KR100428586B1 - Method for measuring snowfall - Google Patents

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KR100428586B1
KR100428586B1 KR1020030055743A KR20030055743A KR100428586B1 KR 100428586 B1 KR100428586 B1 KR 100428586B1 KR 1020030055743 A KR1020030055743 A KR 1020030055743A KR 20030055743 A KR20030055743 A KR 20030055743A KR 100428586 B1 KR100428586 B1 KR 100428586B1
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민기철
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(주)태민메카트로닉스
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Abstract

PURPOSE: A method for telemetering snowfall is provided to improve resolution of a snowfall image and precision of measurement ,and to permit a snowfall image to be photographed in the dark. CONSTITUTION: The method for telemetering snowfall comprises the steps of: (1) dividing a reference scale into multiple vertical zones and disposing a camera at the position corresponding to each divided zone, wherein various preset values are initialized; (2) capturing a snowfall image of the reference scale from the camera disposed at the bottom; (3) extracting only the image of the reference scale and removing undesired images; (4) removing noises from the image of the reference scale; (5) searching sequentially from the pixel line located at the top on a screen to extract a snowfall border line; (6) capturing a snowfall image with the next camera, when the snowfall border line is not present, and repeating steps (3)-(5); and (7) calculating and determining the snowfall by using a real snowfall transformation table, when the snowfall border line is extracted.

Description

적설량 원격 측정 방법{METHOD FOR MEASURING SNOWFALL}Snowfall telemetry method {METHOD FOR MEASURING SNOWFALL}

본 발명은 적설량 원격 측정 시스템에 관한 것으로, 특히 적설기준자를 복수의 영역으로 분할하되 각 해당 영역에 대한 적설영상을 각기 다른 적외선 카메라로 촬영하여 각각 관측함으로써, 적설량의 해상도를 향상시켜 보다 정밀한 관측이 가능함과 아울러 외부 환경의 영향을 받지 않고, 상기 획득한 영상과 적설량데이터를 통신망을 통하여 원격 감시하는 것이 가능하여 특정 지역에 대한 적설량을 신속하게 수집하여 보다 효과적으로 대처할 수 있는 적설량 원격 측정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a snow quantity telemetry system, and in particular, by splitting the snow snow criterion into a plurality of areas, by recording the snow image for each corresponding area with a different infrared camera and observing each, respectively, the resolution of the snow amount is improved to obtain a more precise observation. In addition, it is possible to remotely monitor the acquired image and snowfall data through a communication network without being influenced by the external environment, and thus to relate to a snowfall remote measurement method that can collect snowfall in a specific area quickly and cope more effectively. .

최근, 전국적인 폭설과 기습적인 남부지방의 강설 현상으로 국가적으로 막대한 손실을 초래했다. 그러나, 즉각적인 대설주의보나 강설주의보가 이루어지지 못하였고 지역마다의 즉각적이고 정확한 적설측정이 수행되지 못함으로서 한정된 제설장비의 투입이 효율적으로 수행되지 못하였다. 따라서 이와 같은 기상재해를 미연에 방지하고 수자원의 관리를 위한 효율적인 기상관측의 일환으로 적설 측정 및 관리의 필요성이 증대되어 왔다.In recent years, national heavy snowfall and the surprise southern snowfall have caused enormous national losses. However, no immediate snowfall or snowfall warnings were made and no immediate and accurate snowfall measurements were performed in each region, so limited snow removal equipment was not efficiently carried out. Therefore, the necessity of snow measurement and management has been increased as part of effective weather observation for preventing such weather disasters and managing water resources.

일반적으로, 적설이란 고체상의 강수(눈, 싸락눈, 우박 등)가 지면에 내려 쌓여있는 높이를 말한다. 눈이 노장 또는 노장 주위의 지면에 반 이상 덮였을 때 적설이라고 정의한다. 아무리 많은 눈이 내리더라도 지면에 쌓이기 전에 녹아버려지면의 반 이상을 덮지 못하면 적설은 없고, 단지 일기현상만이 있는 것이다.In general, snowfall refers to the height of solid precipitation (snow, snow, hail, etc.) on the ground. Snow is defined as snow when the snow covers more than half of the ground. No matter how much snow it falls, if it doesn't cover more than half of the ground before it melts, there's no snowfall, only weather.

적설의 단위는 cm이며, 소수점 아래 첫 번째 자리까지 측정한다. 일반적인 적설량의 측정법은 적설판 위의 눈금자를 사용하여 그 쌓인 눈의 양을 목측하는 방법이다.The unit of snow is cm, measured to the first digit after the decimal point. A common measure of snowfall is to measure the amount of snow accumulated using a ruler on a snowboard.

그러나, 과학기술에 발달로 인하여 다양한 센싱기술이 개발되었고, 이를 기상의 관측에 적용하는 사례가 늘고 있다.However, due to advances in science and technology, various sensing technologies have been developed, and more and more cases have been applied to meteorological observations.

하지만, 일반적인 적설량 측정기는 아날로그, 논리 회로를 이용한 것으로 단순 아날로그와 단순 논리의 조합으로 복합적인 상황에 대해 신뢰성 있는 대응이 어려웠고, 기기의 고장 발생의 판단이 불가능하고 전문가나 설치회사에 의해서만 수리나 유지보수가 이루어지고 있고, 적설측정센서로 적설관측용이 아닌 일반적인 초음파센서나 온도센서 등을 이용하여 적설계를 구성하고 있어 그 신뢰성이 저하됨과 아울러 적설강도가 어느 정도 이하에서만 작동되므로 대설재해시 이를 측정 및 보정하기에는 부족함이 있었다.However, the general snowfall measuring instrument uses analog and logic circuits, and the combination of simple analog and simple logic makes it difficult to reliably cope with complex situations. It is being repaired, and the snow design is made by using a general ultrasonic sensor or a temperature sensor instead of the snow observation sensor, so the reliability is lowered and the snow strength is operated only to a certain degree, so it is measured during heavy snow disaster. And lack of correction.

도 1은 종래 기술에 의한 적설량 측정 장치로서, 도시된 바와 같이 중력에 대하여 연직 방향으로 설치된 지주(11)와, 상기 지주(11)의 상단 부분에 가로 방향으로 설치된 가로대(12)와, 상기 가로대(12)의 끝 부분에 설치되고 하단으로 레이저를 발사하여 반사면과의 거리를 측정하여 적설량을 감지하는 레이저 거리센서(13)와, 상기 레이저 거리센서(13)의 작동을 제어하고 그 측정 데이터를 일시 저장한 후 최종 데이터를 선택하는 제어부(14)와, 상기 제어부(14)에서 선택된 최종 데이터를 전송하는 무선 안테나(15)와, 상기한 장치에 전원을 공급하기 위한 태양 전지(17)와, 상기 지주(11)와 소정의 거리가 이격된 위치에 설치되고 상기 무선 안테나(15)를 통해 전송된 데이터를 수신하여 다른 데이터와의 비교 등을 통해 데이터를 처리한 후 목적지로 데이터를 송신하는 데이터수집기(20)와, 목적지로 데이터를 송신하기 위한 모뎀(23)으로 구성된다.1 is a snowfall measuring apparatus according to the prior art, which has a support 11 installed in a vertical direction with respect to gravity, a crosspiece 12 installed in a horizontal direction at an upper end of the support 11, and the crossbar. A laser distance sensor 13 installed at an end of the laser beam 12 and measuring a distance from a reflection surface by firing a laser to the lower end, and controlling the operation of the laser distance sensor 13 and measuring the measured data; And a control unit 14 for temporarily storing the selected final data, a wireless antenna 15 for transmitting the final data selected by the control unit 14, a solar cell 17 for supplying power to the apparatus, The receiver 11 is installed at a position spaced apart from the support 11, receives data transmitted through the wireless antenna 15, processes the data through comparison with other data, and transmits the data to a destination. It is composed of a modem 23 for transmitting data to the data collector 20, a destination.

물론, 상기 태양 전지(17)를 설치하지 않고 AC 상용 전원을 구동 전원으로 이용할 수도 있다. 또한, 상기 데이터수집기(20)는 상기 무선 안테나(15)를 통해 전송된 데이터를 수신하기 위한 수신 안테나(21)를 구비하고 있으며, 전원은 AC 상용 전원을 이용한다.Of course, AC commercial power may be used as a driving power source without providing the solar cell 17. In addition, the data collector 20 is provided with a receiving antenna 21 for receiving data transmitted through the wireless antenna 15, the power source uses an AC commercial power.

또한, 무선 통신이 불통이 되는 경우를 대비하여 상기 제어부(14)와 데이터수집기(20) 사이에는 RS-485 통신용 케이블(16)을 연결하여 유선으로도 데이터가 전송될 수 있게 한다.In addition, in case the wireless communication is unstable, the RS-485 communication cable 16 is connected between the control unit 14 and the data collector 20 so that data can be transmitted by wire.

즉, 적설량을 측정하고자 하는 지점에 지주(11)를 세우고, 세워진 지주(11)의 상단에 위치된 가로대(12)의 끝 부분에 레이저거리 센서(13)를 설치한다. 레이저 거리센서(13)는 지면을 향하여 레이저를 발사한 후 지면에 의한 반사된 반사파를 읽어 들임으로써 레이저 센서(13)로부터 지면까지의 거리(L1)를 측정할 수 있다. 또, 지면에 눈이 쌓여 있는 경우에는 레이저가 눈에 의해 반사되므로 레이저 거리센서(13)로부터 쌓인 눈의 상면까지의 거리(L2)가 측정되는데, 여기에서 지면에 쌓인 눈의 높이(H)를 계산할 수 있다.That is, the strut 11 is erected at a point to measure the amount of snow, and the laser distance sensor 13 is installed at the end of the crosspiece 12 located at the upper end of the strut 11 which is standing. The laser distance sensor 13 may measure the distance L1 from the laser sensor 13 to the ground by reading the reflected wave reflected by the ground after firing the laser toward the ground. In addition, when snow is accumulated on the ground, since the laser is reflected by the snow, the distance L2 from the laser distance sensor 13 to the upper surface of the stacked eyes is measured. Here, the height H of the snow accumulated on the ground is measured. Can be calculated

다시 말해, 레이저 거리센서(13)와 지면 사이의 거리(L1)는 레이저 거리센서(13) 설치시에 이미 인식하고 있으므로, 레이저 거리센서(13)와 눈의 상면까지의 거리(l)만 측정하면, 두 거리의 차를 이용하여 눈이 쌓인 적설량을 계산할 수 있다.In other words, since the distance L1 between the laser distance sensor 13 and the ground is already recognized when the laser distance sensor 13 is installed, only the distance l between the laser distance sensor 13 and the upper surface of the eye is measured. Then, the difference between the two distances can be used to calculate the amount of snow accumulated.

하지만, 이와 같은 측정 방식은 레이저 거리센서(13)에서 발사된 레이저가 흩날리는 눈에 의해서도 반사되므로 눈이 많이 내리는 도중에는 측정하기가 매우 곤란하였고, 눈이 그친 후에야만 정확한 측정이 가능하였다. 따라서, 적설량을 실시간적으로 측정하기가 매우 어려워 폭설과 대설에 따른 신속한 정보 전달과 폭설로 인한 효과적인 대처가 매우 어려운 문제점이 있었다.However, such a measurement method is also very difficult to measure during a lot of snow fall because the laser emitted from the laser distance sensor 13 is reflected by the flying snow, accurate measurement was possible only after the snow stopped. Therefore, it is very difficult to measure the amount of snow in real time, there was a problem that it is very difficult to prompt information transmission and heavy snow handling due to heavy snow and heavy snow.

따라서, 본 발명의 목적은, 적설기준자를 복수의 영역으로 분할하되 각 해당 영역에 대한 적설영상을 각기 다른 적외선 카메라로 각각 관측함으로써, 적설량의 해상도를 향상시켜 보다 정밀한 관측이 가능함과 아울러 야간촬영도 가능한 적설량 원격 측정 방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to divide the snow criterion into a plurality of areas, and to observe snowfall images of each corresponding area with different infrared cameras, thereby improving the resolution of the snow amount, enabling more accurate observation, and night photographing. It is to provide a possible snow telemetry method.

본 발명의 다른 목적은 원격으로 적설데이터를 감시하여 대설 또는 적설강도가 일정기준 이상으로 발생될 경우 현장 영상과 적설량데이터 뿐만 아니라 자동으로 경보신호를 생성하여 통신망을 통해 기상감시서버로 송신함으로써, 시간대별 적설강도 및 적설량에 대해 단계적인 대처가 가능한 적설량 원격 측정 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to remotely monitor the snow data, if the snow or snow strength is generated above a certain standard, as well as the field image and snow quantity data automatically generates an alarm signal and transmits to the weather monitoring server through the communication network, time The present invention aims to provide a remote snow measurement method that can cope with the snow intensity and snow quantity step by step.

도 1은 종래 기술에 의한 적설량 측정 장치를 도시한 도면이고,1 is a view showing a snowfall measuring apparatus according to the prior art,

도 2는 본 발명에 의한 적설관측 시스템을 도시한 개념도이고,2 is a conceptual diagram showing a snow observation system according to the present invention,

도 3은 본 발명에 의한 적설관측 시스템을 나타낸 세부 구성도이고,3 is a detailed configuration diagram showing a snow observation system according to the present invention,

도 4 내지 도 5b는 본 발명의 일실시예에 의한 도 3의 작동 과정을 도시한 플로우챠트이고,4 to 5b are flowcharts illustrating the operation of FIG. 3 according to an embodiment of the present invention.

도 6 내지 도 8은 본 발명에 의한 적설영상을 처리하는 방식을 설명하기 위해 나타낸 화면도이고,6 to 8 are screen diagrams for explaining the method of processing the snow image according to the present invention,

도 9a 내지 도 9c는 본 발명에 의한 영상노이즈 필터링 방식을 설명하기 위해 나타낸 도면이고,9A to 9C are diagrams for explaining the image noise filtering method according to the present invention;

도 10은 도 3의 기상감시서버의 메인 제어화면을 도시한 웹 화면이다.FIG. 10 is a web screen illustrating a main control screen of the weather monitoring server of FIG. 3.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

100: 적설계측시스템 110: 적설기준자100: On-site design system 110: Snow standard

111∼115: 복수의 분할영역 116: 기준점111 to 115: a plurality of divided regions 116: reference point

117,118: 상단 및 하단기준선 120: 적설경계선117,118: upper and lower baseline 120: snow border

130: 측정카메라 140: 감시카메라130: measuring camera 140: surveillance camera

150: 적설량분석제어기 200: 기상감시서버150: snowfall analysis controller 200: weather monitoring server

300: 클라이언트300: client

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 방법은, 적설량 측정 방법에 있어서: 적설기준자를 복수의 수직영역으로 분할한 후 각 분할영역에 대응되는 위치에 측정카메라를 배치하되, 각종 설정값을 초기화하는 제 1 단계; 상기 복수의 측정카메라 중 하단의 측정카메라부터 적설기준자의 적설영상을 포획하는 제 2 단계; 상기 포획된 영상 중 적설기준자의 영상만 추출하고 나머지의 불필요한 영상은 제거하는 제 3 단계; 상기에서 적설기준자의 영상을 얻은 후 적설기준자의 영상에 포함된 노이즈를 제거하는 제 4 단계; 상기 노이즈를 제거한 후 화면상의 최상단 픽셀라인부터 하부로 순차 검색하여 적설경계선을 추출하는 제 5 단계; 상기 적설경계선이 없을 경우 다음 측정카메라로 적설영상을 획득하여 제 3 단계부터 반복 수행하는 제 6 단계; 및 상기 적설경계선이 추출될 경우 분할영역과 그 영역의 화면좌표에 해당되는 실제 적설량 변환표를 비교 이용하여 적설량을 산출하고 결정하는 제 7 단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.In the technical method of the present invention for achieving the above object, in the snow quantity measurement method: by dividing the snow reference standard into a plurality of vertical areas and to place the measuring camera at a position corresponding to each divided area, and initializes various set values First step; A second step of capturing the snow image of the snow criterion from the measurement camera at the bottom of the plurality of measurement cameras; A third step of extracting only the snow criterion image from the captured images and removing the remaining unnecessary images; A fourth step of removing the noise included in the snow criterion image after obtaining the snow criterion image; A fifth step of extracting a snow boundary by sequentially searching from the top pixel line on the screen to the bottom after removing the noise; A sixth step of acquiring a snow image with a next measuring camera and repeating the process from the third step when the snow boundary is absent; And a seventh step of calculating and determining the snow amount by comparing the divided area with the actual snow amount conversion table corresponding to the screen coordinates of the area when the snow boundary is extracted.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 살펴보고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 의한 적설관측 시스템을 도시한 개념도로서, 적설기준자(110), 측정카메라(130), 적설량분석제어기(150), 기상감시서버(200) 및 클라이언트(300)로 이루어져 있다.FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating a snow observation system according to the present invention, and includes a snow cover standard 110, a measurement camera 130, a snow quantity analysis controller 150, a weather monitoring server 200, and a client 300. .

상기 적설기준자(110)는 노상에 매설되어 눈금으로 적설량을 지시하되 일정길이로 분할된 측정영역(111∼115)을 갖고 있으며, 상기 측정카메라(130)는 적설기준자(110)의 각 분할영역(111∼115)에 대응되도록 설치되어 각 분할영역(111∼115)에 대한 영상을 촬영 획득하도록 복수의 카메라(131∼135)로 구성되어 있고, 상기 적설량분석제어기(150)는 측정카메라(130)의 작동을 제어하되 일정시간 간격으로 측정카메라(130)로부터 획득된 영상을 제공받아 영상처리한 후 적설량을 분석하여 적설영상과 적설량데이터를 수집하도록 구성되어 있고, 기상감시서버(200)는 적설량분석제어기(150)를 원격 제어하되 통신망을 통해 적설량분석제어기(150)로부터전송된 적설량데이터를 제공받아 데이터베이스로 구축하여 현지의 적설량을 감시함과 아울러 인터넷을 통해 특정 지역에 따른 적설량 정보를 제공하도록 이루어져 있고, 클라이언트(300)는 인터넷을 통해 기상감시서버(200)에 접속하여 특정지역에 대한 적설량 정보를 확인하거나 감시할 수 있는 관리자 또는 일반 사용자의 정보통신 단말기이다.The snow criterion 110 is embedded in the road to indicate the amount of snow with a scale, but has a measurement area (111 to 115) divided into a predetermined length, the measurement camera 130 is divided into each of the snow criterion 110 The plurality of cameras 131 to 135 are installed to correspond to the areas 111 to 115 so as to capture and acquire an image of each of the divided areas 111 to 115. The snow quantity analysis controller 150 includes a measurement camera ( 130 is controlled to receive the image obtained from the measuring camera 130 at a predetermined time interval after the image processing is configured to analyze the snowfall and collect snowfall video and snowfall data, the weather monitoring server 200 Remotely control the snowfall analysis controller 150, and receive the snowfall data transmitted from the snowfall analysis controller 150 through a communication network to build a database to monitor local snowfall and a specific area through the Internet Consists to provide snow cover according to information, the client 300 is a weather monitor connected to the server 200, the administrator or the general user of the information communication terminal to confirm or monitor the snow accumulation information for a particular area over the Internet.

상기 적설기준자(110)는 노장(露場)에 설치되며, 수직으로 직립한 높이가 대략 1.5m 정도나 되는 구조물로서, 그 표면에는 육안으로 구별 가능한 대략 5mm 간격으로 눈금이 새겨져 있으며, 상기 적설기준자(110)는 대략 30cm 간격으로 분할된 측정영역을 갖는다. 예컨데, 지면부터 30cm까지 제 1 영역(111), 30cm부터 60cm까지 제 2 영역(112), 60cm부터 90cm까지 제 3 영역(113), 90cm부터 120cm까지 제 4 영역(114), 및 120cm부터 150cm까지 제 5 영역(115)으로 나누어져 있다.The snow criterion 110 is installed in the furnace (露 場), the height of the vertical upright is about 1.5m, the scale is engraved on the surface at approximately 5mm intervals visible to the naked eye. The snow criterion 110 has a measurement area divided at approximately 30 cm intervals. For example, the first area 111 from the ground to 30 cm, the second area 112 from 30 cm to 60 cm, the third area 113 from 60 cm to 90 cm, the fourth area 114 from 90 cm to 120 cm, and 120 cm to 150 cm Is divided into a fifth region 115.

아울러, 상기 측정카메라(130)는, 적설기준자(110)를 수직으로 분할한 각 영역에 대한 영상을 각각 획득하는 적어도 하나 이상의 적외선 측정카메라(130)로 이루어져 있는데, 예컨대 제 1 측정카메라(131)는 적설기준자(110)의 제 1 영역(111)을 촬영하며, 제 2 측정카메라(132)는 적설기준자(110)의 제 2 영역(112)을 촬영하며, 제 3 측정카메라(133)는 제 3 영역(113)을 촬영하며, 제 4 측정카메라(134)는 제 4 영역(114)을 촬영하며, 마지막으로 제 5 측정카메라(135)는 제 5 영역(115)을 촬영하도록 상호 배치되어 있고, 각 측정카메라(131∼135)는 적설기준자(110)의 해당 영역과 그 영역에 인접한 타영역의 일부까지 다소 포함하여 촬영할 수도 있다.In addition, the measuring camera 130 is composed of at least one infrared measuring camera 130 for acquiring an image for each area in which the snow standard 110 is divided vertically, for example, the first measuring camera 131 ) Photographs the first region 111 of the snow criterion 110, the second measurement camera 132 photographs the second region 112 of the snow criterion 110, and the third measurement camera 133. ) Photographs the third region 113, the fourth measurement camera 134 photographs the fourth region 114, and finally the fifth measurement camera 135 mutually photographs the fifth region 115. The measurement cameras 131 to 135 may be photographed by including a part of the corresponding area of the snow cover standard 110 and a part of other areas adjacent to the area.

상기 복수개의 측정카메라(130)를 사용하여 적설량의 해상도를 향상시켜 보다 정밀하게 관측하는 것이 가능하고, 또한 측정카메라(130)의 화각을 좁혀 화각으로부터 발생하는 오차를 감소시킬 수 있다.The plurality of measuring cameras 130 may be used to improve the resolution of the amount of snow, thereby making it possible to observe more precisely. Also, the angle of view of the measuring camera 130 may be narrowed to reduce errors generated from the angle of view.

아울러, 적설기준자(110)의 단위길이 표식은 측정카메라(130)로 촬영한 영상을 육안으로 보았을 때 식별할 수 있는 정도면 무방하며, 측정카메라(130)는 야간촬영을 위하여 적외선 촬영이 가능한 적외선 카메라를 사용하는 것이 바람직하다.In addition, the unit length mark of the snow criterion 110 may be enough to identify when the image taken by the measurement camera 130 with the naked eye, the measurement camera 130 is capable of infrared photography for night photography It is preferable to use an infrared camera.

도 3은 본 발명에 의한 적설관측 시스템을 나타낸 세부 구성도로서, 도 2를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.3 is a detailed block diagram showing the snow observation system according to the present invention, referring to Figure 2 as follows.

상기 적설량분석제어기(150)는 퍼스널 컴퓨터의 기반을 갖고 있는 제어기로서, 적설량분석제어기(150)에는 복수의 측정카메라(130)와 감시카메라(140)가 접속되어 있다.The snowfall analysis controller 150 is a controller based on a personal computer, and the snowfall analysis controller 150 is connected to a plurality of measurement cameras 130 and a surveillance camera 140.

상기 측정카메라(130)는 적설을 측정하기 위한 카메라이며, 감시카메라(140)는 적설기준자(110)의 주변환경을 감시하기 위한 카메라로서, 감시카메라(140)는 적설량분석제어기(150)의 감시각조정부(159)를 통해 팬/틸트/줌 조정이 가능하다.The measurement camera 130 is a camera for measuring the snow, the surveillance camera 140 is a camera for monitoring the surrounding environment of the snow snow criterion 110, the surveillance camera 140 of the snow quantity analysis controller 150 Through the monitoring angle adjusting unit 159, pan / tilt / zoom adjustment is possible.

상기 적설량분석제어기(150)의 처리제어부(151)는, 먼저 단위시간의 영상 및 다른 센서 신호를 측정카메라(130)로부터 각각 입력받아 영상처리와 신호처리를 통해 적설량을 판정하게 되며, 측정된 적설량은 일부 영상과 함께 필요할 경우 다른 센서 데이터와 함께 저장수단(153)에 저장된다.The processing controller 151 of the snowfall analysis controller 150 first receives an image of a unit time and another sensor signal from the measuring camera 130 to determine snowfall amount through image processing and signal processing, and measured snowfall amount. Is stored in the storage means 153 together with other image data, if necessary, together with other sensor data.

그리고, 설정된 시간에 따라 통신수단(155)을 통해 원격지인 기상감시서버(200)로 감시 영상 및 적설량 또는 강수에 대한 수치데이터를 전송하고, 기상감시서버(200)는 적설량분석제어기(150)로부터 전송된 적설량관련 데이터 및 영상을 통신수단(230)을 통해 제공받아 프로세서(210)에 의해 적절하게 처리되어 모니터(240)에 표시됨과 아울러 데이터베이스(220)에 저장된다.Then, according to the set time to transmit the numerical data on the surveillance image and snowfall amount or precipitation through the communication means 155 to the remote weather monitoring server 200, the weather monitoring server 200 from the snowfall analysis controller 150 The received snow quantity data and the image transmitted through the communication means 230 is properly processed by the processor 210 is displayed on the monitor 240 and stored in the database 220.

그리고, 적설량분석제어기(150)는 기상감시서버(200)로부터 사용자의 명령을 전송받아 측정카메라(130), 감시카메라(140) 및 기타 동작 명령을 수행하게 된다.The snowfall analysis controller 150 receives the user's command from the weather monitoring server 200 to perform the measurement camera 130, the monitoring camera 140, and other operation commands.

그러므로, 상기 기상감시서버(200)는 기본적으로 적설량분석제어기(150)로부터 전송된 기상관련 데이터를 데이터베이스(220)로 구축하여 저장할 수 있어야 하고, 적설량분석제어기(150)로부터 데이터를 입력받아 관리하는 역할을 할 수 있어야 한다.Therefore, the weather monitoring server 200 should basically be able to build and store the weather-related data transmitted from the snowfall analysis controller 150 to the database 220, and receives and manages data from the snowfall analysis controller 150 Be able to play a role.

또한, 기상감시서버(200)는 인터넷 및 통신망 환경에서 사용 가능한 웹 기반의 원격 영상전송시스템으로 구축되어 얻어진 적설량데이터와 현장 영상을 원격지에서 각 클라이언트(300)들이 실시간으로 볼 수 있도록 설계되었으며, 주변환경을 원격지에서 영상을 통하여 확인하기 위하여 감시카메라(140)의 시야각을 원격으로 조정 가능하도록 하였다.In addition, the weather monitoring server 200 is designed to allow each client 300 to see in real time from the remote site the snowfall data and field image obtained by the web-based remote image transmission system that can be used in the Internet and communication network environment, In order to check the environment through an image from a remote location, the viewing angle of the surveillance camera 140 can be adjusted remotely.

이와 같이 적설관측 시스템은 멀티미디어 기술인 영상인식 기술을 이용하여 기존 방식의 단점인 현장성과 일방향성을 극복하고 현장에서 발생하는 상황을 측정카메라(130)와 지능형 센서(161, 165)의 신호를 기반으로 악천후시 보다 정확한 적설현황 파악을 가능하게 하는 시스템으로, 허용된 사용자라면 인터넷을 통해 어느 곳에서나 원격 감시가 가능하도록 하였다.As such, the snow observation system overcomes the disadvantages of the conventional method and the unidirectionality by using image recognition technology, which is a multimedia technology, based on the signals of the measuring camera 130 and the intelligent sensors 161 and 165. It is a system that enables more accurate grasp of snow conditions in bad weather, and allowed users to remotely monitor from anywhere through the Internet.

그리고, 상기 적설량분석제어기(150)는 센서(161, 165)로부터 입력된 아날로그신호를 디지털신호로 변환하여 처리제어부(151)로 공급하는 인터페이스들(163, 167)과, 7-Segment 또는 LCD 화면으로 이루어진 표시수단(157)에 날짜와 시간, 적설량 또는 강수량에 대한 데이터를 처리제어부(151)로부터 제공받아 표시한다.The snowfall analysis controller 150 converts the analog signals input from the sensors 161 and 165 into digital signals and supplies the interfaces 163 and 167 to the processing controller 151 and a 7-segment or LCD screen. The display means 157 consisting of the date and time, the amount of snow or precipitation data received from the processing control unit 151 and displayed.

상기 센서 인터페이스(163, 167)에 접속되는 강수감지센서(161) 및 강수량센서(165)는 기본적으로 기상청에서 인증받은 센서를 구입하여 사용하는 데, 강수량센서(165)는 강수량을 알려주는 센서로서 일정한 강수량 단위마다 직류전압을 펄스 형태로 출력하는 구조로 되어 있어, 이 출력을 카운터 인터페이스(167)를 통하여 카운트함으로서 적설량분석제어기(150)의 처리제어부(151)는 강수량을 측정하게 된다.The precipitation sensor 161 and the precipitation sensor 165 connected to the sensor interfaces 163 and 167 basically purchase and use a sensor certified by the Korea Meteorological Administration, and the precipitation sensor 165 is a sensor for indicating precipitation. Since the DC voltage is output in the form of a pulse for each predetermined precipitation unit, the output control unit 151 of the snow quantity analysis controller 150 measures the precipitation by counting the output through the counter interface 167.

그리고, 강수감지센서(161)는 비 또는 눈이 오고 있는지를 감지해 주는 센서로서, 센서의 출력은 강수 유무를 나타내는 디지털 출력과 강수의 정도를 나타내는 아날로그 출력을 모두 발생시키며, 적설량분석제어기(150)는 이 신호들을 아날로그 또는 디지털 인터페이스(163, 167)를 통하여 받아들임으로서 강수 유무와 정도를 측정한다.In addition, the precipitation sensor 161 is a sensor for detecting rain or snow, the output of the sensor generates both a digital output indicating the presence of precipitation and an analog output indicating the degree of precipitation, snowfall analysis controller 150 ) Accepts these signals via analog or digital interfaces 163 and 167 to measure presence and degree of precipitation.

따라서, 적설량분석제어기(150)는 적설량 또는 강수량을 감시하여 대설, 적설강도 또는 강수량 등이 일정기준 이상으로 발생될 경우 적설영상과 적설량데이터 뿐만 아니라 자동으로 경보신호를 생성하여 통신망을 통해 기상감시서버(200)로 송신함에 따라 기상감시서버(200)에서는 적설 또는 강수관련 데이터를 웹 기반으로 볼 수 있음과 아울러 긴급상황을 즉각적으로 확인 가능하여 상황별로 신속하고 단계적인 대처가 가능하게 된다.Therefore, the snowfall analysis controller 150 monitors snowfall or precipitation and if snow, snow intensity or precipitation occurs above a certain standard, automatically generates alarm signals as well as snowfall image and snowfall data, and then monitors the weather through the communication network. As the transmission to the 200, the weather monitoring server 200 can see the snow-based or precipitation-related data on the web-based, and can immediately check the emergency situation, it is possible to respond quickly and step by step.

부가적으로 적설량분석제어기(150)에 강수감지센서(161), 강수량감지센서(165) 뿐만 아니라 초음파센서, 풍속센서 및 풍향센서(미 도시함)등의 센서들을 추가 접속하여 현장 기후상태를 보다 정확하게 감시할 수 있음은 당연하다.In addition, the snowfall analysis controller 150 additionally connects sensors such as the precipitation sensor 161 and the precipitation sensor 165 as well as an ultrasonic sensor, a wind speed sensor, and a wind direction sensor (not shown) to view on-site weather conditions. It is natural to be able to monitor accurately.

이하, 적설량을 계측하는 방법을 도 4 내지 도 9의 도면을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, a method of measuring the snow amount will be described with reference to the drawings of FIGS. 4 to 9.

먼저, 적설기준자(110)를 도 6과 같이 복수의 수직영역으로 분할한 후, 예컨대 5개의 영역(111∼115)으로 분할하고, 각 분할영역(111∼115)에 대응되는 위치에 측정카메라(131∼135)를 배치함과 아울러 적설량분석제어기(150)의 처리제어부(151)는 상기 각 분할영역(111∼115)에 대한 도 7과 같이 상단기준선(117)과 하단기준선(118)을 설정하고, 상기 상단기준선(117)의 상측에 기준점(116)을 각각 설정한 후 적설기준자(110)의 각 분할영역(111∼115)에 대한 실제 적설량 변환표를 작성하여 저장수단(153)에 저장하는 등 적설 관측을 위한 초기화 작업을 수행한다(S1).First, the snow criterion 110 is divided into a plurality of vertical regions as shown in FIG. 6, and then divided into five regions 111 to 115, and the measurement camera is positioned at a position corresponding to each of the divided regions 111 to 115. In addition to disposing the portions 131 to 135, the processing control unit 151 of the snow quantity analysis controller 150 uses the upper reference line 117 and the lower reference line 118 as shown in FIG. 7 for each of the divided regions 111 to 115. After setting the reference points 116 above the upper reference line 117, the storage means 153 generates an actual snow amount conversion table for each of the divided areas 111 to 115 of the snow dropper 110. Initialization operation for snowy observation, such as storing in the (S1).

아울러, 특정 분할영역의 기준점은 상위 분할영역의 상단기준선과 하단기준선 사이에 속하게 되며, 특정 분할영역의 상단기준선은 상위 분할영역의 하단기준선과 일치하며, 특정 분할영역의 하단기준선은 하위 분할영역의 상단기준선과 일치한다.In addition, the reference point of a specific partition belongs to the upper reference line and the lower reference line of the upper partition, the upper reference line of the specific partition coincides with the lower reference line of the upper partition, and the lower reference line of the specific partition is the lower reference line of the lower partition. Matches the upper baseline.

이어, 적설량분석제어기(150)는 복수의 측정카메라(130) 중 최하단 측정카메라(131)를 제어하여 적설기준자(110)의 적설영상을 촬영한다(S2).Subsequently, the snow quantity analysis controller 150 controls the lowest measurement camera 131 among the plurality of measurement cameras 130 to capture a snow image of the snow reference standard 110 (S2).

상기 측정카메라(131)로부터 획득된 영상은 처리제어부(151)에서 도 8과 같이 적설기준자(110)가 위치하는 부분(119)만 취하고 나머지의 불필요한 영상은 제거하는 과정(S3)과, 상기에서 적설기준자(110)의 영상을 얻은 후 적설기준자(110)의 영상에 포함된 노이즈를 제거하는 과정(S4)과, 상기 노이즈를 제거한 후 화면상의 최상단 픽셀라인부터 하부로 순차 검색하여 적설경계선(120)을 추출하는 과정(S5)을 순차 수행하게 된다.The image obtained from the measuring camera 131 is taken by the processing control unit 151 as shown in FIG. 8 only the portion 119 where the snow criterion 110 is located and removing the remaining unnecessary images (S3), Removing the noise included in the image of the snow criterion 110 after obtaining the image of the snow criterion 110 at (S4), and after removing the noise, sequentially search from the top pixel line on the screen to the bottom In step S5, the boundary line 120 is extracted.

상기 적설경계선(120)을 추출(S5)하기 전에 도 5a와 같은 영상 전처리 과정(S4)을 수행하게 되는데, 상기 전처리 작업(S4)은 입력영상을 가공하여 적설경계선을 정확하게 추출 용이하도록 개선 변형시키는 작업이다. 아울러, 상기 적설경계선은 특징 요소를 추출하여 측정하고자 하는 적설기준자(110)의 적설경계선을 구분하는 작업으로 영상분할기법(Region Growing 등)을 사용한다.Before extracting the snowy boundary line 120 (S5) to perform the image preprocessing process (S4) as shown in Figure 5a, the preprocessing operation (S4) is to modify the deformation to easily extract the snowy boundary line by processing the input image It's work. In addition, the snow boundary uses an image segmentation technique (Region Growing, etc.) as a task of distinguishing the snow boundary of the snow cover standard 110 to extract and measure feature elements.

즉, 영상처리를 이용하여 적설량을 관측하는 방법은, 먼저 측정카메라(130) 중 최하단 측정카메라(131)를 제어하여 적설기준자(110)의 제 1 분할영역(111)을 촬영하고(S2), 측정카메라(131)로부터 촬영된 영상은 캡쳐 보드를 이용하여 디지털 영상 데이터로 변환하여 적설량분석제어기(150)의 저장수단(153)에 저장한다.That is, in the method of observing snowfall using image processing, the first measurement region 131 of the snowfall reference 110 is photographed by controlling the lowest measurement camera 131 among the measurement cameras 130 (S2). The image captured by the measuring camera 131 is converted into digital image data using a capture board and stored in the storage means 153 of the snow quantity analysis controller 150.

이어, 적설량분석제어기(150)의 처리제어부(151)는 측정카메라(131)로부터 획득한 디지털 영상 데이터는 시스템의 처리 부하를 줄이기 위하여 적설기준자(110)의 부분(119)만 잘라(Cropping)내어 취한 후 불필요한 이외의 영상은 제거한다(S3).Subsequently, the processing control unit 151 of the snow quantity analysis controller 150 cuts only the portion 119 of the snow criterion 110 to reduce the processing load of the digital image data obtained from the measurement camera 131. After taking it out, unnecessary images are removed (S3).

상기 취득한 영상은 적설기준자(110)의 적설경계선을 인식하기 전에 보다 용이한 인식을 하기 위하여 도 5a와 같은 전처리 작업(S4)을 수행하게 되는데, 전처리 작업에서는 칼라 영상을 그레이 영상으로 변환하고(S4-1), 메디안필터(Median Filter)와 같은 필터링수단을 이용하여 영상에 생기는 점 등과 같은 노이즈를 제거한다(S4-2).The acquired image is subjected to a preprocessing operation S4 as shown in FIG. 5A for easier recognition before recognizing the snow boundary of the snow criterion 110. In the preprocessing operation, the color image is converted into a gray image ( S4-1), the filtering unit such as a median filter is used to remove noise such as a point generated in the image (S4-2).

한편, 도 9a는 메디안필터를 이용하여 필터링하는 과정을 도시한 것인데, 초기영상에서 필터링하고자 하는 점의 이웃한 점을 하나의 윈도우로 묶어 그 점들의 값을 정렬하여 중간값을 취하여 필터링하는 데, 이와 같은 과정을 반복하여 완전히 필터링한 영상을 도시하였다.Meanwhile, FIG. 9A illustrates a process of filtering using a median filter. In the initial image, the neighboring points of the points to be filtered are grouped into one window, the values of the points are sorted, and the median value is filtered. This process is repeated to show a completely filtered image.

그러나, 카메라렌즈 또는 렌즈에 근접된 곳에 쌓이는 눈의 경우 크기가 커서 일반 메디안필터로는 제거가 불가능하며, 크기가 큰 눈, 비와 같은 노이즈를 제거하기 위해서 도 9b 또는 도 9c와 같이 연속된 여러 프레임의 영상을 비교하여 노이즈를 제거하는 프레임 메디안필터를 사용한다(S4-3).However, a large amount of snow accumulated in the vicinity of a camera lens or lens cannot be removed by a general median filter, and in order to remove noise such as large snow and rain, a plurality of continuous eyes such as FIG. 9B or 9C are removed. A frame median filter for removing noise by comparing the images of the frames is used (S4-3).

상기 도 9b는 메디안필터로 제거하기 힘든 큰 노이즈가 발생하였을 경우, 초기 입력영상을 기준으로 이전 영상과 이후 영상을 추출하여 이전 영상과 이후 영상을 도 9a와 같은 방식으로 윈도우로 묶어 필터링하는 방식을 나타내었고, 도 9c는 필터링하고자 하는 초기 영상 노이즈를 이전 및 이후 프레임에서 값을 읽어와 각각의 점을 정렬한 후 중간값을 선택하는 필터링하는 방식을 나타내었다.9B illustrates a method of extracting a previous image and a subsequent image based on an initial input image and grouping the previous and subsequent images into a window in the same manner as in FIG. 9A when a large noise that is difficult to remove by the median filter occurs. FIG. 9C illustrates a method of filtering initial image noise to be filtered to read values from before and after frames, align respective points, and select an intermediate value.

즉, 상기 프레임 메디안필터는 연속된 여러 프레임의 영상을 입력받아 각 프레임에서 같은 위치에 위치하는 점들의 값 중 중간값을 선택하여 하나의 필터링된 영상을 생성하게 하는 필터로 고정사물을 촬영할 때 이동하는 물체가 노이즈로 등장할 경우 이를 제거하기 위한 필터이다.That is, the frame median filter receives images of consecutive frames and moves when photographing a fixed object with a filter for generating a single filtered image by selecting a median value of points located at the same position in each frame. It is a filter to remove when an object appears as noise.

아울러, 적설영상은 24시간 지속적으로 관측을 하기 때문에 적설기준자(110)와 눈의 명암이 계속해서 변화한다. 변화하는 명암을 정규화하는 작업이 필요하며,정규화작업도 전처리에서 진행한다. 이와 같은 정규화작업은 그레이 영상의 히스토그램(Histogram)을 작성하여 처리하는데, 명암대비 스트레칭 기법과 히스토그램 평활화 기법을 사용하는 것이다.In addition, since the snow image is continuously observed for 24 hours, the snow standard 110 and the contrast of the eye continuously change. It is necessary to normalize the changing contrast, and normalization is also done in preprocessing. This normalization is performed by creating a histogram of gray images, using contrast stretching techniques and histogram smoothing techniques.

상기 전처리가 끝난 영상은 적설경계선(120)을 추출(S5)하기 위하여 도 5b와 같이 이진화를 수행하여 디지털데이터로 변환한다(S5-1). 이진화는 영상의 전체 명암도에 따라서 임계값을 자동 조절하여 수행하며, 상기 이진화되어진 영상에서 적설기준자(110)의 기준점(116)의 위치로부터 하단기준선(118)까지 검색하여 적설기준자(110)의 적설경계선(120)을 추출한다(S5-2).The preprocessed image is converted into digital data by performing binarization as shown in FIG. 5B in order to extract the snow boundary line 120 (S5) (S5-1). The binarization is performed by automatically adjusting the threshold value according to the overall contrast of the image. The binarization criteria 110 are searched from the position of the reference point 116 of the snow criterion 110 to the lower reference line 118 in the binarized image. The snowy boundary of 120 is extracted (S5-2).

상기 적설기준자(110)의 적설경계선을 추출하는 방법은 영상분할기법(Region Growing 등)으로 수행되며, 적설기준자(110)의 기준점(116)부터 화면 검색하여 적설경계선(120)의 추출을 시작한다.The method of extracting the snow boundary of the snow criterion 110 is performed by an image segmentation technique (Region Growing, etc.), and extracts the snow boundary line 120 by searching the screen from the reference point 116 of the snow criterion 110. To start.

상기 적설경계선(120)이 추출되었을 경우(S6), 추출된 적설경계선(120)이 상단기준선(117)과 하단기준선(118)의 사이에 존재하는지를 판단한다(S7).When the snow cover line 120 is extracted (S6), it is determined whether the extracted snow cover line 120 exists between the upper reference line 117 and the lower reference line 118 (S7).

만약, 상단 및 하단기준선(117, 118) 사이에 존재할 경우, 처리제어부(151)는 저장수단(153)에 저장된 변환표와 상호 비교하여 적설경계선(120)의 실제 높이를 산출해 낸다(S8).If present between the upper and lower reference lines 117 and 118, the processing control unit 151 calculates the actual height of the snow boundary line 120 by comparing with the conversion table stored in the storage means 153 (S8). .

상기 적설량이 정상적으로 관측이 되었을 경우에는 적설경계가 존재하는 해당 영상과 적설량을 저장수단(153)에 저장하고 표시수단(157)을 적설량을 표시하거나 통신수단(155)을 통해 기상감시서버(200)로 적설 영상 및 그 데이터를 전송한다(S9).When the snowfall is normally observed, the video and the snowfall of the snowfall boundary are stored in the storage means 153 and the display means 157 displays the snowfall or the weather monitoring server 200 through the communication means 155. The snow video and its data are transmitted (S9).

만약, 상기에서 적설경계선이 기준점(116)과 상단기준선(117) 사이에 존재할 경우 최상단 측정카메라(135)인지를 판단(S10)한 후 최상단 측정카메라(135)가 아닐 경우, 현재의 측정카메라(131)의 영상보다 상위 측정카메라(132)의 영상에 적설경계선이 존재한다고 판단하고 다음 상위 측정카메라(132)의 영상을 입력받아 영상인식 작업을 계속한다(S11).If the snow boundary is present between the reference point 116 and the upper reference line 117 in the above, it is determined whether it is the uppermost measuring camera 135 (S10), and if it is not the uppermost measuring camera 135, the current measuring camera ( It is determined that the snow boundary line exists in the image of the higher measurement camera 132 than the image of 131 and receives the image of the next higher measurement camera 132 and continues the image recognition operation (S11).

만약, 더 이상의 상위 측정카메라가 존재하지 않으면 적설기준자(110)의 관측범위 이상으로 적설된 것으로 간주하고 적설측정 최대값을 표출한다(S12).If there are no more upper-level measurement cameras, the snow cover is considered to have been snowed beyond the observation range of the snow criterion 110 and the maximum snow measurement value is displayed (S12).

도 10은 클라이언트(300)에서 기상감시서버(200)에 접속하여 특정 지역에 대한 적설량정보를 제공받는 화면을 도시한 것으로, 클라이언트(300)는 별도의 프로그램이 필요하지 않고 웹브라우저(인터넷 익스플로러, 네스케이프 등)가 설치되어 있는 컴퓨터이면 사용할 수 있다.10 illustrates a screen in which the client 300 accesses the weather monitoring server 200 and receives snowfall information for a specific region. The client 300 does not require a separate program, and the web browser (Internet Explorer, Netscape, etc.) can be used if the computer is installed.

먼저, 클라이언트(300)는, 웹 브라우저를 구동시킨 상태에서 주소창에 기상감시서버(200)의 도메인 네임이나 주소를 입력하여 접속한 후 서비스를 받으면 된다.First, the client 300 receives a service after inputting a domain name or address of the weather monitoring server 200 in an address window while driving a web browser.

화면에서, 좌측 영상은 측정카메라(130)의 영상이고, 우측 영상은 감시카메라(140)의 영상이다.On the screen, the left image is the image of the measuring camera 130, the right image is the image of the surveillance camera 140.

그리고, 화면의 하단에 있는 'Fixed CAM' 버튼은 선택된 측정카메라(130)의 영상을 화면상에 단독으로 보여주거나 적설량과 영상 데이터를 요구하는 버튼이고, 화면의 하단에 있는 'Pan/Tilt CAM' 버튼은 선택된 팬/틸트 감시카메라(140)의 영상을 화면상에 단독으로 보여주거나 감시카메라(140)의 팬/틸트 제어를 할 수 있는버튼이며, 화면의 하단에 적설기준자(110)가 설치된 지점별 적설데이터와 영상데이터를 제공하고 있고, 화면의 우측 하단에 있는 'SETUP' 버튼은 기상감시서버(200)의 IP 주소와 기타 설정을 위한 기능을 제공하고 있으며, 'SEARCH' 버튼은 기상감시서버(200)의 데이터베이스(220)에 수록된 적설량 정보를 검색하기 위한 기능을 한다.In addition, the 'Fixed CAM' button at the bottom of the screen is a button that shows the image of the selected measurement camera 130 on the screen alone or requests snowfall and image data, and the 'Pan / Tilt CAM' at the bottom of the screen. The button is a button which can show the image of the selected pan / tilt surveillance camera 140 on the screen alone or perform the pan / tilt control of the surveillance camera 140, and the snow dropper 110 is installed at the bottom of the screen. It provides snowfall data and video data for each point, and the 'SETUP' button on the bottom right of the screen provides a function for setting the IP address and other settings of the weather monitoring server 200, and the 'SEARCH' button for weather monitoring. It serves to retrieve the snowfall information contained in the database 220 of the server 200.

상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만 이에 한정되지 않으며, 적설량뿐만 아니라 강수량 측정이나 농작물의 성장관리 등을 복수의 측정카메라를 이용한 영상 인식 및 결과를 분석하는 방식으로 구현할 수 있으며, 적설량을 측정하는 카메라의 개수를 변경한다든지 또는 복수의 카메라가 아니라 단일 카메라로 복수로 분할된 적설기준자의 영역을 각각 팬/틸트/줌 조정하여 영상을 입력받아 적설량을 분석한다던지 하는 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명에 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.Although a specific embodiment of the present invention has been described and illustrated, the present invention is not limited thereto, and the present invention can implement not only snowfall but also precipitation measurement or crop growth management by analyzing images and analyzing results using a plurality of measuring cameras. It can be varied by those skilled in the art, such as changing the number of cameras to be measured or analyzing snowfall by inputting an image by pan / tilt / zoom adjustment of the area of the snow criterion divided into a single camera instead of a plurality of cameras. It is obvious that it may be modified. Such modified embodiments should not be individually understood from the technical spirit or the prospect of the present invention, but should fall within the claims appended to the present invention.

따라서, 본 발명에서는 적설기준자에 쌓인 적설량을 적외선 카메라로 영상 인식하여 적설량을 자동 분석한 후 감시센터로 전송함으로써, 외부 환경의 영향을 받지 않고, 상기 획득한 영상과 적설량데이터를 통신망을 통하여 원격 감시하는 것이 가능하여 특정 지역에 대한 적설량을 신속하게 수집하여 보다 효과적으로 대처할 수 있을 뿐만 아니라 적설기준자를 복수의 영역으로 분할하되 각 해당 영역에 대한 적설영상을 각기 다른 적외선 카메라로 각각 관측함으로써, 적설량의 해상도를 향상시켜 보다 정밀한 관측이 가능함과 아울러 야간촬영도 가능한 이점이 있다.Therefore, in the present invention, the snow accumulated in the snow criterion is imaged by an infrared camera to automatically analyze the snowfall, and then transmits the snowfall to a monitoring center without being influenced by the external environment, thereby remotely communicating the acquired image and snowfall data through a communication network. It is possible to monitor and collect snowfall in a specific area more quickly to cope with it more effectively, and divide snow cover standards into a plurality of areas, and observe snowfall images for each area with different infrared cameras. By improving the resolution, more accurate observations are possible, as well as night shots.

또한, 원격으로 적설데이터를 감시하여 대설 또는 적설강도가 일정기준 이상으로 발생될 경우 현장 영상과 적설량데이터 뿐만 아니라 자동으로 경보신호를 생성하여 통신망을 통해 기상감시서버로 송신함으로써, 시간대별 적설강도 및 적설량에 대한 단계적이고도 적절한 대처가 가능한 이점이 있다.In addition, when snow or snow strength is exceeded by a certain standard by remotely monitoring snow data, alarm signal is automatically generated as well as field image and snow quantity data and transmitted to the weather monitoring server through a communication network, This has the advantage of being able to deal with snowfall in stages and appropriately.

Claims (12)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 적설량 측정 방법에 있어서:In the snowfall measurement method: 적설기준자를 복수의 수직영역으로 분할한 후 각 분할영역에 대응되는 위치에 측정카메라를 배치하되, 각종 설정값을 초기화하는 제 1 단계;A first step of dividing the snow criterion into a plurality of vertical regions and arranging a measurement camera at a position corresponding to each division region, and initializing various setting values; 상기 복수의 측정카메라 중 하단의 측정카메라부터 적설기준자의 적설영상을 포획하는 제 2 단계;A second step of capturing the snow image of the snow criterion from the measurement camera at the bottom of the plurality of measurement cameras; 상기 포획된 영상 중 적설기준자의 영상만 추출하고 나머지의 불필요한 영상은 제거하는 제 3 단계;A third step of extracting only the snow criterion image from the captured images and removing the remaining unnecessary images; 상기에서 적설기준자의 영상을 얻은 후 적설기준자의 영상에 포함된 노이즈를 제거하는 제 4 단계;A fourth step of removing the noise included in the snow criterion image after obtaining the snow criterion image; 상기 노이즈를 제거한 후 화면상의 최상단 픽셀라인부터 하부로 순차 검색하여 적설경계선을 추출하는 제 5 단계;A fifth step of extracting a snow boundary by sequentially searching from the top pixel line on the screen to the bottom after removing the noise; 상기 적설경계선이 없을 경우 다음 측정카메라로 적설영상을 획득하여 제 3단계부터 반복 수행하는 제 6 단계; 및A sixth step of acquiring a snow image using a next measurement camera and repeating the operation from the third step when the snow boundary is not present; And 상기 적설경계선이 추출될 경우 분할영역과 그 영역의 화면좌표에 해당되는 실제 적설량 변환표를 비교 이용하여 적설량을 산출하고 결정하는 제 7 단계;를 수행하는 것을 특징으로 하는 적설량 원격 측정 방법.And a seventh step of calculating and determining the snow amount by comparing the divided area with the actual snow amount conversion table corresponding to the screen coordinates of the area when the snow boundary is extracted. 청구항 5에 있어서,The method according to claim 5, 상기 제 1 단계는,The first step is, 각 분할영역에 대한 상단기준선과 하단기준선을 설정하는 과정;Setting an upper reference line and a lower reference line for each divided area; 상기 상단기준선의 상단에 영역 기준점을 설정하는 과정; 및Setting an area reference point at an upper end of the upper reference line; And 상기 적설기준자의 각 분할영역에 대한 실제 적설량 변환표를 작성하는 과정;을 포함한 것을 특징으로 하는 적설량 원격 측정 방법.And a step of preparing an actual snow amount conversion table for each partition of the snow criterion. 청구항 6에 있어서,The method according to claim 6, 상기 기준점은 상위 분할영역의 상단기준선과 하단기준선 사이에 속하는 것을 특징으로 하는 적설량 원격 측정 방법.The reference point is a snowfall telemetry method characterized in that it belongs between the upper reference line and the lower reference line of the upper partition. 청구항 6에 있어서,The method according to claim 6, 상기 상단기준선은 상위 분할영역의 하단기준선과 일치하며, 하단기준선은 하위 분할영역의 상단기준선과 일치하는 것을 특징으로 하는 적설량 원격 측정 방법.The upper reference line is identical to the lower reference line of the upper partition area, the lower reference line is a snow quantity remote measurement method, characterized in that the same. 청구항 5에 있어서,The method according to claim 5, 상기 제 4 단계는,The fourth step, 상기 획득 영상 중 칼라 영상을 그레이 영상으로 변환하는 과정;Converting a color image of the acquired image into a gray image; 상기 영상에 발생하는 점과 같은 노이즈를 제거하는 과정; 및Removing noise such as dots generated in the image; And 상기 측정카메라렌즈에 떨어지는 눈과 비와 같은 산발적으로 발생하는 노이즈를 제거하기 위하여 순차적으로 획득한 이전 영상프레임과 상호 비교하여 노이즈를 제거하는 과정;을 선택 포함하는 것을 특징으로 하는 적설량 원격 측정 방법.And removing the noise by comparing with a previous image frame obtained sequentially to remove sporadically occurring noise such as snow and rain falling on the measuring camera lens. 청구항 5에 있어서,The method according to claim 5, 상기 제 5 단계의 적설경계선을 추출하는 방법은, 영상분할기법을 이용하는 것을 특징으로 하는 적설량 원격 측정 방법.The method of extracting the snow boundary of the fifth step, the snow quantity remote measurement method, characterized in that using the image segmentation technique. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,The method according to claim 5 or 6, 상기 제 5 단계는,The fifth step, 적설기준자의 영상에 대한 각 픽셀을 이진화하는 과정;Binarizing each pixel of the snow criterion image; 상기 영상을 화면분할하여 기준점부터 상단기준선을 경유해 하단기준선까지 검색하여 적설경계선을 추출하는 과정;Dividing the image and extracting snow boundary lines by searching from a reference point to a lower reference line via an upper reference line; 상기 적설경계선을 추출한 결과, 상단기준선과 하단기준선 사이에 존재하는지를 판단하는 과정; 및Determining whether the snow cover is present between the upper reference line and the lower reference line; And 상기 적설경계선을 추출한 결과, 기준점과 상단기준선 사이에 존재할 경우 다음 상위 측정카메라의 영상을 인식받는 과정;을 수행하는 것을 특징으로 하는 적설량 원격 측정 방법.And recognizing the image of the next higher measurement camera when the snowfall boundary line is extracted between the reference point and the upper reference line. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,The method according to claim 5 or 6, 상기 제 7 단계의 적설경계선은, 상단기준선과 하단기준선 사이에 존재할 경우 적설량 변환표를 이용하여 적설량을 산출하는 것을 특징으로 하는 적설량 원격 측정 방법.The snow cover of the seventh step, if there exists between the upper reference line and the lower reference line snow cover remote measurement method, characterized in that to calculate the snow cover using the snow cover conversion table.
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