KR100845056B1 - 피사체의 위치 좌표를 내장한 사진 파일을 이용하는지리정보 안내 시스템과 그 지리정보 안내 방법, 사진 파일단말 및 사진 파일 생성 방법 - Google Patents

피사체의 위치 좌표를 내장한 사진 파일을 이용하는지리정보 안내 시스템과 그 지리정보 안내 방법, 사진 파일단말 및 사진 파일 생성 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 피사체의 위치 좌표를 내장한 사진 파일을 이용하여 사용자에게 사진 속 이미지의 위치 및 경로를 안내하는 지리정보 안내 시스템과 그 지리정보 안내 방법, 사진 파일 단말 및 사진 파일 생성 방법에 관한 것이다.
본 발명은 사진 속 피사체의 위치 정보가 포함된 사진 또는 동영상의 파일(이하, 사진 파일로 표기함)을 입력받아 지도상에서 위치를 표시하는 지리정보 안내 시스템에 있어서, 사진 파일을 입력받아 저장하는 사진 파일 수신 수단; 사진 파일을 사진 정보와 위치 정보로 분리하여 피사체의 위치 정보를 추출하는 위치 정보 분석 수단; 및 위치 정보를 이용하여 지도상의 대응되는 좌표에 표시하는 위치 안내 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 사진 촬영시 피사체의 위치를 파악하여 사진 파일에 함께 저장하고, 사용자가 사진을 보면서 그 위치가 궁금할 경우 사진 파일을 입력받아 바로 지도를 통하여 피사체의 위치 및 경로를 안내할 수 있다.
피사체, 위치, 좌표, 사진, 파일, 지리정보, 경로, 안내, GNSS, GPS

Description

피사체의 위치 좌표를 내장한 사진 파일을 이용하는 지리정보 안내 시스템과 그 지리정보 안내 방법, 사진 파일 단말 및 사진 파일 생성 방법{System and its method for providing geographic information using positioning coordinates of object in picture, camera and method of creation of picture file with positioning coordinates}
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명의 지리정보 안내 서비스의 개념도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사진 파일을 생성하는 사진 파일 단말의 내부 구조도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 방식을 이용한 피사체의 거리를 구하는 예시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 초점 거리 방식을 이용한 피사체의 거리를 구하는 예시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 피사체 위치 정보를 포함하는 사진 파일 의 데이터 구조도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 지리 정보 안내 시스템의 내부 구조도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 사진 파일 생성 방법의 전체 순서도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 사진 파일을 이용한 지리정보 안내 방법의 전체 순서도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 시스템 2 : 사진 파일 단말
3 : 사진 파일 11 : 사진 파일 수신 수단
12 : 위치 정보 분석 수단 13 : 사진 표시 수단
14 : 좌표 변환 수단 15 : 위치 안내 수단
16 : 경로 안내 수단 21 : 사진 촬영 수단
22 : 위치 수신 수단 23 : 각도 측정 수단
24 : 거리 측정 수단 25 : 피사체 위치 연산 수단
26 : 좌표 변환 수단 27 : 사진 파일 생성 수단
본 발명은 피사체의 위치 좌표를 내장한 사진 파일을 이용하는 지리정보 안내 시스템과 그 지리정보 안내 방법, 사진 파일 단말 및 사진 파일 생성 방법으로서, 더욱 상세하게는, 사용자가 촬영 기능과 위치 수신 기능을 가진 단말을 이용하 여 사진을 찍으면 사진 속 피사체의 위치 좌표를 포함하는 사진 파일을 생성하고, 이 좌표를 이용하여 사진 속 피사체의 위치 탐색 및 경로 탐색 서비스를 제공하는 지리정보 안내 시스템 및 그 지리정보 안내 방법에 관한 것이다.
본 발명에서 기재되는 '위치 좌표'라는 용어는 위성항법시스템(GNSS : Global Navigation Satellite System)을 이용하여 얻어지는 위치 좌표를 말하는 것이다. 위성항법시스템(GNSS)은 크게 러시아의 GLONASS, 유럽의 갈릴레오 프로젝트(2008부터 상용화), 미국의 GPS 세가지로 크게 나뉜다. GNSS 기술은 위성을 이용하여 GNSS 수신 칩이 탑재된 물체의 지구상의 위치를 파악하는 것이다. 간단한 예를 들면, GPS 내비게이션 단말기가 실시간으로 GPS 좌표를 수신하여 지도상에서 경로를 찾는 것을 예로 들 수 있다. 아래 표 1은 참고로 GNSS 기술의 특징을 나타낸다.
갈릴레오 프로젝트 GPS
위성 수 30개 24개
오차 10cm 내외 10m 내외
현재 사용자가 소지하는 이동형의 포터블 단말은 컨버전스 제품으로 진화하고 있다. 예를 들어, 사용자 휴대 전화 단말에는 필수적인 무선 전화 통신 기능 이외에 메모기능, 멀티미디어 파일(mp3, avi, mov, jpeg, gif 등)재생 기능, 카메라 촬영 기능이 복합적으로 내장되고 있다.
선행 기술로서 카메라 기능과 GPS 수신 기능이 복합된 휴대폰 단말에서는 사진을 찍을 때 GPS 좌표를 수신하여 사진 데이터와 위치 데이터를 링크시켜 관리하는 기술이 존재한다. 이 선행 기술에서는 각각의 사진 데이터와 위치 데이터를 연관시키는 관리 프로세스가 요구되며 또한 그 위치 데이터는 사진 속의 피사체 위치가 아닌 카메라의 위치이다. 즉, 사용자는 사진을 통하여 사진 속 피사체의 위치를 연상하지만 실제 좌표는 카메라의 위치이기에 오차가 존재하며 망원 렌즈나 줌 기능을 이용한 촬영 사진일 경우 그 오차는 더욱 크게 된다.
그러나 본 발명에서는 사진 촬영시 사진 데이터와 피사체의 위치 데이터가 하나의 파일로 저장되는 사진 파일을 생성한다. 즉, 촬영으로부터 생성되는 사진 파일의 위치 데이터는 사진 속 피사체의 정확한 위치 좌표이다.
한편, 대다수의 GPS 일반 사용자는 GPS 단말기를 통하여 현재 위치를 수신하고 이 현재 위치가 지도상에 자동으로 표시되는 내비게이션 서비스를 이용하고 있다. GPS 단말기가 수신한 좌표 정보는 대부분 GPS 단말기 내에서 처리되며 외부에서 참조되는 예가 거의 없다. 만약, 사용자가 특정 위치를 타 사용자에게 정확하게 알리고자 한다면 특정 위치의 좌표값을 불러주어야 하는데 이 같은 경우는 일상 생활에서 찾아볼 수 없다.
정보화 시대로 이미 진입한 지금에도 사용자간에 위치정보를 상호 통신하기 위하여 주로 사용하는 방법은 복잡한 약도에 기반하여 설명하는 것이고, 정확하게 전달하고자 할 경우에는 위치 좌표값을 불러주는 것인데 그 위치 좌표값은 의미없는 숫자의 문자열 형식이라 사용자가 위치에 대한 지각력이나 연상력을 동원할 수 없어 매우 불편하다. 또한, 숫자 전달 과정에서 오류 입력이 발생하기도 쉽다.
여기서, 본 발명이 제안하는 피사체의 위치 정보가 내장된 사진 파일을 이용하면, 사용자간의 위치정보 교환시 발신자가 피사체(목표지)를 찍은 사진을 보내주면 수신자가 사진을 통하여 그 위치를 시각적으로 인지하고 동시에 사진 파일을 입력하면 지도상에서 위치 검색 및 경로 탐색을 정확히 할 수 있게 된다.
본 발명은 전술한 바와 같은 점에 착안하여 창출된 것으로서, 사진 촬영 기능과 위치 수신 기능 등이 복합된 사진 파일 단말을 이용하여 사진을 촬영할 경우, 사진 데이터 및 피사체의 좌표 데이터를 함께 보유하는 사진 파일을 생성하고, 사진 파일로부터 피사체 좌표 정보를 추출하여 지도상에서의 위치 및 경로를 표시하는 지리정보 안내 서비스를 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 피사체의 위치 좌표를 내장한 사진 파일을 이용하는 지리정보 안내 시스템에 따르면, 사진기에서 사진 촬영시, 사진기 위치 좌표, 사진기와 피사체 사이의 각도 및 공간거리가 구해지고, 상기 공간거리가 피사체까지의 평면거리로 변환되고, 상기 사진기 위치 좌표, 상기 각도, 상기 평면거리를 이용하여 구해진 피사체의 위치 정보가 포함된 사진 또는 동영상의 파일(이하, 사진 파일로 표기함)을 입력받아 지도상에서 위치를 표시하는 지리정보 안내 시스템에 있어서, 상기 사진 파일을 입력받아 저장하는 사진 파일 수신 수단; 상기 사진 파일을 사진 정보와 위치 정보로 분리하여 피사체의 위치 정보를 추출하는 위치 정보 분석 수단; 및 상기 위치 정보를 이용하여 지도상의 대응되는 좌표에 표시하는 위치 안내 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 사진 파일을 생성하는 사진 파일에 따르면, 사진 또는 동영상 촬영시 사진 정보와 피사체의 위치 정보를 포함하는 사진 파일을 생성하는 사진 파일 단말에 있어서, 사진 촬영 수단; GNSS 위성으로부터 촬영 지점의 위치 좌표를 수신하는 촬영지 위치 수신 수단; 촬영 지점과 피사체의 각도를 측정하는 각도 측정 수단; 촬영 지점과 피사체와의 거리를 측정하는 거리 측정 수단; 상기 촬영 지점의 위치 좌표, 상기 각도 및 상기 거리를 이용하여 피사체의 위치 좌표를 연산하는 피사체 위치 연산 수단; 및 촬영시 사진 정보와 상기 피사체의 위치 정보를 포함하는 사진 파일을 생성하는 사진 파일 생성 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 피사체의 위치 좌표를 내장한 사진 파일을 이용하는 지리정보 안내 방법에 따르면, 사진기에서 사진 촬영시, 사진기 위치 좌표, 사진기와 피사체 사이의 각도 및 공간거리가 구해지고, 상기 공간거리가 피사체까지의 평면거리로 변환되고, 상기 사진기 위치 좌표, 상기 각도, 상기 평면거리를 이용하여 구해진 피사체의 위치 정보가 포함된 사진 또는 동영상의 파일(이하, 사진 파일로 표기함)을 입력받아 지도상에서 위치를 표시하는 지리정보 안내 방법에 있어서, (S21)상기 사진 파일을 입력받아 저장하는 단계; (S22)상기 사진 파일을 사진 정보와 위치 정보로 분리하여 피사체의 위치 좌표를 추출하는 단계; 및 (S23)추출된 상기 위치 정보를 이용하여 지도상의 대응되는 좌표에 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 사진 파일 생성 방법에 따르면, 촬영 기능과 GNSS 위치 수신 기능이 복합된 사진 파일 단말에서 사진 또는 동영상 촬영시 사진 정보와 피사체의 위치 정보를 포함하는 사진 파일을 생성하는 방법에 있어서, (S11)GNSS 위성으로부터 소정 주기마다 현재 촬영 지점의 위치 좌표를 수신하여 내부 메모리에 저장하는 단계; (S12)촬영 이벤트가 발생하면 촬영 지점과 피사체의 각도를 측정하는 단계; (S13)상기 각도 측정 후 촬영 지점과 피사체와의 거리를 측정하는 단계; (S14)상기 거리 측정 후 상기 촬영 지점의 위치 좌표, 상기 각도 및 상기 거리를 이용하여 피 사체의 위치 좌표를 연산하는 단계; 및 (S15)촬영 이벤트의 발생에 따라서 사진 정보와 상기 피사체의 위치 정보를 포함하는 사진 파일을 생성하여 메모리에 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예의 구성을 상세하게 살펴본다.
<1. 시스템 구성>
1.1 시스템 개요
도 1은 본 발명의 지리정보 안내 서비스의 개념도.
본 발명에서 제공하는 지리정보 안내 서비스는 지리정보 안내 시스템(1) 및 사진 파일 단말(2)에 기반하여 이루어진다.
상기 지리정보 안내 시스템(1)은 사진 파일(3)을 입력받아 사진 속 피사체의 위치 정보를 추출한 후 그 위치 정보를 지도상에 표현하여 사용자에게 위치 검색 및 경로 탐색의 지리 정보 안내 서비스를 제공한다. 사용자는 사진 파일(3)을 입력하고 그에 따른 지리 정보 안내 서비스를 제공받게 되는데 지리정보 안내 시스템(1)은 유무선 네트워크 환경 및 로컬 환경에서 서비스가 가능하다.
유무선 네트워크 환경에서의 서비스는 사용자가 유무선 네트워크상에서 지리정보 안내 시스템(1)이 구축된 홈페이지에 접속한 후 사진 파일(3)을 전송하면, 시스템(1)이 사진 파일(3)을 분석한 후 피사체의 위치 정보를 추출하여 홈페이지의 지도상에서 위치 및 경로 안내 서비스를 제공한다. 물론, 사진 파일(3)이 아닌 피사체 위치정보(32)만을 추출하여 홈페이지로 전송하는 것도 가능하다.
로컬 환경에서의 서비스는 지리 정보 안내 시스템(1)이 지도 안내 서비스를 제공하는 사용자 단말(예 : 내비게이션 단말)에 구축되고, 사용자로부터 사진 파일(3)을 입력받아 사용자 단말의 메모리에 저장시킨 후 추출된 피사체 위치 정보를 이용하여 지도상에서 위치 및 경로 안내 서비스를 제공하는 것이다. 여기서, 지도데이터는 사용자 단말의 좌표 요청에 따라 외부로부터 유무선 네트워크를 통하여 수신될 수도 있다.
상기 사진 파일 단말은 사진 또는 동영상의 촬영 기능과 GNSS 위치 수신 기능을 갖는 단말로서 예를 들면, 디지털 카메라, 휴대폰, PDA, PMP, 내비게이션 단말 등이 있다. 사진 파일 단말은 주기적으로 GNSS 위치 좌표를 수신하여 현재 위치를 저장한다. 이 현재 위치는 촬영지의 위치를 나타내는 것이다. 그리고 사진을 촬영할 때 피사체와의 각도 및 거리를 측정하여 촬영 지점으로부터 피사체의 위치를 구한다. 그리고 사진 파일의 생성시 사진 정보(31)와 더불어 피사체의 위치 정보(32)를 함께 저장한다.
전술한 사진 파일(3)을 이용하는 지리 정보 안내 서비스는 다양한 형태로 서비스가 가능하다. 예를 들면, 사용자가 웹 페이지상에서 사진을 볼 때 사진 속 이미지의 위치를 알고 싶어서 사진을 클릭하면 사진과 링크된 지리정보 안내 시스템(1)이 구축된 사이트에 접속하고, 이 사이트는 사진 파일로부터 위치 정보를 추출하여 지도상에 표시한다. 또 다른 예로서 발신자가 전자 메일에 본 발명의 사진 파일을 포함시켜 수신자를 초대할 경우, 수신자는 사진 파일을 디스크에 저장한 후 지리정보 안내 시스템(1)이 구축된 사이트에 접속한 후 사진 파일을 입력하여 위치 보기, 경로 보기를 하는 것도 가능하다. 즉, 이전의 사용자들은 지도상에서 위치 또는 경로를 검색할 때 주소, 전화번호, 상호명 등을 직접 입력하였으나, 본 발명의 기술을 이용하면 사용자가 자신의 디스크에 저장된 사진 파일을 지정하여 위치 및 경로를 안내받을 수 있게 된다.
1.2 사진 파일 단말
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사진 파일(3)을 생성하는 사진 파일 단말(2)의 내부 구조를 도시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 사진 파일(3)은 사진 촬영 수단(21), 위치 수신 수단(22), 각도 측정 수단(23), 거리 측정 수단(24), 피사체 위치 연산 수단(25), 좌표 변환 수단(26) 및 사진 파일 생성 수단(27)을 포함하여 구성된다.
상기 사진 촬영 수단(21)은 사진 또는 동영상을 촬영하는 것으로서 카메라를 예로 들 수 있다.
상기 위치 수신 수단(22)은 GNSS 위성으로부터 촬영 지점의 위치 좌표를 수신하는 것으로서 내장 안테나, 외장 안테나, 안테나 칩 등을 예로 들 수 있다.
상기 각도 측정 수단(23)은 촬영 지점, 즉 사진 파일 단말(2)의 위치에서 북극점(N극)을 기준으로 피사체와의 각도를 구하는 것으로서 디지털 캠퍼스(digital compass), 자이로스코프(gyroscope) 등을 예로 들 수 있다. 즉, 각도 측정을 위한 나침반이 내장형 또는 외장형으로 사진 파일 단말(2)에 설치되는 것이 요구된다.
상기 거리 측정 수단(24)은 촬영 지점으로부터 피사체까지의 거리를 측정하는 것으로서 초음파 센서를 예로 들 수 있다. 초음파 센서는 촬영시 초점을 향하여 초음파를 발사하여 피사체로부터 반사되는 반사파를 수신할 때까지의 지연시간을 타이머로 체크하여 거리를 구한다. 여기서 구한 거리는 사진 파일 단말(2)과 피사체 사이의 공간 거리이며 실제 지도상의 평면 거리를 구하는 것은 도 3을 참조하여 후술한다. 이밖에도 거리 측정은 광학 측정기, 레이저 측정기 또는 적외선 측정기 등을 이용하는 것이 가능하다.
상기 피사체 위치 연산 수단(25)은 위에서 구한 촬영 지점의 위치 좌표, 각도 및 거리를 이용하여 피사체의 실제 위치를 환산한다.
상기 좌표 변환 수단(26)은 GNSS 좌표, 지도 체계에 따른 좌표 등 좌표 체계에 따른 변환을 한다. 예를 들어, GPS 수신 기능의 내비게이션 단말에서의 좌표는 WSG84 체계에 따른다. 그리고 지도상의 좌표 체계는 다양하게 존재하며 대표적인 예로서 bessel 좌표를 이용한다. 따라서, 좌표 체계 변환을 위한 소정의 환산식이 요구된다. 이에 사진 파일 단말(26)은 사용자로부터 특정 좌표 체계를 설정받고 위치 좌표를 사용자가 설정한 좌표 체계의 값으로 변환한다. 변환 시점은 위치 수신 수단(22)이 수신한 GNSS 좌표를 미리 변환한 후 그에 따라 피사체의 좌표를 구할 수도 있고, GNSS 좌표로부터 피사체의 좌표를 구한 후 마지막에 사용자가 설정한 좌표 체계로 구하는 것 중에서 어느 하나에 따른다.
상기 사진 파일 생성 수단(27)은 촬영에 의하여 얻어진 이미지 사진 정보(31)와 피사체 위치 정보(32)를 하나의 사진 파일(3)로 생성하여 메모리에 저장한다. 자세한 사진 파일(3)의 데이터 구조는 도 5를 참조하여 후술한다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영지로부터 피사체의 거리를 구하는 개념을 예시하는 것으로서 이에 본 발명의 기술을 한정하는 것은 아니다.
도 3을 참조하면, 공간 좌표(x, y, z)와 평면 좌표(x, y)의 차이점은 x, y 축 이외에 z축이 존재한다는 것이다. 여기서는 z축을 이용하여 x, y에 대한 좌표값을 구하는 방법을 예시한다.
공간상의 거리는 선1, 선3 처럼 위, 아래 또는 좌, 우로 거리가 생기며 촬영 지점과 피사체의 공간 거리로는 지도상에서 피사체 정확한 위치에 오차가 발생한다. 하지만, 정면으로 바라보는 선2가 항상 기준점이 되고, 위, 아래, 좌, 우가 기울어지면 삼각법에 의해서 선2의 기준점을 항상 도출할 수 있고, 선 2가 바로 평면 x, y 좌표축에서의 평면 거리가 된다. 그리고 선2를 구하는 방법은 다음의 수학식 1과 같다.
선2= 선1cosa= 선3cosb
위의 수학식 1로 공간 거리를 평면 거리로 환산하면 이 평면 거리를 기반으로 x1, y1,의 좌표를 이용하여 x2, y2의 정확한 피사체 좌표를 구할 수 있다. 구하는 방법은 다음의 수학식 2와 같다.
x2= x1 + 선2cosA
y2= y1 + 선2sinA
위의 수학식 2에서 A는 각도 측정 수단(23)이 북점에서부터 기울어진 각도를 구한 것이다. 즉, a, b는 현재 위치에서 위, 아래, 좌, 우로 기울어진 각도를 의미하고, A는 북점에서부터 현재 위치가 몇 도를 기울어져 있는지 알려주는 각도이다. a, b는 자이로스코프를 이용하면 되고, A는 자이로 캠퍼스를 이용하면 된다. 물론, 자이로 캠퍼스는 디지털 캠퍼스로 대체할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 초점 거리 방식을 이용한 피사체의 거리측정 기술을 예시한다.
동일한 피사체라도 전체 높이에 해당하는 상의 모습을 뒷면 필름에(35mm는 아날로그 필름이며, 디지털 카메라의 필름은 CCD라고 하는 필름 센서임) 똑같은 크기의 상을 매게 하려면 필름의 크기에 따라서 초점거리가 달라지게 된다. 위의 원리를 이용하여 초점거리와 필름의 높이를 알고 있으면 렌즈로부터 피사체까지의 거리를 알 수 있다. 즉 정확히 상이 맺히게 되는 거리를 알게 되므로 이러한 데이터를 통해서 피사체까지의 거리를 구할 수 있다.
도시된 바와 같이 렌즈는 피사체의 상을 필름에 맺어주게 되는데 이 과정에서 피사체의 크기, 필름에 맺어지는 상의 크기, 렌즈의 초점거리, 촬영거리 이렇게 4개의 요소가 상호간에 영향을 미치게 된다. 예를 들어, 피사체가 크면 상의 크기도 커지고 피사체가 작으면 상의 크기도 작다. 렌즈의 초점거리가 길수록 상은 커지고 초점거리가 짧아지면 상의 크기는 작아진다. 또한, 촬영거리가 멀면 상의 크기가 작아지고 촬영거리가 가까워지면 상의 크기는 커진다. 그래서 다음과 같은 비율이 성립될 수 있다.
피사체의 높이 : 필름의 높이 = 촬영거리 : 초점거리
위의 비율을 이용하여 아래의 수학식 3을 정의한다.
Figure 112006067518771-pat00001
위의 공식을 실제로 촬영할 때 대입해 보면, 필름의 가로 세로 크기는 36mm*24mm이고, 이것을 초점거리 100mm로 촬영하고 피사체의 높이가 2.4m라면 공식에 의해서 2.4m*100mm/24mm가 되어서 10m라는 데이터가 나온다. 또한, 위의 데이터로 인해서 다음과 같은 데이터가 나온다. 50mm 초점거리 렌즈는 5m의 거리에서 찍어야 잘 나온다. 200mm 렌즈는 20m, 135mm 렌즈는 13.5m, 85mm렌즈는 8.5m, 35mm렌즈는 3.5m라는 결론이 나온다.
위의 수학식 3을 이제 세로로 찍을 때에 대입해 보면, 필름의 가로 세로 크기가 36mm*24mm이었으므로 이것을 초점거리 100mm로 촬영하고 피사체의 높이가 3.6m라면 공식에 의해서 3.6m*100mm/36mm가 되어서 10m라는 데이터가 나온다. 즉, 사람의 크기를 세로로 찍을 때 초첨거리 100mm 렌즈로 찍을 때는 대충 사람의 신장을 1.8m로 본다면 5m 거리에서 찍는 것이 가장 잘 나온다는 데이터가 성립하게 된다. 이로부터 다음의 데이터가 성립하는 것을 볼 수가 있다.
- 렌즈 초점거리 숫자와 촬영거리 숫자와의 관계
50mm 렌즈는 5m, 100mm 렌즈는 10m, 200mm 렌즈는 20m
- 피사체 높이 숫자와 필름 높이의 숫자와의 관계
필름 높이가 24mm이면 피사체의 높이는 2.4m
필름 높이가 36mm이면 피사체의 높이는 3.6m
또한, 위의 공식과 데이터들을 아래 표2와 같이 디지털 카메라의 이미지 센서에 대입해서 데이터들을 DB화 할 수 있다.
기종 이미지 센서 크기(가로*세로)
1DS 35.80mm*23.80mm
1DMark2 28.70mm*19.10mm
10D/3000D 22.70mm*15.10mm
표 2에서와 같이 이미지 센서의 크기를 알고 초점 거리를 알게 되면 피사체의 크기와 거리에 따른 이미지 센서별 DB를 구축할 수 있게 된다. 아래 표 3은 그 데이터 구조 및 데이터를 예시한다.
이미지센서 크기 초점거리 피사체 크기 크기에 따른 거리
기종 1DS (35.80*23.80) 100mm 2.4m(기준점) 10m(기준점)
2.2m 9.1m
2.0m 8.3m
1.8m 7.5m
50mm 2.4m(기준점) 5m(기준점)
2.2m 4.55m
2.0m 4.15m
위와 같이 DB를 구축할 수 있는 이유는 카메라마다 렌즈와 초점거리 그리고 이미지 센서에 대한 것이 표준화되어 있기 때문입니다. 이러한 표준화된 것을 바탕으로 일정한 거리에 대한 DB가 완성이 됩니다. 이러한 DB를 초음파 거리 측정시에 약 초음파 거리가 10m인데, 그 때의 초점거리 등으로 계산한 DB에서도 약 10m라고 나오면 참조하는 DB가 있으므로 초음파 거리로만 계산하는 거리가 아닌 더 정확한 거리 측정을 할 수 있다. 즉, 실제거리와 미리 DB화한 거리를 비교해서 거의 비슷하게 나오면 신뢰할 수 있는 거리 실측 데이터라는 결과가 나온다. 또한, 2개의 값을 평균을 내서 사용하는 것도 무방하다.
본 발명에서는 피사체의 거리를 구하는 방식으로서 초음파 방식, 레이저 방식, 적외선 방식 또는 초점거리 이용 방식 등을 이용하고, 적어도 하나 이상의 방식을 이용하여 거리를 구하는 것도 물론 가능하다.
1.3 사진 파일 구조
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 피사체 위치 정보를 포함하는 사진 파일의 데이터 구조를 예시하는 것으로서 이에 본 발명의 기술을 한정하는 것은 아니다.
(a)는 종래 사진 파일을 데이터 구조이다. 통상의 사진 파일은 헤더(P) 및 데이터(P)를 갖는다. 헤더(P)에는 사진 포맷의 종류, 생성 일자, 크기 등의 정보가 내장되며 데이터(P)는 사진의 이미지 데이터이다.
(b)는 본 발명에서 제공하는 피사체의 위치 정보(32)가 더 포함되는 사진 파일(3)의 데이터 구조이다. 도시된 바와 같이 사진 정보(31)의 기본 포맷을 유지한 상태에서 좌표 정보의 헤더(c) 및 데이터(c)가 더 포함된다. 이와 같은 경우 사진 파일은 기존의 사진 처리 응용 프로그램에서도 사진 이미지가 읽혀질 수 있다. 또한, 본 발명의 지리정보 안내 시스템(1)에서 사진 정보(31)와 피사체 위치 정보(32)가 동시에 읽혀질 수 있음은 물론이다.
그러나 사진 정보(31)의 헤더 및 데이터와 위치 정보(32)의 헤더 및 데이터가 임의로 배열되는 경우라 가정하면 기존의 사진 처리 응용 프로그램에서는 사진 이미지를 읽을 수 없다. 그러나 본 발명의 지리정보 안내 시스템(1)에서는 미리 정의된 약속에 따라 사진 및 위치 정보가 읽혀질 수 있음은 물론이다.
1.4 지리정보 안내 시스템
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 지리 정보 안내 시스템(1)의 내부 구조를 도시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 지리 정보 안내 시스템(1)은 사진 파일을 입력받는 사진 파일 수신 수단(11), 피사체 위치를 추출하는 위치 정보 분석 수단(12) 및 지도상에서 피사체의 위치를 표시하는 위치 안내 수단(15)을 포함한다. 또한, 경로 안내를 위하여 경로 안내 수단(16)이 더 포함된다. 그리고 부가적으로 사진 표시 수단(13) 및 좌표 변환 수단(14)이 더 포함된다.
상기 사진 파일 수신 수단(11)은 사진 파일(3)을 입력받아 저장한다.
상기 위치 정보 분석 수단(12)은 저장된 사진 파일(3)을 사진 정보(31)와 위치 정보(32)로 분리하여 피사체의 위치 정보를 추출한다.
상기 사진 표시 수단(13)은 추출된 사진 정보(13)를 화면에 표시한다. 만약, 화면의 크기가 작은 단말일 경우는 화면 표시가 선택적으로 생략될 수 있다.
상기 좌표 변환 수단(14)은 사진 파일(3)의 헤더(c)에 있는 좌표 체계를 조회하여 현재 지도상의 좌표 체계와 상이할 경우 지도상의 좌표 체계로 변환한다.
상기 위치 안내 수단(15)은 추출된 피사체 위치 정보(32)를 이용하여 지도상의 대응되는 좌표에 표시한다.
전술한 지리정보 안내 시스템(1)은 유무선 네트워크상에서 홈페이지를 통하여 구축될 수 있고 또한 로컬 환경의 사용자 단말(예 : 휴대폰, 내비게이션 단말 등)로 구축될 수 있다.
유무선 네트워크 환경을 예시하면, 사용자는 지리정보 안내 시스템(1)이 구축된 홈페이지에 접속하고 '위치 보기' 또는 '경로 보기'를 선택한 후 위치를 선택할 때 특정 디렉토리에 저장된 사진 파일(3)을 지정한다. 그러면, 사진 파일(3)의 피사체 위치 정보(32)를 지도상에 표시한다.
로컬 환경을 예시하면, 편의상 사용자가 휴대폰에 사진 촬영 또는 MMS 메시지를 수신하여 사진 파일(3)을 저장하고 있고 내비게이션 단말을 통하여 현재 위치로부터 피사체의 위치까지의 경로를 검색하는 것으로 가정한다. 사용자는 로컬 환경에서 근거리 무선 통신, 유선 케이블 접속 또는 usb 접속 방식 중에서 어느 하나의 방식을 이용하여 휴대폰의 사진 파일(3)을 내비게이션 단말에 저장한다. 그리고 사용자는 내비게이션 단말에서 '경로 탐색'을 선택한다. 다음으로, '목적지 선택'을 선택한 후 "사진 파일 입력'을 선택하여 내부에 저장된 사진 파일(3)을 지정한다. 그러면 피사체의 위치가 지도상에 표시되고 사용자가 '안내 시작'을 선택하면 자동으로 경로를 탐색하여 실시간으로 경로를 안내한다.
<2. 방법 구성>
2.1 사진 파일 생성 방법
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 사진 파일(3) 생성 방법의 전체 순서를 도시한다.
사용자가 사진 파일 단말(2)에서 GNSS 수신 기능을 동작시키고 촬영 모드로 전환하면 실시간으로 소정 주기마다 현재 위치 좌표가 수신되어 내부 메모리에 저장된다(S11).
사용자가 셔터를 눌러 사진을 촬영하면, 촬영 지점과 피사체의 각도를 측정한다(S12). 각도 측정을 위한 수단으로서 디지털 캠퍼스 또는 자이로 스코프 등이 이용될 수 있다.
각도 측정과 동시에 또는 후에 사진 촬영 단말(2)의 초음파 센서는 사진 속의 피사체를 대상으로 초음파를 발신하고 반사파를 수신할 때까지의 지연 시간을 이용하여 피사체와의 거리를 구한다(S13). 거리는 먼저 공간 거리가 구해지고 난 후 도 3에서 예시한 방식을 이용하여 지도상의 평면 거리가 연산된다. 전술한 초음파 센서 이외에도 거리 측정은 도 4의 초점 거리 방식, 광학 측정기, 레이저 측정기 또는 적외선 측정기 등을 이용할 수 있다.
거리가 구해지면, 촬영 지점의 위치 좌표, 각도 및 거리를 이용하여 피사체의 위치 좌표를 연산한다(S14). 여기서, 피사체의 위치 좌표는 사용자가 사진 파일 단말(3)에 설정한 좌표 체계로 구해진다.
위에서 상기 단계(S12) 내지 상기 (S14) 단계는 순서에 상관없이 이루어질 수 있다.
피사체의 위치가 측정되면, 사진 정보(31) 및 피사체 위치 정보(32)를 내포하는 사진 파일(3)을 생성하여 사진 파일 단말(2)의 메모리에 저장시킨다(S15).
2.2 지리정보 안내 방법
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 사진 파일(3)을 이용한 지리정보 안내 방법의 전체 순서를 도시한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 사진 파일(3)이 생성되고 나면 사용자는 사진 파일(3)을 이용하여 본 발명의 지리정보 안내 서비스를 제공받을 수 있다.
지리정보 안내 시스템(S21)은 사용자로부터 사진 파일(3)을 입력받아 내부 메모리에 저장한다(S21). 지리정보 안내 시스템(1)은 홈페이지를 갖는 서버에 구축되어 유무선 네트워크를 통하여 홈페이지에서 사진 파일(3)을 전송받는다. 또한, 사용자는 지리정보 안내 시스템(1)을 구축하고 있는 로컬 환경의 사용자 단말로 사진 파일(3)을 입력한다. 로컬 환경의 사용자 단말은 지도를 외부로부터 제공받거나 또는 내장하는 있으며 근거리 무선 통신, 유선 케이블 접속 및 usb 접속 방식 중에서 어느 하나의 방식을 이용하여 사진 파일(3)을 입력받고 메모리에 저장한다.
지리정보 안내 시스템(1)은 저장된 사진 파일(3)을 분석하여 사진 정보(31)와 위치 정보(32)를 분리하고, 피사체 위치 좌표를 추출한다(S22).
추출된 피사체의 위치 좌표는 지도상에서 표시되어 사용자에게 제공된다(S23). 여기서, 사진 파일(3)의 사진 데이터도 함께 화면 출력되어 사용자에게 제공될 수 있다. 만약, 사진 파일(3)의 위치 좌표 체계와 지도상의 좌표 체계가 서로 상이한 경우, 지도상의 표시를 위하여 피사체의 위치 좌표를 지도상의 좌표로 변환하는 단계를 더 포함될 수 있다.
사용자가 피사체의 위치를 이용하여 경로 안내를 받고자 하는 경우, 출발지, 경유지 또는 목적지를 선택할 때 메모리에 저장된 사진 파일(3)을 지정하고, 경로 탐색을 시작하면 피사체의 위치를 포함하는 경로 정보가 화면을 통하여 출력된다(S24).
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 피사체의 위치 좌표를 내장한 사진 파일을 이용하는 지리정보 안내 시스템과 그 지리정보 안내 방법, 사진 파일 단말 및 사진 파일 생성 방법의 실시예가 구성된다. 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
본 발명에 따른 피사체의 위치 좌표를 내장한 사진 파일을 이용하는 지리정보 안내 시스템과 그 지리정보 안내 방법, 사진 파일 단말 및 사진 파일 생성 방법은, 사진 촬영시 피사체의 위치를 파악하여 사진 파일에 함께 저장하고, 사용자가 사진을 보면서 그 위치가 궁금할 경우 사진 파일을 입력받아 바로 지도를 통하여 피사체의 위치 및 경로를 안내할 수 있다.
사용자가 지도상에서 위치를 검색하고자 한다면 지도상의 위치, 위치명, 주소 등을 어렴풋이 나마 알아야 검색이 가능하지만, 본 발명의 사진 파일을 이용하면 사용자가 사진 속 이미지의 정보를 전혀 모르는 상태에서도 정확한 위치 및 경로 안내 서비스를 제공받을 수 있다.

Claims (22)

  1. 사진기에서 사진 촬영시, 사진기 위치 좌표, 사진기와 피사체 사이의 각도 및 공간거리가 구해지고, 상기 공간거리가 피사체까지의 평면거리로 변환되고, 상기 사진기 위치 좌표, 상기 각도, 상기 평면거리를 이용하여 구해진 피사체의 위치 정보가 포함된 사진 또는 동영상의 파일(이하, 사진 파일로 표기함)을 입력받아 지도상에서 위치를 표시하는 지리정보 안내 시스템에 있어서,
    상기 사진 파일을 입력받아 저장하는 사진 파일 수신 수단;
    상기 사진 파일을 사진 정보와 위치 정보로 분리하여 피사체의 위치 정보를 추출하는 위치 정보 분석 수단; 및
    상기 위치 정보를 이용하여 지도상의 대응되는 좌표에 표시하는 위치 안내 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 피사체의 위치 좌표를 내장한 사진 파일을 이용하는 지리정보 안내 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    사용자 요청에 의하여 피사체의 위치가 지도상에서 출발지, 경유지 또는 목적지로 선택되면 경로 탐색을 수행하여 탐색된 경로 정보를 지도상에 표시하는 경로 안내 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지리정보 안내 시스템.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 사진 정보를 표시하는 사진 표시 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하 는 지리정보 안내 시스템.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 사진 파일의 위치 좌표 체계와 상기 지도상의 좌표 체계가 서로 상이한 경우, 위치 좌표를 특정 지도상의 좌표로 변환하는 좌표 변환 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지리정보 안내 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 지리정보 안내 시스템은,
    유무선 네트워크 환경에서 홈페이지 인터페이스를 갖는 서버로 구축되고, 상기 홈페이지에서 사용자 단말로부터 상기 사진 파일을 전송받아 사진 표시, 지도상에서의 위치 및 경로 안내 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 지리정보 안내 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 지리정보 안내 시스템은,
    외부로부터 제공받거나 또는 내장된 지도를 화면 출력하는 사용자 단말로 구축되고, 로컬 환경에서 근거리 무선 통신, 유선 케이블 접속 및 usb 접속을 이용하여 상기 사진 파일을 전송받아 사진 표시, 지도상에서의 위치 및 경로 안내 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 지리정보 안내 시스템.
  7. 삭제
  8. 제 1항, 제 5항, 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 사진 파일은,
    사진 파일의 헤더 데이터;
    사진 파일의 사진 데이터;
    피사체 위치 좌표의 헤더 데이터; 및
    피사체 위치 좌표의 좌표 데이터
    를 포함하여 상기 데이터들이 임의의 순서로 배열될 수 있는 것을 특징으로 하는 지리정보 안내 시스템.
  9. 사진 또는 동영상 촬영시 사진 정보와 피사체의 위치 정보를 포함하는 사진 파일을 생성하는 사진 파일 단말에 있어서,
    사진 촬영 수단;
    GNSS 위성으로부터 촬영 지점의 위치 좌표를 수신하는 촬영지 위치 수신 수단;
    촬영 지점과 피사체의 각도를 측정하는 각도 측정 수단;
    촬영 지점과 피사체와의 거리를 측정하는 거리 측정 수단;
    상기 촬영 지점의 위치 좌표, 상기 각도 및 상기 거리를 이용하여 피사체의 위치 좌표를 연산하는 피사체 위치 연산 수단; 및
    촬영시 사진 정보와 상기 피사체의 위치 정보를 포함하는 사진 파일을 생성하는 사진 파일 생성 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 사진 파일 단말.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 사진 파일 단말은,
    제 1좌표 체계를 제 2좌표 체계로 변환하는 좌표 변환 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사진 파일 단말.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 거리 측정 수단은,
    피사체를 향하여 신호를 발사하고 반사파의 지연시간을 구하여 거리를 측정하는 초음파 방식, 레이저 방식, 적외선 방식 또는 초점거리 이용 방식 중에서 적 어도 어느 하나 이상의 방식을 이용하는 것을 특징으로 하는 사진 파일 단말.
  12. 제 9항 또는 제 11항에 있어서,
    상기 거리 측정 수단은,
    촬영 지점과 피사체 사이의 공간 거리를 평면 거리로 변환하여 거리를 측정하는 것을 특징으로 하는 사진 파일 단말.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 사진 파일은,
    사진 파일의 헤더 데이터;
    사진 파일의 사진 데이터;
    피사체 위치 좌표의 헤더 데이터; 및
    피사체 위치 좌표의 좌표 데이터
    를 포함하여 상기 데이터들은 임의의 순서로 배열되는 것을 특징으로 하는 사진 파일 단말.
  14. 사진기에서 사진 촬영시, 사진기 위치 좌표, 사진기와 피사체 사이의 각도 및 공간거리가 구해지고, 상기 공간거리가 피사체까지의 평면거리로 변환되고, 상기 사진기 위치 좌표, 상기 각도, 상기 평면거리를 이용하여 구해진 피사체의 위치 정보가 포함된 사진 또는 동영상의 파일(이하, 사진 파일로 표기함)을 입력받아 지도상에서 위치를 표시하는 지리정보 안내 방법에 있어서,
    (S21)상기 사진 파일을 입력받아 저장하는 단계;
    (S22)상기 사진 파일을 사진 정보와 위치 정보로 분리하여 피사체의 위치 좌표를 추출하는 단계; 및
    (S23)추출된 상기 위치 정보를 이용하여 지도상의 대응되는 좌표에 표시하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 피사체의 위치 좌표를 내장한 사진 파일을 이용하는 지리정보 안내 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    (S24)사용자 요청에 의하여 상기 사진 파일의 위치가 지도상에서 출발지, 경유지 또는 목적지로 선택되면, 경로 탐색을 수행하여 탐색된 경로 정보를 지도상에 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지리정보 안내 방법.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 단계(S21)는,
    유무선 네트워크 환경에서 홈페이지 인터페이스를 갖는 서버가 상기 홈페이지상에서 사용자 단말로부터 상기 사진 파일을 전송받는 단계인 것을 특징으로 하는 지리정보 안내 방법.
  17. 제 14항에 있어서,
    상기 단계(S21)는,
    외부로부터 제공받거나 또는 내장된 지도를 화면 출력하는 사용자 단말이 로컬 환경에서 근거리 무선 통신, 유선 케이블 접속 및 usb 접속을 이용하여 상기 사진 파일을 전송받는 단계인 것을 특징으로 하는 지리정보 안내 방법.
  18. 제 14항에 있어서,
    상기 단계(S23)는,
    상기 사진 파일의 위치 좌표 체계와 상기 지도상의 좌표 체계가 서로 상이한 경우, 상기 위치 좌표를 특정 지도상의 좌표로 변환하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지리정보 안내 방법.
  19. 촬영 기능과 GNSS 위치 수신 기능이 복합된 사진 파일 단말에서 사진 또는 동영상 촬영시 사진 정보와 피사체의 위치 정보를 포함하는 사진 파일을 생성하는 방법에 있어서,
    (S11)GNSS 위성으로부터 소정 주기마다 현재 촬영 지점의 위치 좌표를 수신하여 내부 메모리에 저장하는 단계;
    (S12)촬영 이벤트가 발생하면 촬영 지점과 피사체의 각도를 측정하는 단계;
    (S13)상기 각도 측정 후 촬영 지점과 피사체와의 거리를 측정하는 단계;
    (S14)상기 거리 측정 후 상기 촬영 지점의 위치 좌표, 상기 각도 및 상기 거리를 이용하여 피사체의 위치 좌표를 연산하는 단계; 및
    (S15)촬영 이벤트의 발생에 따라서 사진 정보와 상기 피사체의 위치 정보를 포함하는 사진 파일을 생성하여 메모리에 저장하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 사진 파일 생성 방법.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 단계(S13)는,
    피사체를 향하여 신호를 발사하고 반사파의 지연시간을 구하여 거리를 측정하는 초음파 센서 방식, 레이저 방식, 적외선 방식 또는 초점거리 이용 방식 중에서 적어도 어느 하나 이상의 방식을 이용하는 단계인 것을 특징으로 하는 사진 파일 생성 방법.
  21. 제 19항 또는 제 20항에 있어서,
    상기 단계(S13)는,
    촬영 지점과 피사체 사이의 공간 거리를 평면 거리로 변환하여 거리를 측정하는 단계인 것을 특징으로 하는 사진 파일 생성 방법.
  22. 제 19항에 있어서,
    상기 피사체의 위치 좌표는,
    사용자가 설정한 좌표 체계로 변환되어 저장되는 것을 특징으로 하는 사진 파일 생성 방법.
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