라이카 GS18 I 및 비주얼 포지셔닝 기술에 대한 질문과 답변

GS18 I

라이카 GS18 I 및  비주얼 포지셔닝 기술에 대한 질문과 답변

* 해당 제품 담당자인 엔지니어 Metka Majeric 가 한 답변입니다.

 

  • 기존 전통적인 GNSS 센서로 측량했을 때 힘든 점들은 어떤 것들이 있을까요?

포인트를 측정하려면 GNSS 센서가 위성 신호를 수신해야 합니다. 포인트의 위치는 GNSS 센서가 열린 하늘에 접근할 있고 끝이 물리적으로 포인트에 도달할 때만 측정을 할 수 있습니다. 이것이 가능하지 않을 경우 측량사는 다음과 같은 대체 방법을 사용할 있습니다.

 

  • 예를 들면 테이핑 오프셋, COGO 기능 및 스케치 사용 등의 다른 해결 방법을 강구
  • DISTO 또는 4 미터 폴이 통합된 CS20와 같은 GNSS 센서와 결합된 추가 장비 사용하는 것. 하지만 이러한 측정 방법은 시간이 많이 소요될 수 있으며 정확도가 떨어질 수 있음
  • 토탈스테이션과 같은 대체 센서 사용. GS 센서로 측정할 수 없는 포인트가 몇 개 밖에 없을 때 이러한 대안을 사용하면 시간이 많이 걸릴 수도 있음

 

사용자는 많은 세부 사항에 측량이 필요한 경우 추가 문제에 직면하게 됩니다. 폴 팁으로 모든 단일 지점을 측정하려면 현장에서 많은 시간이 필요하고, 또한 일부 포인트를 놓칠 위험이 있기 때문에 현장을 다시 방문해야 하는 경우 추가 비용이 발생하기도 합니다.

 

  • 라이카 GS18 I 로 이러한 어려운 점들을 어떻게 극복할 수 있나요?

GS18 I 는 시간이 소요되는 다른 방법이나 추가 장비를 사용할 필요가 없습니다. GNSS, IMU(Inertial Measurement Unit) 및 카메라의 통합으로 하늘과 기타 접근 불가능한 지점을 방해하는 지점은 GS18 I 의 비주얼 포지셔닝 기술을 사용하여 영상에서 측정이 가능합니다. 이 새로운 기술은 멀리 떨어진 곳에서 포착된 관심있는 포인트를 측량 등급의 정확도로 측정할 수 있게 해줍니다.

 

  • 측량사들은 어떤 작업에 비주얼 포지셔닝 기술을 사용할 수 있나요?

시각적 위치 지정은 특히 다음과 같은 경우에 사용하기 적합 합니다.

  • 수백 개의 포인트를 매핑할 때

  • 복잡한 반대편 도로나 길, 문 후면 또는 위험한 지역과 같이 접근 할 수 없는 지점을 측정해야 할 때 (예 : 개, 위험한 시설, 지붕 가장자리에서 공격을 받을 위험이 있을  때)


그림 1 - 라이카 GS18 I GNSS RTK 장비로 펜스 뒤를 측정하는 모습

  • GNSS 신호 방해가 있는 장소 지점의 측량 (예: 지붕, 발코니 또는 나무 아래)
  • 건물의 파사드 측량 (예: 창 모서리 및 지붕 높이)

QA GS18 I

그림 2 - 파사드 측정

  • 사이트를 다시 방문할 필요없이 추가 포인트를 측정
  • 캡처 된 개체의 포인트 클라우드 생성

QA GS18 I

그림 3 - GS18 I 장비로 캡처된 이미지 그룹에서 포인트 클라우드 생성

  • 비축량 계산
  • 포인트 측정을 위해 충돌 장면의 이미지 캡처

QA GS18 I
그림 4- 사건 현장 캡처

 

  • GS18 I 는 누가 사용해야 하나요?

GS18 I는 기존 GNSS RTK 장비로 도달하기 어려운 지점을 쉽게 측정해야 하는 사용자를 위해 설계되었습니다. GS18 I는 사용자가 현장에서 많은 양의 데이터를 수집할 수 있는 꽤 편리한 장비이며 사용자는 나중에 이미지 조사 등급 정확도에서 측정할 포인트를 결정할 수 있습니다.

 

  • GS18 I는 어떻게 작동하나요? (측정 원리)

비디오를 통해 측정 원리를 확인하실 수 있습니다. 

 
사용자가 길고 좁은 수로에서 일부 관심 지점을 측정하려고 합니다. 사용자가 해야 할 일은 단지 GS18 I가 자동으로 이미지를 캡처하는 동안 카메라가 파이프 라인을 향한 상태에서 수로를 따라 걷는 것입니다. GS18 I는 2Hz의 속도로 이미지를 캡처하여 최적의 이미지 오버랩과 지오메트리를 보장합니다. 캡처가 중지되면 이미지는 Captivate에서 실행되는 알고리즘에 의해 자동으로 처리됩니다. 캡처 된 이미지가 처리된 직후 이미지를 포인트 측정에 사용할 수 있습니다.

캡처하는 동안 GS18 I는 위치 및 기울기 품질이 충분히 정확한지 확인합니다. 만약 정밀도가 떨어지면 캡처가 자동으로 중지되지만 이미 캡처 된 이미지는 처리됩니다. 또한 GS18 I는 이미지에서 특징 (특징점)을 추출하여 연속 이미지 간의 기하학적 연결을 설정합니다.

다음 비디오는 GS18 I에서 실행되는 알고리즘이 캡처 중에 기능을 추적하는 방법을 보여줍니다.

이미지는 즉시 포인트 측정에 사용할 수 있습니다. 이것은 비주얼 포지셔닝 기술로 가능합니다.

 

  • 캡처 한 이미지를 처리하려면 어떤 소프트웨어가 필요합니까?

GS18 I는 CS20 LTE 또는 기본 컨트롤러 또는 CS35 태블릿에서 실행되는 Captivate에서 완벽하게 지원됩니다.

Captivate는 캡처 된 이미지를 자동으로 처리, 위치 지정 및 방향을 지정하므로 이미 현장에서 품질 관리를 보장합니다. 유사한 기술을 사용할 때 필요에 따라 참조 점이나 선을 수동으로 일치시킬 필요가 없습니다.

 

  • 이미지에서 포인트를 어떻게 측정할 수 있으며 어떤 소프트웨어가 필요합니까?

포인트는 CS20 LTE 또는 기본 컨트롤러 또는 CS35 태블릿에서 실행되는 Captivate 내의 이미지에서 측정됩니다. 사용자는 이미지를 캡처 한 직후 현장에서 포인트를 측정할 수 있습니다.

Infinity로도 이미지를 가져올 수도 있으며, 사용자는 포인트를 사무실에서 대형 화면으로 측정할 수 있습니다.

이미지에서 한 지점을 선택하기 만하면 알고리즘이 다른 이미지의 동일한 지점을 자동으로 일치시킵니다. 클릭 한 번으로 측정 지점의 3D 좌표가 계산되어 Captivate 내에 저장됩니다.

다른 솔루션을 사용하여 이미지에서 3D 좌표를 계산하는 경우 각 이미지에서 수동으로 점을 선택해야합니다. GS18 I를 사용하면 알고리즘이 작업을 수행하므로 각 이미지에서 포인트를 수동으로 선택할 필요가 없습니다. 선택한 지점이 연속 이미지에서 일치하면 아래 이미지와 같이 전방 교차를 통해 지점의 3D 위치가 재구성됩니다.

 

QA GS18 I

그림 5-전방 교차로

 

  • 비주얼 포지셔닝 기술의 기본 원리는 무엇입니까?

비주얼 포지셔닝 기술은 GNSS 위치, IMU 및 캡처 된 이미지에서 제공하는 정보를 기반으로 합니다.

 

  • 비주얼 포지셔닝 기술의 기본 원리는 무엇입니까?

비주얼 포지셔닝 기술은 GNSS 위치, IMU 및 캡처 된 이미지에서 제공하는 정보를 기반으로 합니다.

Sensor fusion 

그림 6-센서 융합

다음 비디오를 측정 원리의 예로 들어 보겠습니다.

 

GS18 I로 포인트를 측정하려면 시작 위치로 이동하여 Captivate에서 이미지 캡처를 시작합니다. 이제 카메라가 코너를 향한 상태에서 GS18 I를 들고 걸어갑니다. 이미지는 2Hz의 주파수로 자동 캡처 됩니다. 캡처가 중지된 후 Captivate는 GNSS 및 IMU의 데이터를 이미지에서 인식된 기능과 통합하여 전역 좌표계에서 이미지의 위치와 방향을 자동으로 계산합니다. 그런 다음 이러한 이미지는 Captivate 내에서 이미지 그룹으로 저장됩니다.

이미지는 실시간으로 처리되며 캡처가 중지된 직후에 포인트를 측정하는 데 사용할 수 있습니다. 하나의 이미지만 사용하여 한 번의 클릭으로 포인트를 측정할 수 있습니다. Captivate에서 실행되는 알고리즘은 다른 이미지에서 선택한 지점을 자동으로 일치시키고 전방 교차를 통해 로컬 좌표계에서 지점의 좌표를 계산합니다.

 

  • 캡처 한 이미지에서 포인트 클라우드를 생성 할 수도 있습니까?

네, GS18 I로 캡처 한 이미지는 Infinity 소프트웨어에서도 3D 포인트 클라우드를 생성하는 데 사용할 수 있습니다.

 
  • GS18 TGS18 I의 차이점은 무엇인가요?

GS18 I는 라이카 지오시스템즈의 GS 센서 포트폴리오의 새로운 주력 제품입니다. 비주얼 포지셔닝 기술의 부가 가치와 함께 GS18 T의 모든 기능을 갖추고 있습니다.

다른 GS 센서와 마찬가지로 GS18 I는 모든 GNSS 보정 서비스에서 RTK 보정을 사용할 수 있습니다. GS18 I로 최적의 측정 성능을 얻으려면 모든 GNSS 장치와 함께 사용할 수 있고 무결성, 가용성 및 정확성을 지속적으로 모니터링하는 GNSS 보정 서비스인 HxGN SmartNet을 사용하는 것이 좋습니다.

 

  • 라이카 GS18 I 장비에 투자해야 하는 이유는 무엇인가요?

GS18 I가 사용자에게 도움이 될 수 있는 이유는 다음과 같습니다.

GS18 I는 다목적 GNSS RTK 센서입니다. 수평 또는 기울어진 기둥으로 포인트를 측정하는 데 사용할 수 있습니다. 또한 이미지를 캡처하고 측정하여 측량 수준의 정확도로 접근할 수 없는 지점을 측정하는 데 사용할 수 있습니다.

접근 불가능한 곳에서도 안전하게 이미지들을 쉽게 캡처 할 수 있습니다. 복잡한 거리나 개의 공격이 있는 위험한 건물에서 포인트를 측정할 때에도 걱정없이 작업을 할 수 있습니다.

장면을 빠르고 효율적으로 캡처하기 때문에 현장 작업시간을 줄이고 나중에 측정해야 할 항목을 결정할 수 있습니다. 현장에서 작업시간은 단축되고 사무실에서 측량이 완료되기 때문에 생산성이 향상됩니다.

 

  • GS18 I를 사용할 때 사용자가 고려해야 할 점은 무엇인가요?

비주얼 포지셔닝 기술은 GNSS 및 IMU 측정과 통합 카메라로 캡처 한 이미지를 기반으로 합니다. 이미지에서 측정하기 위해 GS18 I를 사용할 때 고려해야 할 몇 가지 조건이 있습니다.

- GS18 측정하는 동안 GNSS 신호를 충분히 수신해야 합니다. GNSS 위성의 추적이 손실되면 캡처가 자동으로 중지됩니다.

- 비주얼 포지셔닝이 필요한 경우, 어두운 조건에서 또는 태양을 직접 바라볼 때 사용하지 마십시오. 캡처 된 이미지의 충분한 특징이 일치하는 것으로 쉽게 인식되지 않기 때문입니다.

- 최적의 정확도와 성능을 위해 2m에서 10m 사이의 거리에서 관심있는 물체를 캡처하십시오. 2m 미만의 거리에서 이미지를 촬영하면 카메라의 고정 초점으로 인해 이미지가 흐려질 수 있습니다. 반면 10m 이상의 거리에서 이미지를 촬영하면 정확도가 떨어집니다.

- 물체에서 2m 미만 또는 10m 이상의 거리에서 이미지를 캡처할 수도 있는데 이런 경우 사용자는 정확도가 떨어질 수 있다는 점을 고려해야합니다. 또한 이 이미지를 사용하여 포인트를 측정할 수 없는 리스크도 있습니다.

- 이미지 캡처 속도는 일반 보행 속도에 최적화되어 있습니다. 움직이는 차량에 장착된 GS18 I는 이미지가 흐려질 수 있기 때문에 사용할 수 없습니다.

 

Metka Majeric 

Metka Majeric
Product Engineer, GNSS Solutions and part of the GS18 I development team 
Leica Geosystems

라이카 GS18 I 에 대한 더 자세한 정보는 여기를 클릭하세요: 자세한 제품정보

 

라이카 GS18 I - 비주얼 포지셔닝 기술이 결합된 GNSS RTK 장비

제품관련 문의

 

Online Learning

Leica Geosystems has developed an online learning platform, to further educate customers to use the functionality of their instruments to the maximum.
Leica Geosystems has developed an online learning platform, to further educate customers to use the functionality of their instruments to the maximum.