역에 대한 정보를 이용하여 대상 지역의 적어도 일부를 포함하는 복수의 영상 데이터 중에서 제1 단위 영역의 적어도 일부를 포함하는 단위 영상 데이터를 탐색하고, 탐색된 영상 데이터를 이용하여 제1 단위 영역의 단위 지형모델을 생성한다. 마찬가지로, 제2 단위 영역에 대한 정보를 이용하여 대상 지역의 적어도 일부를 포함하는 복수의 영상 데이터 중에서 제2 단위 영역의 적어도 일부를 포함하는 단위 영상 데이터를 탐색하고, 탐색된 영상 데이터를 이용하여 제2 단위 영역의 단위 지형모델을 생성한다. 이와 같은 과정 즉, 해당 단위 영역의 단위 영상 데이터를 탐색하고, 탐색된 단위 영상 데이터를 이용하여 해당 단위 영역의 단위 지형모델을 생성하는 과정을 제1 단위 영역에서부터 제N 단위 영역까지 병렬적으로 처리한다.
여기서, 생성되는 단위 지형모델은 해당 단위 영역의 디지털 표면 모델(DSM: Digital Surface Model), 디지털 고도 모델(DEM), 정사 영상, 빌딩 모델 및 디지털 고도 모델과 빌딩 모델을 결합한 3D 씨티 모델(city model)을 포함할 수 있다.
단계 S440에서, 단위 영역들 각각에 대응되는 단위 영상 데이터는 단위 지형모델을 생성하는 것과 마찬가지로 단위 영역들 각각에 대해 병렬적으로 탐색될 수 있다.
병렬 처리 과정을 통해 복수의 단위 영역들 각각에 대한 단위 지형모델이 생성되면 생성된 복수의 단위 지형모델들을 병합하고, 병합된 복수의 단위 지형모델들의 이음 부분을 기 설정된 방식을 사용하여 처리함으로써, 대상 지역의 지형모델을 생성한다(S450, S460).
이와 같이, 본 발명에 따른 지형모델 생성 방법은 대상 지역을 복수의 일정 영역으로 분할하고, 분할된 복수의 일정 영역에 대한 지형모델을 병렬적으로 처리함으로써, 지형모델을 생성하는데 필요한 데이터를 복수의 프로세스 유닛들로 분산시켜 프로세스 유닛 각각에서 처리해야 하는 계산 량과 저장해야 하는 관련 데이터 양을 줄이고, 이로 인해 대상 지역의 지형모델을 생성하는 시간을 줄일 수 있다.
도 4에 도시된 단계 S440에서 복수의 단위 영역들 각각에 대해 각 프로세스 유닛 즉, 도 1에서의 단위모델 생성 장치에서 병렬 처리하는 것으로 기재하였지만, 본 발명에서의 병렬 처리가 하나의 프로세스 유닛에서 하나의 단위 영역만을 처리하는 것으로 한정되지 않는다. 예컨대, 하나의 프로세스 유닛에서 두 개의 단위 영역에 대해 순차적으로 처리하고, 복수의 프로세스 유닛이 이를 병렬 처리하는 것도 포함될 수 있으며, 두 개의 프로세스 유닛이 세 개의 단위 영역을 병렬 처리할 수도 있다.
이렇듯, 본 발명에서 사용되는 병렬 처리라는 용어는 동시에 이루어지는 것만을 의미하는 것으로 한정되지 않으며, 분리되거나 분산되는 데이터 경로를 이용하여 수행될 수 있는 모든 처리를 포함하는 것이다. 또한, 병렬 처리는 각각의 프로세스 유닛에서 모두 독립적으로 수행될 수도 있지만, 적어도 일부의 데이터가 종속적으로 수행될 수도 있다. 예컨대, 두 프로세스 유닛이 두 개의 독립된 데이터를 각각 병렬 처리할 수도 있지만, 두 프로세스 유닛이 세 개의 독립된 데이터 중 두 개의 독립된 데이터는 독립적으로 처리하고, 하나의 독립된 데이터는 함께 처리할 수도 있다.
도 7은 본 발명에 따른 지형모델 생성 방법에서 대상 지역의 지형모델을 갱신하는 갱신 과정에 대한 일 실시예의 동작 흐름도를 나타낸 것이다.
도 7을 참조하면, 분할된 복수의 단위 영역들에 대한 단위 지형모델을 이용하여 대상 지역의 지형모델이 생성된 상태에서, 대상 지역의 지형모델에 존재하는 오류를 수정하거나 지형지물의 변동으로 인한 지형모델의 갱신이 요청이 수신되면, 대상 지역의 지형모델에 대한 복수의 단위 영역들 중 갱신이 필요한 적어도 하나 이상의 단위 영역을 선택한다(S710, S720).
갱신이 필요한 갱신 단위 영역이 선택되면, 갱신 단위 영역의 적어도 일부를 포함하는 갱신된 갱신 단위 영상 데이터를 탐색하고, 탐색된 갱신 단위 영상 데이터를 이용하여 갱신 단위 영역의 갱신 단위 지형모델을 생성한다(S730, S740).
적어도 하나 이상의 갱신 단위 영역의 갱신 단위 지형모델이 생성되면, 갱신 단위 영역의 이전 단위 지형모델을 갱신 단위 지형모델로 대체함으로써, 대상 지역의 지역모델을 갱신한다(S750).
물론, 갱신이 필요한 갱신 단위 영역이 복수인 경우에는 복수의 갱신 단위 영역을 병렬 처리하여 복수의 갱신 단위 영역에 대한 갱신 단위 지형모델을 생성한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 지형모델 생성 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (22)

  1. 지형모델을 생성하기 위한 대상 지역을 복수의 단위 영역들로 분할하는 단계;
    상기 대상 지역의 적어도 일부를 나타내는 복수의 영상 데이터 중에서, 상기 복수의 단위 영역들 각각에 대응하는 단위 영상 데이터를 탐색하는 단계;
    상기 탐색된 상기 단위 영상 데이터를 이용하여 상기 단위 영역들 각각의 단위 지형모델을 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 상기 단위 지형모델을 이용하여 상기 대상 지역의 지형모델을 생성하는 단계
    를 포함하는 지형모델 생성 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단위 지형모델을 생성하는 단계는
    상기 단위 영상 데이터에 대응되는 상기 단위 영역들 각각을 병렬 처리하여 상기 단위 지형모델을 생성하는 것을 특징으로 하는 지형모델 생성 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 탐색하는 단계는
    상기 단위 영역들 각각에 대응되는 상기 단위 영상 데이터를 상기 단위 영역들 각각에 대해 병렬 탐색하는 것을 특징으로 하는 지형모델 생성 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    기 설정된 하나 이상의 가상 지면(virtual earth)으로부터 상기 대상 지역에 대응하는 가상 지면을 결정하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 분할하는 단계는
    상기 결정된 상기 대상 지역에 대응하는 가상 지면을 상기 복수의 단위 영역들로 분할하는 것을 특징으로 하는 지형모델 생성 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 대상 지역의 지형 정보를 이용하여 상기 대상 지역에 대응하는 가상 지면을 생성하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 분할하는 단계는
    상기 생성된 상기 대상 지역에 대응하는 가상 지면을 상기 복수의 단위 영역들로 분할하는 것을 특징으로 하는 지형모델 생성 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 가상 지면은
    SRTM(Shuttle Radar Topographic Mission) 또는 디지털 고도 모델(DEM: Digital Elevation Model)인 것을 특징으로 하는 지형모델 생성 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 분할하는 단계는
    상기 대상 지역을 그리드 방식을 이용하여 상기 복수의 단위 영역들로 분할하는 것을 특징으로 하는 지형모델 생성 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 대상 지역의 지형모델은
    상기 단위 영역들 중 갱신하고자 하는 단위 영역의 단위 지형모델만이 갱신되어 상기 대상 지역의 지형모델이 갱신되는 것을 특징으로 하는 지형모델 생성 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 단위 영역들 중 갱신하고자 하는 갱신 단위 영역을 선택하는 단계;
    상기 선택된 상기 갱신 단위 영역에 대한 갱신 단위 영상 데이터를 이용하여 상기 갱신 단위 영역의 갱신 단위 지형모델을 생성하는 단계; 및
    상기 대상 지역의 지형모델 중 상기 갱신 단위 영역에 대응하는 단위 지형모델을 상기 갱신 단위 지형모델로 갱신하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지형모델 생성 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 지형모델은
    디지털 표면 모델(DSM: Digital Surface Model), 디지털 고도 모델(DEM), 정사 영상 및 빌딩 모델 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 지형모델 생성 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 탐색하는 단계는
    상기 복수의 영상 데이터로부터 상기 단위 영역들을 포함하는 상기 단위 영역들 각각에 대한 복수의 단위 영상 데이터를 검색하는 단계; 및
    상기 검색된 상기 복수의 단위 영상 데이터에서 해당 단위 영역의 단위 지형모델을 생성하기 위한 적어도 하나 이상의 단위 영상 데이터를 선택하는 단계
    를 포함하고,
    상기 단위 지형모델을 생성하는 단계는
    상기 선택된 상기 적어도 하나 이상의 단위 영상 데이터를 이용하여 상기 단위 지형모델을 생성하는 것을 특징으로 하는 지형모델 생성 방법.
  12. 지형모델을 생성하기 위한 대상 지역의 영역 정보를 이용하여 상기 대상 지역을 복수의 단위 영역들로 분할하는 단계;
    상기 대상 지역에 대한 복수의 영상 데이터를 이용하여 상기 복수의 단위 영역들 각각의 단위 지형모델을 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 상기 단위 지형모델을 이용하여 상기 대상 지역의 지형모델을 생성하는 단계
    를 포함하는 지형모델 생성 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 단위 지형모델을 생성하는 단계는
    상기 단위 영역들 각각을 병렬 처리하여 상기 단위 지형모델을 생성하는 것을 특징으로 하는 지형모델 생성 방법.
  14. 지형모델을 생성하기 위한 대상 지역을 복수의 단위 영역들로 분할하는 분할부;
    상기 대상 지역의 적어도 일부를 나타내는 복수의 영상 데이터 중에서, 상기 복수의 단위 영역들 각각에 대응하는 단위 영상 데이터를 탐색하는 탐색부;
    상기 탐색된 상기 단위 영상 데이터를 이용하여 상기 단위 영역들 각각의 단위 지형모델을 생성하는 복수의 단위모델 생성부; 및
    상기 생성된 복수의 단위 지형모델들을 이용하여 상기 대상 지역의 지형모델을 생성하는 지역모델 생성부
    를 포함하고,
    상기 복수의 단위모델 생성부는
    상기 단위 영역들 각각을 병렬 처리하여 상기 단위 지형모델을 생성하는 지형모델 생성 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    기 설정된 하나 이상의 가상 지면으로부터 상기 대상 지역에 대응하는 가상 지면을 결정하는 가상 지면 결정부
    를 더 포함하고,
    상기 분할부는
    상기 가상 지면 결정부에 의해 결정된 상기 대상 지역에 대응하는 가상 지면을 상기 복수의 단위 영역들로 분할하는 것을 특징으로 하는 지형모델 생성 시스템.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 지역모델 생성부는
    상기 복수의 단위 지형모델들을 병합하고, 상기 병합된 상기 단위 지형모델들의 이음 부분을 처리하여 상기 대상 지역의 지형모델을 생성하는 것을 특징으로 하는 지형모델 생성 시스템.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 단위 영역들 중 갱신하고자 하는 갱신 단위 영역을 선택하고, 상기 선택된 상기 갱신 단위 영역에 대응하는 해당 단위모델 생성부로 갱신을 요청하는 갱신부
    를 더 포함하고,
    상기 지역모델 생성부는
    상기 해당 단위모델 생성부로부터 갱신 단위 지형모델이 생성되면 상기 대상 지역의 지형모델 중 상기 갱신 단위 영역에 대응하는 단위 지형모델을 상기 갱신 단위 지형모델로 갱신하는 것을 특징으로 하는 지형모델 생성 시스템.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 분할부는
    상기 대상 지역을 그리드 방식을 이용하여 상기 복수의 단위 영역들로 분할하는 것을 특징으로 하는 지형모델 생성 시스템.
  19. 병렬 처리가 가능하도록 분할된 대상 지역에 대한 단위 영역들 중 대상 단위 영역과 상기 대상 단위 영역에 대한 단위 영상 데이터를 수신하는 수신부;
    상기 수신된 상기 대상 단위 영역과 상기 단위 영상 데이터를 이용하여 상기 대상 단위 영역에 대응하는 단위 지형모델을 생성하는 모델 생성부; 및
    상기 대상 지역을 구성하는 단위 영역들의 단위 지형모델을 이용하여 상기 대상 지역의 지형모델을 생성하는 기기로, 상기 생성된 상기 대상 단위 영역에 대응하는 단위 지형모델을 제공하는 제공부
    를 포함하는 지형모델 생성 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 지형모델은
    디지털 표면 모델(DSM), 디지털 고도 모델(DEM), 정사 영상 및 빌딩 모델 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 지형모델 생성 장치.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 수신부는
    상기 대상 지역의 적어도 일부를 나타내는 복수의 영상 데이터 중에서, 상기 대상 단위 가상 지면의 적어도 일부를 포함하는 상기 단위 영상 데이터를 탐색하는 탐색부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 지형모델 생성 장치.
  22. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체.
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