KR20150020421A - 휴대용 측량 단말기를 이용한 증강 현실 기반의 측량 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대용 단말기로 측량 자료를 신속하고 오류없이 취합, 실시간으로 취합과 동시에 증강현실방법의 단말기의 화면에서 확인, 전송, 공유, 검토 내지 관리할 수 있고, 부가적인 정보를 제공하고, 다양한 자료들을 현장에서 활용할 수 있는 휴대용 측량 단말기를 이용한 증강 현실 기반의 측량 시스템에 관한 것으로, 그 구성은 휴대용 측량 단말기, 측량서버 및 웹 서버가 통신망과 각각 연동되어 증강현실 기반의 측량을 제공하기 위해서, 스마트폰, PDA와 같이 GPS 기능, 자세 측정 기능, 방향 측정 기능, 카메라 기능, 통신 기능을 가지는 휴대용 정보처리 단말기에 어플리케이션을 설치 및 구동하도록 구현된 휴대용 측량 단말기; 상기 휴대용 측량 단말기가 측량 작업 시에 생산한 다양한 측량 자료와 부가 자료에 측량 작업위치의 좌표값 및 일시에 관한 태그를 부가하여 전송한 데이터를 측량 DB에 데이터베이스화하여 저장하고, 획득한 측량 자료들을 기초로 생성되는 측량 도면 자료를 측량 도면 DB에 데이터베이스화하여 저장하는 측량서버; 및 상기 측량 서버의 DB들과 연동하여, 측량 서버의 DB들에 데이터베이스화된 각종 측량 자료, 부가 자료, 측량 도면 자료 등을 열람할 수 있는 웹 서비스를 제공하는 웹 서버;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

휴대용 측량 단말기를 이용한 증강 현실 기반의 측량 시스템{A measurement system based on augmented reality approach using portable servey terminal}

본 발명은 휴대용 측량 단말기를 이용한 증강 현실 기반의 측량 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 휴대용 단말기로 측량 자료를 신속하고 오류없이 취합, 실시간으로 취합과 동시에 증강현실방법의 단말기의 화면에서 확인, 전송, 공유, 검토 내지 관리할 수 있고, 부가적인 정보를 제공하고, 다양한 자료들을 현장에서 활용할 수 있는 휴대용 측량 단말기를 이용한 증강 현실 기반의 측량 시스템에 관한 것이다.

측량이란 지상, 지하, 수중 내지 공중의 공간상의 지형 및 인공물과 같은 대상물에 대한 3차원 좌표값(x, y, z 또는 경도, 위도, 고도)을 획득하여 지형도 내지 설계도를 작성하는 절차와, 나아가 이를 기반으로 하여 도상에 표시된 대상물의 위치를 측량기를 이용하여 현지에서 측설하는 절차를 포함하는 개념이다.

측량 업무에는 현지에서 측량하는 작업 및 야장 수첩에 기록하는 작업을 비롯한 외업과, 이 결과를 기초로 사무실에서 정리하고 계산하여 지형도 내지 설계도로 제작하는 작업인 내업으로 구분될 수 있다.

이때, 외업 작업 시에 생성되는 다양한 측량 자료를 축적해 두었다가 내업 작업 시에 측량 자료를 측량 지형도 시스템에 입력하는 작업이 필요하다. 특히 측량 자료를 측정할 때에 3차원 좌표값 뿐만아니라, 행정 구역 주소나 현장 사진 등의 보조 자료들을 함께 확보하고, 내업 작업 시에 측량 자료 및 부가 자료들을 측량 위치와 결부시켜 저장하는 작업이 필요하다.

측량 작업을 하기 위해서는 위치 정보를 수집할 측량 기사, 프리즘 폴을 다룰 폴맨, 도면 작업을 할 제도 담당, 야장 자료(측량 자료)를 입력할 자료 담당, 측량 결과물을 사무실에서 수치 지도와 합성하는 설계 담당, 측량자료를 검증하는 검증 담당 등으로 업무 분장이 이루어진다.

건설 현장의 현장작업자, 시공 관리자와 엔지니어들은 항상 낯선 시공 환경과 새로운 구조물 그리고 복잡한 공법을 접하게 된다. 현장의 엔지니어들은 시공할 구조물을 시공 단계 이전에 미리 파악하기 위하여 CAD(Computer-aided Design)로 작성된 도면을 사전에 검토하여 시공할 구조물의 형태를 파악하거나 유사한 현장 경험이 있는 엔지니어들에게 구조물 시공 관련 조언을 구하여 시공 과정을 미리 검토하기도 한다. 하지만 구조물의 형태가 복잡하거나 시공 과정의 난이도가 높은 경우, 시공 경험이 없는 엔지니어는 구조물의 파악과 시공 계획에 어려움을 겪을 수 있으며 이는 구조물의 시공 중 발생할 수 있는 시공 오차나 실수의 범위를 크게 만들 수 있다. 따라서 여러 현장에서는 위와 같은 문제점을 미연에 방지하기 위해 증강현실 화면상에 3차원 모델링 도구를 활용, 시공할 구조물의 3차원 CAD 모델을 개발하여 시공 단계 전에 형태를 미리 파악하여 구조물의 이해도를 높일 수 있도록 하며, 또한 3차원 CAD 모델에 현장의 사진 등 측정 정보를 결합한 CAD모델과 실사진 합성 모델을 개발하여 시공 중 발생할 수 있는 문제점에 대하여 사전에 문제점을 검토 및 현황을 분석할 수 있다.

즉, 가상현실(Virtual Reality)의 한 분야로 실제 환경에 가상 사물이나 정보를 합성하여 원래의 환경에 존재하는 사물처럼 보이도록 하는 컴퓨터 그래픽 기법인 증강현실(Augmented Reality;A.R)이 사용되는데, 이는 실세계에 3차원 가상영상을 겹쳐서 보여주는 기술로 사용자가 눈으로 보는 현실세계와 부가정보를 갖는 가상세계를 합쳐 하나의 영상으로 보여주는 것으로 융합현실, 혼합현실이라고도 한다.

도면인식(drawing recognition)도면을 화상 정보로 입력한 후, 화상 정보를 픽셀의 관계로부터 벡터화하는 기술을 말합니다. 벡터화하는 방법에는 원화 선분의 중심을 더듬어 찾는 세션화 방식과 선분의 바깥 둘레를 더듬는 윤곽선 방식을 제공하는데, 컴퓨터에 기억되어 있는 설계정보를 그래픽 디스플레이 장치로 추출하여 화면을 보면서 설계한다.

이러한 도면인식 도면을 통한 화상정보를 이용하여 증강현실의 그래픽 기술을 휴대용단말기를 통해 이동 중에 손에 들고 입력 조작을 할 수 있도록 만들어 건설현장에 사용되고 있다.

증강현실 도면화 시스템이란 증강현실의 기술을 이용하여, 휴대용 단말기 혹은 카메라 혹은 영상장비로 영상과 사진자료를 인식하여서 이미지 프로세스처리를 통하여서 실시간으로 영상복원하여서 객체정보를 추출하여 도면화하고, 이를 통한 부가적인 정보를 제공해주는 것을 말한다. 따라서 실시간 디자인의 변경과 선택, 평가 및 길이와 면적의 물량산출과 견적이 가능하고 영상의 특징점과 선을 추출하여서 그래픽과 도면자료로의 변환과 작성을 지원한다.

증강현실이 산업분야에 활용되는 데는 카메라와 그래픽 처리능력을 높인 고속의 무선데이터 통신, GPS 등 각종 센서기능을 갖춘 스마트단말기의 등장에 기인한다. 스마트 단말기는 증강현실을 구현하는데 필요한 기술인 주변환경을 촬영하는 카메라, 위치를 알 수 있는 GPS, 자세나 밝기를 감지하는 각종 센서, 고성능 칩과 3G, 4G, 와이파티 등을 이용한 무선통신기능 등이 증강현실을 산업분야 중 건설 측량분야에 접속할 수 있는 최적의 환경을 제공하고 있다.

종래의 기존 측량 업무 방식에서는 측량 현장에서 측량 자료나 부가 자료의 누락이나, 오류가 일어나기 쉽지만, 이를 즉시 알고 시정하기는 어렵다. 또한 현장에서 추가로 필요한 수치 지도나 지적도, 영상 자료의 수요가 생겼을 때에 이를 짧은 시간 내에 확보하기도 어렵고, 자료의 공유가 되지 않아 다른 여타 수단을 통해 자료를 전송하고 확인하는 데에 시간이 낭비되는 경우가 빈번하다. 측량된 데이터를 취합하고 검토 내지 수정하는 것도 바라기 어렵다.

따라서, 각종 수치 지도, 지적도, 위성 영상, 현장 사진, 야장 자료, 설계 도서, 기타 영상 정보 등의 다양한자료를 현장에서 활용할 수 있고 측량 자료를 신속하고 오류없이 취합, 확인, 전송, 공유, 검토 내지 관리할 수 있는 시스템이 필요하다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, GPS 위치 센서, 자세 센서, 방향 센서, 통신모듈 및 카메라를 포함하는 휴대용 측량 단말기를 이용하여 증강 현실을 이용하여 영상 내에서 원하는 피사체에 관한 측량 자료와 사진 자료를 취득하고 취득된 측량 자료를 측량 서버에 전송하여 수집된 측량 자료와 부가 자료를 측량 작업 위치 또는 측량 대상물의 좌표 정보를 태그 정보로 하여 휴대용 단말기의 디스플레이 상에서 원하는 피사체에 관하여 다수의 측량 자료들을 연결시켜 실시간으로 3차원 수치 지도화할 수 있는 휴대용 측량 단말기를 이용한 증강 현실 기반의 측량 시스템을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 휴대용 단말기로 측량 자료를 신속하고 오류없이 취합, 실시간으로 취합과 동시에 증강현실방법의 단말기의 화면에서 확인, 전송, 공유, 검토 내지 관리할 수 있고, 부가적인 정보를 제공하고, 다양한 자료들을 현장에서 활용할 수 있는 휴대용 측량 단말기를 이용한 증강 현실 기반의 측량 시스템을 제공하기 위한 것이다.

그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 측량 단말기를 이용한 증강 현실 기반의 측량 시스템은, 휴대용 측량 단말기, 측량서버 및 웹 서버가 통신망과 각각 연동되어 증강현실 기반의 측량을 제공하기 위해서, 스마트폰, PDA와 같이 GPS 기능, 자세 측정 기능, 방향 측정 기능, 카메라 기능, 통신 기능을 가지는 휴대용 정보처리 단말기에 어플리케이션을 설치 및 구동하도록 구현된 휴대용 측량 단말기; 상기 휴대용 측량 단말기가 측량 작업 시에 생산한 다양한 측량 자료와 부가 자료에 측량 작업위치의 좌표값 및 일시에 관한 태그를 부가하여 전송한 데이터를 측량 DB에 데이터베이스화하여 저장하고, 획득한 측량 자료들을 기초로 생성되는 측량 도면 자료를 측량 도면 DB에 데이터베이스화하여 저장하는 측량서버; 및 상기 측량 서버의 DB들과 연동하여, 측량 서버의 DB들에 데이터베이스화된 각종 측량 자료, 부가 자료, 측량 도면 자료 등을 열람할 수 있는 웹 서비스를 제공하는 웹 서버;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 본 발명의 부가적인 특징에 따르면, 상기 휴대용 측량 단말기는 측량 기준점들 내지 기지점들의 좌표를 관리하고, 시준된 미지점에 관하여 상대 높이, 상대 거리, 상대 각도, 상대 위치 좌표를 측정하고, 측량 연산 기법을 통해 미지점의 좌표값을 획득하는 측량 기능을 수행하는 측량부; 상기 미지점이 포함된 현실 영상을 획득하는 카메라 모듈, 휴대용 증강 현실 측량 단말기의 수직각 내지 수평각을 제공하는 자세 센서, 상기 휴대용 증강 현실 측량 단말기의 방위각을 제공하는 지자기 센서, 상기 휴대용 증강 현실 측량 단말기의 측량 위치 좌표값을 제공하는 위치 측정 모듈을 포함하는 센서부; 상기 측량 서버에서 수신한 수치 지도 자료, 이전의 측량 자료, 부가 자료, 휴대용 측량 단말기에서 획득한 측량 자료, 사진 자료의 각종 측량 성과 자료에 측량 작업 위치의 절대 좌표값 내지 측량 일시를 포함하는 태그를 부가하여 저장하는 저장부; 상기 통신망을 통해 휴대용 측량 단말기와 측량 서버 사이의 자료 송수신을 수행하는 것으로, 측량 자료의 획득 시에 실시간으로, 사용자의 지시에 따라, 또는 설정 조건에 따라, 저장부에 저장되는 측량 성과 자료에 측량 작업 위치의 절대 좌표값 내지 측량 일시를 태그로서 포함하는 데이터를 상기 측량 서버로 전송하거나, 측량 작업 위치에 맞춰 실시간으로, 사용자의 지시에 따라, 또는 설정 조건에 따라, 측량 서버로부터 검색된 수치 지도 자료, 3차원 도면, 이전의 측량 자료, 보조 자료를 수신하는 송수신부; 상기 센서부 내의 카메라 모듈에서 획득한 사용자의 현실 영상에 측량 자료를 획득하기 위한 적어도 하나의 가상 레이어를 합성하여 증강 현실 영상을 생성하는 증강 현실 생성부; 상기 증강 현실 생성부에 생성된 증강 현실 영상을 표시하며, 사용자가 사용자 정합부를 이용하여 증강 현실 영상에 나타난 오브젝트를 선택하고 특정 기능을 수행시킬 수 있는 디스플레이부; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 부가적인 특징에 따르면, 상기 측량부는 상기 시준선이 상기 미지점에 시준되었을 때의 방위각, 수직각, 수평각으로서 상기 미지점의 시준각을 결정하거나, 상기 연산된 미지점의 좌표값에 상기 측량 위치 좌표값을 태그로서 부가한 측량 자료를 생성하도록 동작하거나, 측량 대상물의 측점들에 관하여 연속적으로 시준 및 연산된 좌표값들에 시준순서를 태그로서 부가한 측량 자료를 생성하도록 동작하거나, 측량 대상물의 측점들에 관하여 연속적으로 시준 및 연산된 좌표값들에 상기 측점들의 연결 관계를 태그로서 부가한 측량 자료를 생성하도록 동작하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 부가적인 특징에 따르면, 상기 증강 현실 생성부의 증강 현실 영상은 현실 영상 레이어와 측량 레이어가 중첩되어 생성되고, 상기 측량 레이어는 레이어의 중심부에 시준선을 표시하고 시준선에 의해 지시되는 방향의 방위각과 경사각을 표시할 수 있고, 측량 레이어의 주변부에는 휴대용 측량 단말기의 자세 정보로서 방위각(bearing, yaw), 수직각(elevation, pitch), 수평각(incline, roll)가 수치만으로 또는 계기 눈금을 이용하여 시각적으로 표시하고, 측량 레이어의 주변부에는 현재 위치의 3차원 좌표, 날짜나 관련된 부가 자료들, 미니맵, 관련 사진 정보, 행정 주소, 지명 등이 표시될 수 있고, 사용자에 의해 지정된 기지점을 기준으로 시준선이 지시하는 방향의 상대적인 방위각, 수직각, 수평각이 더 표시하고, 기능 레이어는 현실 영상 사진 촬영, 증강 현실 영상 캡쳐, 기록 입력, 정보 전송, 검색, 정보 입력의 기능을 활성화하는 그래픽 아이콘으로 형성되어 기능 레이어를 현실 영상 및 측량 레이어와 함께 합성하여 중첩시켜 생성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 휴대용 측량 단말기를 이용한 증강 현실 기반의 측량 시스템은, 휴대용 단말기로 측량 자료를 신속하고 오류없이 취합, 실시간으로 취합과 동시에 증강현실방법의 단말기의 화면에서 확인, 전송, 공유, 검토 내지 관리할 수 있고, 부가적인 정보를 제공하고, 다양한 자료들을 현장에서 활용할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 측량 단말기를 이용한 증강 현실 기반의 측량 시스템은 GPS 위치 센서, 자세 센서, 방향 센서, 통신모듈 및 카메라를 포함하는 휴대용 측량 단말기에서, 증강 현실을 이용하여 영상 내에서 원하는 피사체에 관한 측량 자료와 사진 자료를 취득하고 취득된 측량 자료를 즉시 측량 서버에 전송하여 실시간적으로 측량에 따른 데이터로 활용할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 측량 단말기를 이용한 증강 현실 기반의 측량 시스템은 측량 서버에 수집된 측량 자료와 부가 자료를 측량 작업 위치 또는 측량 대상물의 좌표 정보를 태그 정보로 하여 저장하고 관리하며, 요청이 있을 때에는 기수집된 측량 자료 또는 부가 자료를 휴대용 단말기에 전송하고 공유하여 측량 방법에 따른 데이터로 활용할 수 있다.

뿐만 아니라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대용 측량 단말기를 이용한 증강 현실 기반의 측량 시스템은, 측량 장치, 시스템 및 방법에 따르면, 휴대용 단말기의 디스플레이 상에서 원하는 피사체에 관하여 다수의 측량 자료들을 연결시켜 실시간으로 3차원 수치 지도화할 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 측량 단말기를 이용한 증강 현실 기반의 측량 시스템의 구성도.
도 2는 도 1에 따른 휴대용 측량 단말기의 세부 구성을 도시한 블록도.
도 3은 도 2에 따른 휴대용 측량 단말기의 센서부의 세부 구성을 도시한 블록도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 측량 단말기의 증강 현실 영상을 예시한 개념도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 측량 단말기의 증강 현실 영상에서 대상 건물을 대략적인 3차원 도면을 획득하는 절차를 예시한 개념도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 측량 단말기에서 측량 자료를 취득하고 측량 서버에 전송하여 관리하는 휴대용 측량 단말기를 이용한 증강 현실 측량 방법을 예시한 순서도

이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송'하는 경우에는 구성요소는 다른 구성요소로 직접 상기 데이터 또는 신호를 전송할 수 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송할 수 있음을 의미한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 측량 단말기를 이용한 증강 현실 기반의 측량 시스템의 구성도를 나타내는 도면이다. 도 2는 도 1에 따른 휴대용 측량 단말기의 세부 구성을 도시한 블록도이고, 도 3은 도 2에 따른 휴대용 측량 단말기의 센서부의 세부 구성을 도시한 블록도를 나타낸다. 먼저, 도 1을 참조하면, 휴대용 측량 단말기를 이용한 증강 현실 기반의 측량 시스템은 휴대용 측량 단말기(10), 통신망(20), 측량서버(30) 및 웹 서버(40)를 포함한다.

이하, 본 발명의 실시예에 따라 휴대용 측량 단말기를 이용한 증강현실 기반의 측량 시스템의 각 구성 및 동작을 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여 상세한 설명을 기술한다.

도 1에 도시된 바와 같이 휴대용 측량 단말기를 이용한 증강현실 기반의 측량 시스템은 휴대용 측량 단말기(10)는 스마트폰, PDA 등과 같이 GPS 기능, 자세 측정 기능, 방향 측정 기능, 카메라 기능, 통신 기능을 가지는 휴대용 정보처리 단말기에 어플리케이션을 설치 및 구동함으로써 구현될 수 있는 휴대 및 이동이 가능한 통상의 단말을 포함한다.

통신망(20)은 대용량, 장거리 음성 및 데이터 서비스가 가능한 대형 통신망의 고속 기간 망인 통신망이며, 인터넷(Internet) 또는 고속의 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 차세대 유선 및 무선 망일 수 있다. 통신망(20)이 이동통신망일 경우 동기식 이동 통신망일 수도 있고, 비동기식 이동 통신망일 수도 있다. 비동기식 이동 통신망의 일 실시 예로서, WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 방식의 통신망을 들 수 있다. 이 경우 도면에 도시되진 않았지만, 통신망(20)은 RNC(Radio Network Controller)을 포함할 수 있다. 한편, WCDMA망을 일 예로 들었지만, 3G LTE망, 4G망 등 차세대 통신망, 그 밖의 IP를 기반으로 한 IP망일 수 있다. 통신망(20)은 휴대용 측량 단말기(10), 측량서버(30) 및 웹 서버(40)와 연동되어 시스템 상호 간의 호 및 데이터를 상호 전달하는 역할을 한다.

상기 측량서버(30)는 측량DB(31), 측량도면DB(33) 및 보조DB(35)를 포함하여 구성되는데, 상기 휴대용 측량 단말기(10)가 측량 작업 시에 생산한 다양한 측량 자료와 부가 자료에 측량 작업위치의 좌표값 및 일시에 관한 태그를 부가하여 전송한 데이터를 측량 DB(31)에 데이터베이스화하여 저장하고, 획득한 측량 자료들을 기초로 생성되는 측량 도면 자료를 측량 도면 DB(33)에 데이터베이스화하여 저장한다.

생성된 측량 자료들은 측량 작업 위치의 좌표값과 일시를 태그로 부가됨으로써 예를 들어, 일련의 측량 작업을 일자 별로 분석하거나 측량 자료들을 일자별로 증강 현실 영상에 표시할 수 있고, 또한 측량 작업을 재개하기 위해 직전 측량 지점을 재방문하였을 때에 이전 측량 자료를 자동으로 증강 현실 영상에 표시시키거나, 또는 해당 지점에서 새로 생성한 측량 자료들을 이전 측량 자료와 자연스럽게 연계시킬 수 있다.

추가로 수치 지도 자료나 사진 자료, 행정 주소 등의 보조자료들은 보조 자료 DB(35)에 저장되어 있다.

또한 측량 서버(30)는 휴대용 측량 단말기(10)가 요청하는 이전 측량 작업에서 획득한 측량 자료 내지 측량 도면 자료나, 수치 지도 자료, 사진 자료 등의 보조 자료를 각각 측량 DB(31), 측량 도면 DB(33), 보조 자료 DB(35)에서 검색하여 검색된 자료를 휴대용 측량 단말기(10)에 전송할 수 있다.

본 발명에 따른 휴대용 측량 단말기를 이용한 증강현실 기반의 측량 시스템은 웹 서버(40)를 선택적으로 사용할 수 있는데, 상기 웹 서버(40)는 측량 서버(30)의 DB들 (31, 33, 35)과 연동하여, 측량 서버(30)의 DB들(31, 33, 35)에 데이터베이스화된 각종 측량 자료, 부가 자료, 측량 도면 자료 등을 열람할 수 있는 웹 서비스를 제공할 수 있다.

한편, 첨부된 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 휴대용 측량 단말기(10)는 제어부(11), 측량부(12), 센서부(13), 저장부(14), 송수신부(15), 정보 입력부(16), 증강 현실 생성부(17), 디스플레이부(18) 및 사용자 정합부(19)를 포함할 수 있다.

상기 제어부(11)는 휴대용 측량 단말기(10)를 통해 증강현실 기반으로 측량할 수 있도록 측량부(11), 센서부(13), 저장부(14), 송수신부(15), 정보 입력부(16), 증강 현실 생성부(17), 디스플레이부(18), 사용자 정합부(19)의 동작을 전반적으로 통제하고 관리하게 된다.

상기 측량부(12)는 상기 제어부(11)의 제어신호에 따라 측량 기준점들 내지 기지점들의 좌표를 관리하고, 시준된 미지점에 관하여 상대 높이, 상대 거리, 상대 각도, 상대 위치 좌표를 측정하고, 다양한 측량 연산 기법을 통해 미지점의 좌표값을 획득하는 측량 기능을 수행할 수 있다. 여기서 미지점이란, 좌표값을 아직 알지 못하는 지점으로서 측량 대상을 가리킨다. 이에 비해 기지점은 이미 좌표값을 알고 있는 지점으로서, 측량의 기준이 될 수 있다.

상기 센서부(13)는 카메라 모듈(131), 자세 센서(133), 지자기 센서(135), 위치 측정 모듈(137)을 포함하여 상기 제어부(11)의 제어신호에 따라 휴대용 측량 단말기를 통한 감지 및 센싱에 따른 제반적인 절차를 수행한다.

한편, 상기 카메라 모듈(131)은 동작 시에, 휴대용 측량 단말기(10)가 현재 향하고 있는 방향의 영상을 실시간으로 획득할 수 있고, 바람직하게는 광학 줌 또는 디지털 줌이 가능하며, 더 바람직하게는 손떨림 보정 기능을 보유할 수 있다.

상기 자세 센서(133)는 중력 센서, 가속도 센서 내지 자이로스코프 센서 등으로 구현될 수 있으며, 바람직하게는 휴대용 측량 단말기(10)의 수평각을 3축 방향 성분으로 측정할 수 있다.

상기 지자기 센서(135)는 지구 자기장을 이용하여 휴대용 측량 단말기(10)를 기준으로 자기 북극의 방향을 측정할 수 있고, 바람직하게는 자기 북극의 방향을 3축 방향 성분으로 측정할 수 있다.

상기 위치 측정 모듈(137)은 적어도 3 개의 GPS 위성들과 추가적으로 지상에 설치된 기준국으로부터 전파되는 코드들을 수신하여 휴대용 측량 단말기(10)의 3차원 좌표값을 산출할 수 있다.

위치 측정 모듈(137)은 GPS(Global Positioning System) 모듈이 바람직하나, 이에 한정될 필요는 없으며, 그 외에 다양한 상용 위성 항법 시스템을 이용하는 위치 측정 모듈이거나, DGPS(Differential GPS), AGPS(Assisted GPS), 국가측량기준점이나 이동통신 기지국의 위치 정보를 기초로 하는 삼각측량법 등을 이용한 위치 측정 모듈일 수 있다.

상기 저장부(14)는 상기 제어부(11)의 제어신호에 따라 측량 서버(30)에서 수신한 수치 지도 자료, 이전의 측량 자료, 그 밖의 부가 자료, 휴대용 측량 단말기(10)에서 획득한 측량 자료, 사진 자료 등의 각종 측량 성과 자료에 측량 작업 위치의 절대 좌표값 내지 측량 일시를 포함하는 태그를 부가하여 저장할 수 있다.

상기 송수신부(15)는 상기 제어부(11)의 제어신호에 따라 상기 통신망(20)을 통해 휴대용 측량 단말기(10)와 측량 서버(30) 사이의 자료 송수신을 수행한다. 이동통신망을 이용하는 이동통신 모뎀 모듈이나 별도의 통신망을 이용하는 근거리 무선 통신망(WLAN) 모듈 또는 장거리 무선 통신망(WAN) 모듈을 포함할 수 있고, 통신망(20)를 통해 측량 서버(30)에 접속하고 패킷 통신할 수 있다.

즉, 상기 송수신부(15)는, 측량 자료의 획득 시에 실시간으로, 사용자의 지시에 따라, 또는 설정 조건에 따라, 저장부(14)에 저장되는 측량 성과 자료에 측량 작업 위치의 절대 좌표값 내지 측량 일시를 태그로서 포함하는 데이터를 통신망(20)를 통해 측량 서버(30)에 전송할 수 있다.

또한, 송수신부(15)는 측량 작업 위치에 맞춰 실시간으로, 사용자의 지시에 따라, 또는 설정 조건에 따라, 측량 서버(30)로부터 검색된 수치 지도 자료, 3차원 도면, 이전의 측량 자료, 그 밖의 보조 자료를 수신할 수 있다.

상기 정보 입력부(16)는 상기 제어부(11)의 제어신호에 따라 사용자가 직접 측량에 필요한 기준점 정보나, 측량 수집 정보, 야장 자료를 입력할 수 있다.

증강 현실 생성부(17)는 센서부(13) 내의 카메라 모듈(131)에서 획득한 사용자의 현실 영상에 측량 자료를 획득하기 위한 적어도 하나의 가상 레이어를 합성하여 증강 현실 영상을 생성한다.

휴대용 측량 단말기(10)에서 미지점의 좌표를 시준하는 방법을 통해 증강 현실 영상의 생성 방법을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 측량 기법에 따라 측량 모드가 선택될 수 있다.

이어서 사용자가 휴대용 측량 단말기(10)에 설치된 측량 어플리케이션을 실행시키면, 휴대용 측량 단말기(10)는 위치 측정 모듈(134)로부터, 또는 정보 입력부(16)를 통한 사용자의 입력에 의해 측량 위치의 좌표값을 획득한다.

다음으로 휴대용 측량 단말기(10)는 지자기 센서(135)에 의해 측정된 회전각에 의해 방위각 정보를 획득하고, 자세 센서(133)와 지자기 센서(135)에 의해 측량 대상물을 향한 휴대용 측량 단말기(10)의 자세 정보, 즉 수직각 정보와 수평 수평각 정보를 획득할 수 있다.

다만, 선택된 측량 모드에 따라, 만약 사용자가 현재의 위치를 기준으로 하여 측량 대상물의 상대적인 위치, 거리, 높이, 각도, 면적 등을 측량하고자 한다면, 휴대용 측량 단말기(10)가 측량 위치 좌표값을 반드시 지구 좌표로써 특정하는 대신에 상대적인 좌표 원점으로 특정할 수도 있다.

이어서, 휴대용 측량 단말기(10)는 사용자에게 측량 대상물의 측량을 위해 측량 대상물의 현실 영상과 측량 레이어를 중첩한 증강 현실 영상을 디스플레이부(18)에 표시한다. 다만, 선택된 측량 모드에 따라 증강 현실 영상의 구성은 달라질 수 있다.

이를 위해 먼저 사용자가 휴대용 측량 단말기(10)의 카메라 모듈(131)이 측량 대상물을 향하도록 놓으면, 휴대용 측량 단말기(10)는 카메라 모듈(131)으로부터 측량 대상물의 현실 영상을 획득한다.

또한 휴대용 측량 단말기(10)는 지속적으로 획득되는 휴대용 측량 단말기(10)의 측량 위치 좌표값과 3차원 방향정보를 기초로, 미리 위치 정보를 알고 있는 기지점을 추종하는 기지점 마크 및 측량 대상물에 시준(collimate)하기 위한 시준선, 시준된 측량 대상물의 시준각 획득을 지시하기 위한 아이콘, 그 밖의 정보 표시 및 다양한 부가 기능들의 활성화 아이콘을 표시하기 위한 가상의 이미지 레이어인 측량 레이어를 생성한다.

여기서 기지점 마크 및 시준선은 영상 내의 특정 지점을 정확히 시각적으로 지시하기 위한 그래픽 표현을 의미하며, 그 명칭에도 불구하고 반드시 마크의 형태일 필요는 없고 예를 들어 십자선, 원이 부가된 십자선, 별표, 화살표, 핀 헤드, 막대, 가늠자 등으로 시각화될 수 있다. 다만, 기지점 마크는 측량의 목적이나 또는 측량 기법에 따라, 또는 사용자의 설정에 따라 표시될 수도 있고 생략될 수도 있다.

한편, 상기 디스플레이부(18)는 제어부(11)의 제어신호에 따라 상기 증강 현실 생성부(17)에 생성된 증강 현실 영상을 표시하며, 사용자가 사용자 정합부(19)를 이용하여 증강 현실 영상에 나타난 오브젝트를 선택하고 특정 기능을 수행시킬 수 있도록 한다.

상기 사용자 정합부(19)는 증강 현실 영상을 이용하는 터치 인터페이스이며, 스타일러스나 키보드, 옵티컬 마우스를 더 포함할 수도 있다.

실시예에 따라, 센서부(13), 저장부(14), 송수신부(15)의 각각은 휴대용 측량 단말기(10)의 기반이 되는 스마트폰 내지 PDA에 내장된 기능을 이용할 수도 있지만, 그러한 스마트폰 내지 PDA에 장착할 수 있는 전문적인 외장형 모듈로서 구현될 수도 있다.

사용자는 이러한 휴대용 측량 단말기(10)에 표시되는 증강 현실 영상 내에서 미지점의 좌표를 시준하고, 알려져 있는 다양한 측량 기법들을 통해 미지점의 상대 또는 절대 좌표 정보를 획득할 수 있다.

휴대용 측량 단말기(10)는 실제 촬영 영상과 측량 레이어를 중첩하여 생성한 증강 현실 영상을 디스플레이부(18)에 표시하는데, 측량을 위한 증강 현실 영상을 설명하기 위해 잠시 도 4를 참조하면, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 측량 단말기의 증강 현실 영상을 예시한 개념도로서, 상기 휴대용 측량 단말기(10)의 디스플레이부(18)에 표시될 증강 현실 영상(171)이 예시되어 있다. 증강 현실 영상(171)은 현실 영상 레이어(172)와 측량 레이어(173)가 중첩되어 생성된다.

측량 레이어(173)는 레이어의 중심부에 시준선을 표시하고 시준선에 의해 지시되는 방향의 방위각과 경사각을 표시할 수 있다. 시준선은 바람직하게는 화면의 중심에 고정되어 있어서, 휴대용 측량 단말기(10)의 카메라 모듈(131)이 향하는 방향, 즉 사용자가 측량 대상물을 바라보는 방향을 가리킨다.

측량 레이어(173)의 주변부에는 휴대용 측량 단말기(10)의 자세 정보로서 방위각(bearing, yaw), 수직각(elevation, pitch), 수평각(incline, roll)가 수치만으로 또는 계기 눈금을 이용하여 시각적으로 표시될 수 있다.

추가로 측량 레이어(173)의 주변부에는 현재 위치의 3차원 좌표, 날짜나 관련된 부가 자료들, 미니맵, 관련 사진 정보, 행정 주소, 지명 등이 표시될 수 있고, 사용자에 의해 지정된 기지점을 기준으로 시준선이 지시하는 방향의 상대적인 방위각, 수직각, 수평각이 더 표시될 수도 있다.

또한 측량 레이어(173)는 휴대용 측량 단말기(10)의 움직임에 의해 발생하는 기지점들의 상대적인 움직임을 추종하는 기지점 마크들을 더 표시할 수 있다. 표시되는 기지점들의 갯수는 측량 모드에 따라 불필요할 수도 있고 다수 개가 필요할 수도 있다. 기지점 마크에 인접하여 기지점의 3차원 좌표 정보가 더 표시될 수도 있다.

나아가, 측량 레이어(173)는 사용자가 아직 표시하지 않은 기지점의 좌표 정보를 입력하여 추가하거나, 미리 저장된 기지점들 중에서 추가로 선택함으로써, 측량 레이어(173)에 기지점 마크 표시를 추가하는 기능을 활성화할 수 있는 그래픽 아이콘이나, 현실 영상 사진 촬영, 증강 현실 영상 캡쳐, 기록 입력, 정보 전송, 검색, 정보 입력 등의 기능을 활성화하는 그래픽 아이콘들을 더 포함할 수도 있다.

실시예에 따라서는, 현실 영상 사진 촬영, 증강 현실 영상 캡쳐, 기록 입력, 정보 전송, 검색, 정보 입력 등의 기능을 활성화하는 그래픽 아이콘들은 별도의 기능 레이어(174)에 형성하고, 기능 레이어(174)를 현실 영상(172) 및 측량 레이어(173)와 함께 합성하여 증강 현실 영상(171)으로 중첩시킬 수도 있다.

기지점 마크는 증강 현실 영상(171) 상에서는 절대 위치 정보를 알고 있는 지점을 가리키므로 휴대용 측량 단말기(10)의 이동이나 자세 변경에 따라 상대적인 움직임을 보일 수 있는 반면에, 시준선은 측량 대상물과 일치시키기 위한 것이므로 예를 들어 증강 현실 영상(171) 중앙에 고정될 수 있다.

다만, 휴대용 측량 단말기(10)의 위치를 기지점으로 활용할 경우에는 그 기지점에 관한 기지점 마크는 증강 현실 영상(171)에 표시되지 않을 수도 있다.

한편, 미지점의 시준에 의거하여 측량 대상물에 대한 측량 연산이 수행되어 3차원 좌표값이 획득된 이후에는, 해당 미지점은 신규 기지점으로 취급되어 측량 레이어(173)에 추가적으로 표시될 수 있다.

나아가, 이전의 측량 작업을 통해 획득한 측량 자료나 측량 도면 자료를 측량 서버(30)로부터 검색 및 수신하여 수신 자료 레이어(175) 상에 형성하고 이를 현실 영상(172)과 다른 레이어들(173, 174) 중 적어도 하나와 합성하여 증강 현실 영상(171)으로 중첩시킬 수 있다.

설명의 편의를 위해 다수의 레이어들을 예시하였지만, 실시예에 따라서는 하나의 측량 레이어(173)에 앞서 설명된 그래픽적 요소들이 모두 구현될 수도 있다.

한편, 사용자는 휴대용 측량 단말기(10)의 카메라가 측량 대상물을 향하도록 휴대용 측량 단말기(10)를 손에 들거나 또는 폴 막대나 삼각대에 고정한 상태에서, 디스플레이부(18)에 표시되는 증강 현실 영상의 시준선이 측량 대상물에 일치하도록 휴대용 측량 단말기(10)의 방향을 미세 조정한다. 이를 위해 사용자는 카메라 모듈(131)의 줌 비율을 조정할 수 있다.

증강 현실 영상에서 시준선의 교차점과 측량 대상물의 픽셀이 완전히 일치하였을 때에 측량 레이어가 제공하는 측량 기능 버튼을 사용자가 디스플레이부(18) 상에서 터치하여 활성화하면, 측량부(11)가 휴대용 측량 단말기(10)의 위치로부터 측량 대상물이 있는 미지점의 위치까지의 상대적인 3차원 각도 값을 획득할 수 있다.

이어서 휴대용 측량 단말기(10)의 측량부(11)는 적어도 하나 이상의 기지점과 미지점까지의 시준각을 기초로 미지점의 상대 좌표 정보 또는 절대 좌표 정보를 연산할 수 있다.

이러한 미지점의 좌표 연산은 측량 기술 분야에 널리 알려진 다양한 기법들을 이용하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 두 개의 지점에서 하나의 측량 대상물을 미지점으로 삼아 휴대용 측량 단말기(10)로 각각 시준하여 얻은 시준각차를 기초로 측량 대상물까지의 거리, 측량 대상물의 높이, 상대 위치 좌표값을 얻을 수 있다.

나아가, 하나의 측량 대상물에 대해 경계선을 따라 여러 측점들에서 얻은 상대 또는 절대 위치 좌표값에 기초하여, 측량 대상물의 면적이나 토공량이나 체적과 같은 2차적인 정보도 획득할 수 있다.

이때 하나의 측량 대상물에 관하여 다수의 측점들을 연속적으로 시준하면서 얻은 상대 또는 절대 위치 좌표값들을 실시간으로 3차원 공간 상에 연결하여 3차원 도면화할 수 있다.

이를 설명하기 위해 도 5를 잠시 참조하면, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 측량 단말기의 증강 현실 영상에서 대상 건물을 대략적인 3차원 도면을 획득하는 절차를 예시한 개념도이다.

도 5에서, 사용자는 휴대용 측량 단말기(10)의 방향을 세밀하게 조절하면서, 증강 현실 영상에 표시된 시준선을 측량 대상 건물의 특정 측점들마다 시준하고 좌표값을 차례로 획득한다.

획득된 좌표값들 및 이들을 잇는 선들에 의한 3차원 도형은 측량 위치에서 바라본 해당 측량 대상 건물의 3차원 형상에 상응할 수 있다.

휴대용 측량 단말기(10)는 연속적인 측점들의 좌표값들에 추가적으로 측량 순번 또는 측점들 간의 연결 관계를 태그로서 부가한 측량 자료를 측량 서버(30)에 전송할 수 있다.

측량 서버(30)에서는 제도사가 수신된 측량 자료와 위성 사진 등을 기초로 건물의 3차원 측량 도면 자료를 생성할 수 있다. 통상적으로 건물이 직사각형이거나 대칭이라는 점을 이용한다면 쉽게 측량 도면 자료를 생성할 수 있을 것이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 측량 단말기에서 측량 자료를 취득하고 측량 서버에 전송하여 관리하는 휴대용 측량 단말기를 이용한 증강 현실 측량 방법을 예시한 순서도로서, 도 6을 참조하면, 측량 대상물에 대한 측량 작업을 위해 휴대용 측량 단말기(10)의 좌표값과, 선택된 측량 모드에 따라 정해지는 개수의 기지점들의 좌표값들을 특정할 수 있다.(S41 단계)

휴대용 측량 단말기(10)의 좌표값은 위치 측정 모듈(134)에 의해 제공되거나 사용자에 의해 직접 입력될 수 있다. 기지점들의 좌표값들은 측량 서버(30)에서 수신된 이전의 측량 자료나 수치 지도 자료에서 추출되거나, 사용자에 의해 입력될 수 있다.

휴대용 측량 단말기(10)가 카메라 모듈(131)이 향하는 방향에 따른 3차원 방향 정보를 계속적으로 획득한다.(S42 단계)

휴대용 측량 단말기(10)의 3차원 방향 정보는 방위각, 수직각 및 수평각으로 구성될 수 있으며, 자세 센서(133) 및 지자기 센서(135)에 의해 제공될 수 있다.

이후, 휴대용 측량 단말기(10)의 카메라 모듈(131)로부터 획득한 현실 영상과, 측량 모드에 따라 시준선, 기지점 마크, 방위각, 수직각, 수평각, 시준각 획득을 지시하기 위한 아이콘 중 적어도 하나를 포함하도록 생성된 가상 레이어를 중첩하여 증강 현실 영상을 생성한다.(S43 단계)

휴대용 측량 단말기(10)는 사용자의 선택에 따라 또는 설정에 따라, 측량 서버로부터 측량 위치에 관련된 이전 측량 자료, 측량 도면 자료, 수치 지도 정보 중 적어도 한 가지를 수신하고, 수신된 이전 측량 자료, 측량 도면 자료 내지 수치 지도 정보를 포함하도록 가상 레이어를 생성하고, 증강 현실 영상에 표시할 수 있다.(S44 단계)

예를 들어, 사용자 본인이 이전에 측량 작업을 수행했던 위치들이나 측량된 측점들이 증강 현실로 표시될 수 있을 뿐 아니라, 측량 서버를 공유하는 다른 사용자들이 현재 측량 작업 중이거나 이전에 작업을 했던 위치들이나

현재 또는 이전에 측량된 측점들도, 설정에 따라서는 실시간적으로 또는 시간 스케일에 따라, 증강 현실 영상에 표시될 수 있다.

휴대용 측량 단말기(10)의 측량부(12)는, 측량 모드에 따라 정해지는 측량 기법에 따라, 시준선과 미지점의 정확한 시준으로부터 획득된 시준각과 적어도 하나의 기지점의 상대적 또는 절대적 좌표값에 기초하여 미지점의 상대적 또는 절대적 좌표값을 연산할 수 있다.(S45 단계)

휴대용 측량 단말기(10)는 연산된 미지점의 좌표값에 상기 측량 위치의 절대적 좌표값을 태그로서 부가한 측량 자료를 생성할 수 있고, 나아가 생성된 측량 자료를 측량 서버에 전송할 수 있다.(S46 단계)

휴대용 측량 단말기(10)는 측량 대상물의 현실 영상, 증강 현실 영상, 사용자가 입력한 기록 중 적어도 한 가지에 측량 위치의 절대적 좌표값을 태그로 부가한 부가 자료를 생성할 수 있고, 생성된 부가 자료를 측량 서버에 전송할 수 있다.(S47 단계)

휴대용 측량 단말기(10)는 순차적으로 획득된 미지점들의 좌표값들에 순번 또는 연결 관계를 태그로 부가한 측량 자료를 생성할 수 있고, 나아가 생성된 측량 자료를 측량 서버에 전송할 수 있다.(S48 단계) 예를 들어 측량 대상물이 건물이고 미지점들이 건물의 외곽을 이루는 특이점들이라면, 시준된 미지점들의 측량 자료는 이 건물의 외형에 관한 측량 자료, 즉 측량 도면 자료로 활용될 수 있다.

측량 서버(30)는 휴대용 측량 단말기(10)에서 수신된 측량 자료를 제도사의 측량 도면화 작업 시에 제공할 수 있다.(S49 단계)

제도사가 측량 자료에 기초하여 측량 도면 자료를 생성하면, 생성된 측량 도면 자료는 곧바로 휴대용 측량 단말기(10)에 전송되어 증강 현실 영상에 3차원 측량 도면이 표시될 수 있다.

이렇게 하여 휴대용 측량 단말기(10)를 이용한 외업과 측량 서버(30)에서 이뤄지는 내업의 유기적인 협력이 가능하고, 오류 발생 가능성을 낮추면서도 작업량과 시간을 크게 단축시킬 수 있다.

본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.

또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.

이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

10 : 휴대용 측량 단말기 11 : 제어부
12 : 측량부 13 : 센서부
131 : 카메라 모듈 132 : 자세 센서
133 : 지자기 센서 134 : 위치 측정 모듈
14 : 저장부 15 : 송수신부
16 : 정보 입력부 17 : 증강 현실 생성부
171 : 증강 현실 영상 172 : 현실 영상
173 : 측량 레이어 174 : 기능 레이어
175 : 수신 자료 레이어 18 : 디스플레이부
19 : 사용자 인터페이스 20 : 통신망
30 :측량 서버 31 : 측량 DB
33 : 측량 도면 DB 35 : 보조 자료 DB
40 : 웹 서버

Claims (4)

1. 휴대용 측량 단말기, 측량서버 및 웹 서버가 통신망과 각각 연동되어 증강현실 기반의 측량을 제공하기 위해서,
   스마트폰, PDA와 같이 GPS 기능, 자세 측정 기능, 방향 측정 기능, 카메라 기능, 통신 기능을 가지는 휴대용 정보처리 단말기에 어플리케이션을 설치 및 구동하도록 구현된 휴대용 측량 단말기;
   상기 휴대용 측량 단말기가 측량 작업 시에 생산한 다양한 측량 자료와 부가 자료에 측량 작업위치의 좌표값 및 일시에 관한 태그를 부가하여 전송한 데이터를 측량 DB에 데이터베이스화하여 저장하고, 획득한 측량 자료들을 기초로 생성되는 측량 도면 자료를 측량 도면 DB에 데이터베이스화하여 저장하는 측량서버; 및
   상기 측량 서버의 DB들과 연동하여, 측량 서버의 DB들에 데이터베이스화된 각종 측량 자료, 부가 자료, 측량 도면 자료 등을 열람할 수 있는 웹 서비스를 제공하는 웹 서버;로 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 측량 단말기를 이용한 증강 현실 기반의 측량 시스템.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 휴대용 측량 단말기는
   측량 기준점들 내지 기지점들의 좌표를 관리하고, 시준된 미지점에 관하여 상대 높이, 상대 거리, 상대 각도, 상대 위치 좌표를 측정하고, 측량 연산 기법을 통해 미지점의 좌표값을 획득하는 측량 기능을 수행하는 측량부;
   상기 미지점이 포함된 현실 영상을 획득하는 카메라 모듈, 휴대용 증강 현실 측량 단말기의 수직각 내지 수평각을 제공하는 자세 센서, 상기 휴대용 증강 현실 측량 단말기의 방위각을 제공하는 지자기 센서, 상기 휴대용 증강 현실 측량 단말기의 측량 위치 좌표값을 제공하는 위치 측정 모듈을 포함하는 센서부;
   상기 측량 서버에서 수신한 수치 지도 자료, 이전의 측량 자료, 부가 자료, 휴대용 측량 단말기에서 획득한 측량 자료, 사진 자료의 각종 측량 성과 자료에 측량 작업 위치의 절대 좌표값 내지 측량 일시를 포함하는 태그를 부가하여 저장하는 저장부;
   상기 통신망을 통해 휴대용 측량 단말기와 측량 서버 사이의 자료 송수신을 수행하는 것으로, 측량 자료의 획득 시에 실시간으로, 사용자의 지시에 따라, 또는 설정 조건에 따라, 저장부에 저장되는 측량 성과 자료에 측량 작업 위치의 절대 좌표값 내지 측량 일시를 태그로서 포함하는 데이터를 상기 측량 서버로 전송하거나, 측량 작업 위치에 맞춰 실시간으로, 사용자의 지시에 따라, 또는 설정 조건에 따라, 측량 서버로부터 검색된 수치 지도 자료, 3차원 도면, 이전의 측량 자료, 보조 자료를 수신하는 송수신부;
   상기 센서부 내의 카메라 모듈에서 획득한 사용자의 현실 영상에 측량 자료를 획득하기 위한 적어도 하나의 가상 레이어를 합성하여 증강 현실 영상을 생성하는 증강 현실 생성부;
   상기 증강 현실 생성부에 생성된 증강 현실 영상을 표시하며, 사용자가 사용자 정합부를 이용하여 증강 현실 영상에 나타난 오브젝트를 선택하고 특정 기능을 수행시킬 수 있는 디스플레이부; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 측량 단말기를 이용한 증강 현실 기반의 측량 시스템.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 측량부는 상기 시준선이 상기 미지점에 시준되었을 때의 방위각, 수직각, 수평각으로서 상기 미지점의 시준각을 결정하거나,
   상기 연산된 미지점의 좌표값에 상기 측량 위치 좌표값을 태그로서 부가한 측량 자료를 생성하도록 동작하거나,
   측량 대상물의 측점들에 관하여 연속적으로 시준 및 연산된 좌표값들에 시준순서를 태그로서 부가한 측량 자료를 생성하도록 동작하거나,
   측량 대상물의 측점들에 관하여 연속적으로 시준 및 연산된 좌표값들에 상기 측점들의 연결 관계를 태그로서 부가한 측량 자료를 생성하도록 동작하도록 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 측량 단말기를 이용한 증강 현실 기반의 측량 시스템.
   
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 증강 현실 생성부의 증강 현실 영상은
   현실 영상 레이어와 측량 레이어가 중첩되어 생성되고,
   상기 측량 레이어는 레이어의 중심부에 시준선을 표시하고 시준선에 의해 지시되는 방향의 방위각과 경사각을 표시할 수 있고, 측량 레이어의 주변부에는 휴대용 측량 단말기의 자세 정보로서 방위각(bearing, yaw), 수직각(elevation, pitch), 수평각(incline, roll)가 수치만으로 또는 계기 눈금을 이용하여 시각적으로 표시하고, 측량 레이어의 주변부에는 현재 위치의 3차원 좌표, 날짜나 관련된 부가 자료들, 미니맵, 관련 사진 정보, 행정 주소, 지명 등이 표시될 수 있고, 사용자에 의해 지정된 기지점을 기준으로 시준선이 지시하는 방향의 상대적인 방위각, 수직각, 수평각이 더 표시하고,
   기능 레이어는 현실 영상 사진 촬영, 증강 현실 영상 캡쳐, 기록 입력, 정보 전송, 검색, 정보 입력의 기능을 활성화하는 그래픽 아이콘으로 형성되어 기능 레이어를 현실 영상 및 측량 레이어와 함께 합성하여 중첩시켜 생성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 측량 단말기를 이용한 증강 현실 기반의 측량 시스템.

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