KR100462496B1 - 인터넷을 통한 광대역 지리 영상정보 제공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인간의 가시범위내에 있는 모든 자연현상을 동사진 또는 파노라믹 사진으로 촬영한 후 정사진으로 편집하여 인터넷에 탑재한 것을, 영상정보가 필요한 모든 수요자가 인터넷을 통하여 주소, 검색어, 좌표를 입력하거나 자신의 음성을 컴퓨터 수신장치에 들려주어 해당지역의 영상을 선택하고, 그 영상을 확대 또는 축소시켜 보거나 실제 사진으로 출력하며, 계절별·연도별로 비교할 수 있도록 한 광대역 영상정보 제공방법이다.

이를 위하여 본 발명은 지도에 의해서 촬영지역을 분리하고, 분리한 지역의 주소, 좌표, 검색어 및 표고를 음성인식 프로그램에 입력하는 단계(1), 일정한 높이에서 디지털 방식에 의한 동사진을 중첩 촬영하는 단계(2), 촬영한 동영상을 컴퓨터에 입력·편집·분리하는 단계(3), 홈페이지를 디자인하고 영상정보를 검색하기 위하여 프로그램을 개발하는 단계(4), database를 입력하는 단계(6), 홈페이지 서버를 각각의 process 서버와 database 서버로 구축하는 단계(7), client가 이용하는 방법에 관한 단계(8), 비용결재의 방법에 관한 단계(9), 게시판과 최근정보(10) 및 해당정보의 시간적 비교의 기능에 관한 단계(11)로 이루어진 것에 특징이 있다.

Description

인터넷을 통한 광대역 지리 영상정보 제공방법{GEOGRAPHICAL IMAGE INFORMATION SERVICE METHOD USING INTERNET}

본 발명은 인간의 가시범위내에 있는 모든 자연현상을 동사진 또는 정사진으로 촬영하여 인터넷에 탑재한 것을 영상정보가 필요한 모든 수요자가 인터넷을 통하여 해당지역의 주소, 검색어, 좌표 또는 음성을 입력함으로써 그 지역의 모든 영상이 선택되어 사용자의 컴퓨터 모니터에 나타나고, 그 영상을 확대 또는 축소하여 보거나 실제사진으로 출력할 수도 있으며, 또 그 영상데이타를 역사자료로 영구히보존할 수 있도록 한 광대역 자연현상의 영상정보를 제공하는 방법이다.

일반적으로 제공되는 영상정보는 광대역이 아닌 점표적(일부지역 대상) 또는 종적·횡적으로 동시에 연결이 되지 않은, 한 방향으로 촬영한 영상 또는 점표적 사진이거나 수작업으로 제작한 지도의 화상에 불과하여, 실제로 필요한 광대역의 자연모습 그대로를 현장에 가지 않고는 볼 수 없는 것이 현실이다.

더구나 우리 인간은 시간 또는 공간의 제한을 받음으로써 과거의 모습(자연현상)을 눈으로 볼 수가 없고, 멀리 떨어져 있거나 다른 곳의 형상을 직접 가지 않고는 볼 수 없는 한계를 안고 있다.

일부에서는 도로 위주의 지리정보 제공을 위하여 지도로 제작한 화상정보를 인터넷이나 유무선 통신망 등을 이용하여 제공한다고는 하지만 실물영상이 아니라는 점에서 도로정보나 위치정보 제공만의 한계가 있고, 또 그 지도제작이 수작업에 의한 것이므로 그 데이터의 정확도에도 문제가 있다.

근래에 와서는 점표적(일부지역 대상)이나 한방향(횡적으로만 이어지는 동사진 또는 정사진)의 지역을 video나 디지털 카메라 등으로 촬영하여 인터넷을 통하여 전송하는 실물영상을 일반 수요자에게 제공한다고 하지만 그 영상이 종적·횡적 연속 사진이 아니어서 극히 제한된 위치정보나 그 지역의 형상정보만을 제공할 수 밖에 없는 실정이다.

군이나 경찰 등의 특수목적으로 제작되는 각종의 영상정보는 인공위성이나 고공비행물체에 의해 촬영된 영상으로, 일반 수요자의 사용에 제한이 있고, 원거리 촬영으로 인한 선명도의 문제로 그 영상을 해석하기 위한 전문지식이 필요하여 일반 수요자가 사용할 수 있는 영상정보라고 말하기 어렵다.

사용방법에 있어서도, 지도 형태와 같이 제작한 화상정보는 자연형상 묘사의 한계, 시간적·공간적 한계, 도로·위치정보 제공만의 한계 등으로 활용에 제한이 따른다.

점표적이나 한방향 연속 사진정보 또한 광대역 묘사의 한계가 따르고, 그 지형의 표고도 알 수 없으므로 위치정보 제공만의 한계가 있다. 사용자의 입장에서도 상황과 조건에 따라 문자를 입력 할 수 없을 경우에는 음성인식에 의한 출력이 요구되지만 영상정보 제공방법 분야에는 그러한 수단이 없어 사용자가 필요한 영상정보를 출력할 수 없는 문제가 발생한다.

따라서 본 발명의 목적은 시간과 공간을 초월하여 모든 수요자들이 필요로 하는 자연현상의 지형정보, 위치정보, 도로정보, 사물의 형상정보 등을 종적 또는 횡적으로 연속 조합한 광대역 실물영상을 제공하기 위함이다.

본 발명의 또 다른 목적은 인터넷을 통한 실물사진영상을 제공하는 방법에 있다. 광대역에 포함된 어느 지역(종적·횡적으로 연계된 지역)이든지 주소를 입력하면 지번(地番)까지의 영상 정보가, UTM 좌표를 입력하면 정해진 일정 범위(축소·확대 기능으로 그 범위는 넓혀지거나 좁혀질 수도 있다)까지의 영상정보가, 검색어 단어를 입력하면 해당 영상이 가, 나, 다 순으로 모니터 상에 나타나며, 컴퓨터 작동이 어려운 조건이나 환경에서는 사용자 자신의 음성으로 주소나 좌표 또는 검색어를 컴퓨터 수신 장치에 들려주면 컴퓨터가 스스로 인식하여 해당 영상정보를 자동으로 모니터상에 제공하게 된다. 또한 수요자가 알아보고자 하는 해당지역의위치를 모니터상에 나타난 영상에서 선택하면 그 지역을 상세히 볼 수 있고, 지번(地番)까지의 주소정보와 좌표정보도 화면상으로 제공받을 수 있다.

더구나 해당 지역 내에 중요 사적지, 관공서, 사찰 등과 같은 중요지형이나 지물이 있을 경우에는 그 list가 화면에 출력되어 원하는 정보를 보조창으로 자세히 보고, 출력할 수도 있다. 그리고 모든 영상정보들은 지형지물의 변화나 계절등에 따라 재 촬영되어 비연속적으로 update되며, 그 결과 같은 장소를 계절별 또는 연도별로 비교할 수 있게하여 시간적 제한요소를 극복하게 한다.

본 발명은 일반적으로 알려진 점표적 또는 지형을 한 방향으로 촬영하여 연속 편집한 사진영상 제공 방법 또는 실제 사물의 형상이 아닌 지도영상을 제공하는 방법의 한계를 극복하기 위해 고안한 기술이다. 인간의 가시범위내에 있는 모든 자연현상을 연속적으로 촬영(video나 파노라믹 방식 등으로 종적·횡적 중첩 촬영)하여 편집한 것을 인터넷 상에 탑재함으로써, 일반 수요자가 원하는 위치, 장소에 가지 않고도 언제, 어디서나 인터넷을 통하여 해당지역의 실물영상을 종적·횡적으로 직접 볼 수 있게 하는 방법이다.

빛의 직진 원리와 원근법에 의해 촬영되는 사진이나 영상에는 가까운 물체는 크게, 멀리 있는 물체는 작게 나타난다. 이러한 사진이나 영상을 연속적으로 연결하여 편집할 경우 부채꼴모양의 현상으로 보이게 되므로 연속된 사진이나 영상이 되도록 편집(조합)하기가 어렵다. 그러나 그 사진을 편집하지 않으면 점표적 또는 한 방향의 일정지역 사진에 불과하여 횡적으로나 종적으로 연계된 지역정보, 자연형상 정보를 얻기가 어렵게 된다. 그렇다고해서 일방향 연속사진 영상을 그대로 사용하면 원거리에 있는 물체형상이 작게 보일 뿐만 아니라 선명도가 높지 않아 그 정보의 가치가 떨어진다. 이러한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 기술로는 중첩촬영기법을, 선명도 향상을 위한 영상분할 및 좌표입력 방법과 확대·축소 기법을, 정보제공의 범위를 확대하기 위하여는 주소, 좌표, 표고 및 실물 형상사진 출력기법을, 시간적 요소를 고려한 정보제공을 위하여는 년도별·계절별 영상을 비교할 수 있는 기법을, 정보활용의 편의성을 고려하여 음성인식 프로그램을 적용하였다.

도 1 은 발명의 개념을 설명하기 위한 전체 순서도

도 2 는 발명의 개념 설명도

도 3 은 사진촬영 방법

도 4 는 사진촬영시 원근법에 의한 영상

도 5 는 중첩촬영과 영상분할 방법

도 6 은 홈페이지 구축을 위한 순서도

도 7 은 음성인식 알고리즘

도 8 은 Database 구성도

본 발명에 따른 인터넷을 통한 광대역 지리 영상정보 제공방법은 (a) 행정구역별로 촬영지역을 분리하여 지상 또는 고공에서 사각(斜角)의 영상을 종횡으로 일정 면적씩 겹치도록 중첩적으로 촬영하는 단계; (b) 상기 (a)의 영상을 컴퓨터에 판독가능한 정사진 파일을 입력하고, 사진을 일정한 거리와 간격으로 등구간 분리하여 종횡의 수치를 부여하고 각 사진이 연속적으로 중첩되도록 분리하여 저장하는 단계; (c) 컨텐츠를 수립하고 데이타베이스가 저장된 서버와 검색엔진을 연결하여 웹상의 홈페이지를 구축하는 단계; 및 (d) 클라이언트가 특정 지역의 검색을 선택하면, 상기 검색엔진에 탑재된 프로그램은 해당 지역의 사진을 선택하고, 중첩된 사진 부분의 면적을 확대하거나 축소하여 하나의 완벽한 사진을 표시하는 검색단계를 포함하여 이루어진다.이와 같은 영상정보 제공방법을 각 단계별로 구체적으로 설명하면 다음과 같다.(1) 지도에 의한 촬영지역 분리 및 표고 분석

1) 촬영지역 분리

ⓐ 1단계 : 세계 지구의를 이용하여 대한민국의 위치확인 (위성촬영)

ⓑ 2단계 : 대한민국 전도를 도(道), 시(市)로 분리

ⓒ 3단계 : 군(郡), 구(區) 단위로 분리

ⓓ 4단계 : 읍(邑), 면(面), 동(洞) 단위로 촬영지역 분리

2) 지상 또는 고공 촬영 : 사각사진 촬영

3) 주소, UTM좌표, 검색어 및 음성 matching 작업

ⓐ 1단계 : 시, 도, 구, 군, 읍, 면, 동, 리,지번 단위로 주소 확인

ⓑ 2단계 : 확인된 주소의 UTM 좌표 확인 및 고도 분석

ⓒ 3단계 : 음성인식 프로그램에 주소, 좌표, 검색어 입력

(2) 사진촬영방법

1) 촬영수단 : 디지털 방식에 의한 동사진(video) 또는 정사진 촬영

2) 촬영위치 : 지상 또는 고공 항공사진(실물크기에 따라 높낮이 조정)

3) 촬영각도 : 사각사진 (촬영각도는 사각범위와 지형에 따라 조정)

4) 촬영범위 : 촬영범위에서 1/2을 중첩하여 반복·연속 촬영 (도3 참조)

ⓐ 한 지역을 횡으로 이동하면서 일정한 종심 폭으로 횡적 촬영

ⓑ 촬영한 ⓐ지역 종심의 1/2을 중첩하면서 종적 촬영

ⓒ 중첩 촬영의 폭은 영상의 선명도나 형상의 크기에 따라 1/3 중첩, 1/4 중첩 등으로 조정 가능

5) 중첩 촬영의 목적 : 사진촬영시 원근법에 의한 사각현상(카메라에서 멀리 있는 것은 작게, 가까이 있는 것은 크게 보이는 현상)으로 생기는 사진 편집의 어려운 점을 해결하고 선명도를 향상시키기 위함이다.

ⓐ 빛의 직진과 원근법에 의해 촬영된 사진의 모양(도4 참조)

ⓑ 〈도4〉에서 〈산〉을 〈촬영1〉,〈촬영2〉,〈촬영3〉의 위치에서 촬영할 때 그 크기와 각도가 각각 다르다. 촬영된 영상을 실물로 비교하면 원거리에서 찍힌 대상은 그 촬영의 폭이 넓지만(사물이 작게 보임) 근거리에서 찍힌 대상은 촬영의 폭이 좁게(사물이 크게 보임) 나타나기 때문이다. 따라서 연속된(video, 파노라믹) 영상을 정사진화하여 횡으로 연결하여 편집하려면 일정한 비율에 맞춰 원거리 영상은 그 폭을 좁혀야 하고(형상이 크게 보이도록), 근거리 영상은 넓혀야(형상이 작게 보이도록) 한다. 이러한 기법은 정사진에서는 적용 가능하지만 동사진(video)에서는 그 사진의 촬영조건이나 위치가 일정할 수 없기 때문에 그 사각의 각도에맞춰 축소 또는 확대하는 비율 조정이 어렵다. 이러한 어려움은 영상을 좌, 우, 종, 횡으로 연속편집 하고자 할 때 일어난다.

ⓒ 따라서 원거리 영상을 근거리 영상화하고, 정사진처럼 편집하기 위해서는 중복 촬영한 영상을 활용하는 것이다.

ⓓ 동영상으로 촬영된 대상을 정사진화하여 조합·편집한 영상으로 제공하는 이유는 앞에서 설명한 것처럼 수요자가 원하는 어느 곳이든지 요구하는 위치나 지형의 정사진을 검색할 수 있게 하고, 그 선명도를 향상시키기 위함이다.

ⓔ 정사진은 수요자가 원하는 지역의 범위를 근거리화하여 모니터 크기에 맞추어 출력할 수 있다.

6) 중첩 촬영의 실제

ⓐ 〈도5〉의 (i),(ii),(iii)에 나타난 [(1)의 집], [(2)의 다리], [(3)의 삼거리]를 중첩촬영한 관점에서 보면 [(1)의 집]은 (iii)의 영상에, [(2)의 다리]는 (iii)의 영상 및 (ii)의 영상에, [(3)의 삼거리]는 (ii)의 영상 및 (i)의 영상에 나타날 것이다.

ⓑ 여기서 [(1)의 집]을 보려면 (iii)의 영상 앞부분(근거리)에서 확인 할 수 있으나, [(2)의 다리]는 영상(iii)에서는 뒷부분(원거리)이 되지만 영상(ii)에서는 앞부분(근거리)에 위치해 있게 된다.

ⓒ 따라서 중첩 촬영된 영상을 〈도5〉와 같은 방법으로 lay-out화하여 조각을 나누어 편집하면 촬영된 모든 영상을 촬영거리의 1/2(중첩 촬영에 따라 1/3, 1/4 등) 위치(근거리)에서 보는 선명도를 제공받게 되며, 그 영상의 확대에서도 같은 효과를 볼 수 있다.

ⓓ 즉 [(3)의 삼거리]는 (i)의 영상에서, [(2)의 다리]는 (ii)의 영상에서, [(1)의 집]은 (iii)의 영상에서 각각 출력되는 것이다.

그러므로 대상지역을 중첩 촬영하는 것이 본 발명의 중요한 개념 중 하나가 된다.

(3) 영상입력 및 편집

1) 촬영한 영상을 디지털 변환기 등을 통해서 컴퓨터에 입력한다.

2) 입력한 동영상을 세분화된 지도를 활용하여 편집한다.

ⓐ 디지털 변환기 등을 통해 읽어 들인 데이터를 정사진으로 읽어 들일 수 있는 파일로 저장한다.

ⓑ 이미지 편집 프로그램에서 이 파일을 불러들인다.

ⓒ 이미지 편집 프로그램에서 촬영시 흔들림에 의한 이미지변화 등을 교정한다.

ⓓ 세분화된 구획에 따라 수치를 부여하고 해당 영역을 조합 혹은 분할하여 편집한다.

ⓔ Web에서 사용할 수 있는 압축파일 (JPG, GIF 파일)로 저장한다.

3) 정사진 분리 작업은 [발명의 구성] 의 (3) 참고

ⓐ 일정한 거리와 간격으로 등구간 분리하여 종·횡의 수치부여

ⓑ 중첩부분은 촬영된 지역의 1/2(혹은 1/3,1/4 등)씩 반복하여 분리

(4) 홈페이지 구축

1) contents 계획 수립 (로그인/로그아웃, 검색엔진, 사진, 지역정보 등)

2) 프로그램

ⓐ database를 입력할 프로그램 (도8 참조)

ⓑ 검색엔진 : client가 웹상에서 직접 주소를 입력하여 해당위치의 사진과 정보를 검색할 수 있도록 한다.

ⓒ 웹상에서 client가 이미지를 확대 / 축소할 수 있는 프로그램 : JAVA라는 웹프로그래밍 언어로 제작.

ⓓ 고객의 정보를 구축할 프로그램 :서비스를 이용하기 위한 고객 정보입력 프로그램.

3) 홈페이지 제작

ⓐ lay-out(전체 디자인) 제작

ⓑ 버튼(icon) 제작

(5) 음성인식 알고리즘 (도7 참조) : 기존 개발된 시중의 프로그램 적용

1) 오디오 장치를 통하여 찾고자하는 주소, 좌표, 검색어 등을 음성으로 입력한다.

2) 실시간 음성검출기를 통해서 읽어들인다.

3) 단어나 어휘의 특징적인 파라메터를 추출한다.

4) 해당어휘의 단어모델이나 기본인식 모델을 추출하여 인식 범위를 좁힌다.

5) 지정된 음성에 따라 결과를 출력한다.

(6) database 입력(도8 참조)

1) 세분화된 지도에 의해 편집된 정사진과 주소, 특정위치, 건물 등을 매치시킨 data와 음성 data를 database 입력 프로그램에 입력한다.

(7) 홈페이지 서버 구축

1) 홈페이지, database, 검색엔진 등을 연결하여 서버에 올린다.

2) 홈페이지와 database는 용량과 update, 빠른 process를 고려하여 각각의 서버로 구축한다.(도2 참조)

(8) client 이용방법(도1 참조)

client가 본 발명 프로그램을 이용하는 방법으로는 세 가지 방법이 있다.

도1이 그 방법에 관한 설명이다. 해당 지역내 중요 지형지물(사적지, 관공서, 사찰 등)을 보고자 할 경우에는 보조창을 통해 자세한 설명과 사진을 볼 수 있으며, 계절별·연도별 영상 비교도 가능하다.

1) 홈페이지 주소를 입력하여 서버에 접속한다.

2) 회원가입 : 이름, 주민번호, 주소, 전화번호 등 필요한 정보를 입력하여 ID와 password를 부여 받아야 서비스 이용이 가능하다.

3) log-in : 등록한 ID와 password를 입력하여 서버에 접속한다.

4) 지형정보 검색

ⓐ 주소 또는 검색어를 키보드로 입력하여 이용하는 방법

ⓑ 화면상에서 위치를 직접 선택하여 이용하는 방법

ⓒ 음성인식을 이용하는 방법

5) 검색이 끝나면 log-out : 서버로부터 개인접속을 끊는다.

(9) 비용결재의 방법

1) 결재

ⓐ 신용카드에 의한 방법

ⓑ 휴대용 전화기에 의한 방법

ⓒ 일반전화에 의한 방법

ⓓ 은행 계좌에 입금하는 방법

ⓔ 포인트나 마일리지(캐쉬백 등)로 결재하는 방법

2) 결재 범위

ⓐ 무료 공개자료 (전국영상, 관공서 등)

ⓑ 유료화된 영상자료 (지번이 나오는 범위의 지역 및 지형지물에 관한 정보)

ⓒ claim 발생시 환불조건

(10) 게시판과 최근 정보

1) client 이용시 각종 claim과 건의 및 문의사항을 게시판에 등록할 수 있도록 한다.

2) 지형지물의 최근 정보를 제공한다.

(11) update 및 비교의 기능 (해당 정보의 시간적 비교)

1) 지형지물의 변화가 있을 때에는 수시로 촬영하여 update 한다.

2) update된 자료들과 과거의 자료들을 비교할 수 있다. 즉 같은 장소를 사계절의 영상으로 비교 할 수 있으며, 연도별 영상 비교도 가능하게 한다.

이상의 방법(기술)은 인간의 가시 범위에 있는 모든 자연현상과 그 지형의 위치, 도로, 사물의 형상, 주소, 좌표, 표고 등의 정보가 필요한 수요자 누구나 해당 지역의 현장에 가지 않고서도 그 곳의 해당 정보를 영상으로 볼 수 있게 하고 해당지역의 실물 사진을 획득할 수 있도록 할 것이며, 자연현상을 영상으로 보존하게 함으로써 인류의 공익에 기여하는 역사적 가치를 제공할 것이다.

Claims (7)

1. 삭제
2. 삭제
3. (a) 행정구역별로 촬영지역을 분리하여 지상 또는 고공에서 사각(斜角)의 영상을 종횡으로 일정 면적씩 겹치도록 중첩적으로 촬영하는 단계;

   (b) 상기 (a)의 영상을 컴퓨터에 판독가능한 정사진 파일을 입력하고, 사진을 일정한 거리와 간격으로 등구간 분리하여 종횡의 수치를 부여하고 각 사진이 연속적으로 중첩되도록 분리하여 저장하는 단계;

   (c) 컨텐츠를 수립하고 데이타베이스가 저장된 서버와 검색엔진을 연결하여 웹상의 홈페이지를 구축하는 단계; 및

   (d) 클라이언트가 특정 지역의 검색을 선택하면, 상기 검색엔진에 탑재된 프로그램은 해당 지역의 사진을 선택하고, 중첩된 사진 부분의 면적을 확대하거나 축소하여 하나의 완벽한 사진을 표시하는 검색단계를 포함하여 이루어지는 인터넷을 통한 광대역 지리 영상정보 제공방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 (d)검색단계에서 클라이언트의 검색지역 선택은 모니터 화면에 나타난 영상에서 직접 위치를 지정함으로써 그 지역의 주소, 좌표, 표고와 같은 정보를 얻을 수 있도록 프로그램화 되어 있는 것을 특징으로 하는 인터넷을 통한 광대역 지리 영상정보 제공방법.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 (d)검색단계에서는 같은 장소의 형상을 4계절의 영상으로 비교할 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 인터넷을 통한 광대역 지리 영상정보 제공방법.
6. 제 3 항에 있어서,

   상기 (d)검색단계에서는 같은 장소의 형상을 년도별 영상으로 비교할 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 인터넷을 통한 광대역 지리 영상정보 제공방법.
7. 제 3 항에 있어서,

   상기 (d)검색단계에서는 해당지역에 중요 지형지물이 있을 경우 보조창을 통하여 원하는 지형지물의 역사, 주소, 좌표, 표고와 같은 관련 정보를 얻을 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 인터넷을 통한 광대역 지리 영상정보 제공방법.