KR100945087B1

KR100945087B1 - 지형 및 지형물 변화에 따른 기준점 대비 측지확인시스템

Info

Publication number: KR100945087B1
Application number: KR1020090074653A
Authority: KR
Inventors: 전홍진
Original assignee: (주)선운 이앤지
Priority date: 2009-08-13
Filing date: 2009-08-13
Publication date: 2010-03-04

Abstract

본 발명은 복수의 항공촬영화상을 이용한 3차원 입체지도 측지확인시스템에 관한 것으로, 제1,2,3카메라(121, 122, 123); 제1카메라(121)와 고정하는 기준대(111)와, 제2,3카메라(122, 123)를 각각 고정하는 회동대(112, 112')와, 기준대(111)를 중심에 고정하고 한 쌍의 회동대(112, 112')는 양단에 각각 회동가능하게 고정해서 제1,2,3카메라(121, 122, 123)가 일렬로 배치되도록 하는 고정대(113, 113')와, 기준대(111)에 회전가능하게 입설되는 스크류(114)와, 회동대(112, 112')에 각각 나란히 입설되되 하방으로 갈수록 서로 마주하는 일면 간의 간격이 일정하게 좁아지도록 형성된 사다리꼴 형상의 가이드(115, 115')와, 스크류(114)가 치합하면서 관통하는 너트부(116a)를 중심에 형성하고 양단이 가이드(115, 115')의 상기 일면과 슬라이딩 가능하게 맞물리는 가압대(116)를 구비한 지지프레임(110); 스크류(114)의 회전을 위해 동력을 제공하는 구동모터(130)로 된 기기부(100): 스크류(114)의 회전수를 카운트하는 스크류 카운터(210); 스크류 카운터(210)로부터 입력된 스크류(114)의 회전수에 따른 가압대(116)의 이동거리와 가압대(116)의 길이(L1) 정보를 통해 제2,3카메라(122, 123)의 촬영 각(θ1)을 연산하도록 프로그램되어 컴퓨터에 설치되는 촬영각연산모듈(220); GPS좌표를 감지하는 GPS수신기(270); GPS수신기(270)로부터 GPS좌표를 수신해서 항공기(A)의 현위치를 확인하도록 프로그램되어 컴퓨터에 설치되는 GPS확인모듈(230); 항공기(A)의 고도(H)를 수신해 확인하도록 프로그램되어 컴퓨터에 설치되는 위치확인모듈(240); GPS확인모듈(230)과 촬영각연산모듈(220)로부터 촬영 지역의 GPS 및 촬영 각(θ1) 정보를 확인받아서 제1,2,3카메라(121, 122, 123)로부터 전송되는 해당 촬영이미지 데이터에 입력하고, 위치확인모듈(240)에서 확인한 고도(H)와 촬영각연산모듈(220)에서 확인한 촬영 각(θ1)을 연산해서 제1,2,3카메라(21, 22, 23)가 동일지점을 촬영하게 되는 항공기(A)의 이동거리(D)를 확인하며, 촬영이미지 데이터를 이동거리(D)를 기준으로 분류해 저장하도록 프로그램되어 컴퓨터에 설치되는 데이터분류모듈(250); 제1,2,3카메라(121, 122, 123)로부터 전송되는 해당 촬영이미지 데이터에서 촬영이미지에 포함된 건물(B, B', B")의 평면 중심을 지역(P, P')으로 설정하도록 프로그램되어 컴퓨터에 설치되는 평면중심확인모듈(280); 촬영이미지 데이터와 지역(P, P') 정보를 각각 데이터분류모듈(250)과 평면중심확인모듈(280)로부터 수신하고 발신하도록 프로그램되어 컴퓨터에 설치되는 데이터통신모듈(260)로 된 전산부(200): 항공기(A)의 고도(H)를 계측하고, 위치확인모듈(240)로 계측된 고도(H)를 전송하는 고도계측기(330)로 된 항공계측부(300): 및 데이터통신모듈(260)로부터 발신된 촬영이미지 데이터를 수신하도록 프로그램되어 컴퓨터에 설치되는 데이터수신모듈(410)과, 촬영이미지 데이터를 측면촬영이미지 데이터와 평면촬영이미지 데이터로 분리하고 새로운 촬영이미지 데이터가 수신될 경우 측면촬영이미지 데이터베이스(430) 및 평면촬영이미지 데이터베이스(440)에 저장된 해당 데이터를 갱신하며 촬영이미지에 포함된 구조물별로 평면 정보를 설정해 식별가능하게 편집하도록 프로그램되어 컴퓨터에 설치되는 편집갱신모듈(420)과, 측면촬영이미지 데이터와 평면촬영이미지 데이터를 각각 저장하는 측면촬영이미지 데이터베이스(430) 및 평면촬영이미지 데이터베이스(440)와, 데이터통신모듈(260)에서 발신한 새로운 지역(P, P') 정보와 기존 지역(P, P') 정보를 수신 및 비교해 해당 건물(B, B', B")의 신축 또는 철거 여부를 데이터로 저장하도록 프로그램되어 컴퓨터에 설치되는 촬영이미지비교모듈(420')과, 사용자의 입력장치 조작으로 제어신호가 입력되도록 프로그램되어 컴퓨터에 설치되는 입력모듈(450)과, 입력모듈(450)에 입력된 제어신호에 따라 촬영이미지비교모듈(420')과 측면촬영이미지 데이터베이스(430) 및 평면촬영이미지 데이터베이스(440)의 데이터를 검색하도록 프로그램되어 컴퓨터에 설치되는 검색모듈(480)과, 각각의 촬영이미지 데이터에 포함된 GPS좌표를 기준으로 검색모듈(480)에서 검색된 촬영이미지 데이터의 촬영이미지에 GPS좌표계를 합성 및 적용하되 구조물별로 설정된 평면 정보를 기준으로 GPS좌표계를 합성하도록 프로그램되어 컴퓨터에 설치되는 GPS좌표연계모듈(490)과, GPS좌표와 촬영이미지가 합성되어 완성된 수치지도를 출력장치를 통해 출력하도록 프로그램되어 컴퓨터에 설치되는 출력모듈(460)과, 검색모듈(480)과 GPS좌표연계모듈(490)과 출력모듈(460)의 동작을 제어하도록 프로그램되어 컴퓨터에 설치되는 제어모듈(470)로 된 데이터통합 관리부(400):를 포함하는 것이다.

Description

지형 및 지형물 변화에 따른 기준점 대비 측지확인시스템{Confirm system for the change of topography}

본 발명은 지형 및 지형물 변화에 따른 기준점 대비 측지확인시스템에 관한 것이다.

촬영기술 및 항공기술의 발달은 사실감 있는 지도제작에 큰 영향을 주었다. 즉, 항공기에서 지면을 연직방향으로 촬영하고, 촬영이미지에 지피에스 좌표 정보를 적용해서 사실감 있는 수치지도를 완성할 수 있는 것이다.

그런데, 이러한 수치지도는 항공기에서 지면을 연직방향으로 촬영하는 것이므로, 수치지도 사용자는 지형지물의 평면만을 확인할 수밖에 없다. 하지만, 사용자는 지형지물의 평면 모습을 실제로 본 경험이 없고, 단지 지형지물의 위치와 배치 구조 등에 대한 연상으로만 수치지도를 파악하는 것이므로, 공간 지각능력과 인지능력이 낮은 노약자에게는 평면을 촬영한 촬영이미지 기반의 수치지도를 보고 실제 지형에 적용하면서 이해하는데 어려움이 있었다.

또한, 평면 모습이 촬영된 지형지물은 그 높이가 모두 동일해 보이므로, 해당 지역에 익숙한 수치지도 사용자도 고도정보가 전무한 수치지도를 이해하는데 많 은 불편이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위해 안출된 것으로, 사용자가 수치지도를 통해 특정 지역의 평면이미지는 물론 측면이미지도 확인할 수 있어서, 해당 지역에 대한 주변 이해를 손쉽게 할 수 있고, 이를 통해 수치지도의 이용 편의를 극대화할 수 있는 지형 및 지형물 변화에 따른 기준점 대비 측지확인시스템의 제공을 기술적 과제로 한다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은,
제1,2,3카메라(121, 122, 123); 제1카메라(121)와 고정하는 기준대(111)와, 제2,3카메라(122, 123)를 각각 고정하는 회동대(112, 112')와, 기준대(111)를 중심에 고정하고 한 쌍의 회동대(112, 112')는 양단에 각각 회동가능하게 고정해서 제1,2,3카메라(121, 122, 123)가 일렬로 배치되도록 하는 고정대(113, 113')와, 기준대(111)에 회전가능하게 입설되는 스크류(114)와, 회동대(112, 112')에 각각 나란히 입설되되 하방으로 갈수록 서로 마주하는 일면 간의 간격이 일정하게 좁아지도록 형성된 사다리꼴 형상의 가이드(115, 115')와, 스크류(114)가 치합하면서 관통하는 너트부(116a)를 중심에 형성하고 양단이 가이드(115, 115')의 상기 일면과 슬라이딩 가능하게 맞물리는 가압대(116)를 구비한 지지프레임(110); 스크류(114)의 회전을 위해 동력을 제공하는 구동모터(130)로 된 기기부(100):
스크류(114)의 회전수를 카운트하는 스크류 카운터(210); 스크류 카운터(210)로부터 입력된 스크류(114)의 회전수에 따른 가압대(116)의 이동거리와 가압대(116)의 길이(L1) 정보를 통해 제2,3카메라(122, 123)의 촬영 각(θ1)을 연산하도록 프로그램되어 컴퓨터에 설치되는 촬영각연산모듈(220); GPS좌표를 감지하는 GPS수신기(270); GPS수신기(270)로부터 GPS좌표를 수신해서 항공기(A)의 현위치를 확인하도록 프로그램되어 컴퓨터에 설치되는 GPS확인모듈(230); 항공기(A)의 고도(H)를 수신해 확인하도록 프로그램되어 컴퓨터에 설치되는 위치확인모듈(240); GPS확인모듈(230)과 촬영각연산모듈(220)로부터 촬영 지역의 GPS 및 촬영 각(θ1) 정보를 확인받아서 제1,2,3카메라(121, 122, 123)로부터 전송되는 해당 촬영이미지 데이터에 입력하고, 위치확인모듈(240)에서 확인한 고도(H)와 촬영각연산모듈(220)에서 확인한 촬영 각(θ1)을 연산해서 제1,2,3카메라(21, 22, 23)가 동일지점을 촬영하게 되는 항공기(A)의 이동거리(D)를 확인하며, 촬영이미지 데이터를 이동거리(D)를 기준으로 분류해 저장하도록 프로그램되어 컴퓨터에 설치되는 데이터분류모듈(250); 제1,2,3카메라(121, 122, 123)로부터 전송되는 해당 촬영이미지 데이터에서 촬영이미지에 포함된 건물(B, B', B")의 평면 중심을 지역(P, P')으로 설정하도록 프로그램되어 컴퓨터에 설치되는 평면중심확인모듈(280); 촬영이미지 데이터와 지역(P, P') 정보를 각각 데이터분류모듈(250)과 평면중심확인모듈(280)로부터 수신하고 발신하도록 프로그램되어 컴퓨터에 설치되는 데이터통신모듈(260)로 된 전산부(200):
항공기(A)의 고도(H)를 계측하고, 위치확인모듈(240)로 계측된 고도(H)를 전송하는 고도계측기(330)로 된 항공계측부(300): 및
데이터통신모듈(260)로부터 발신된 촬영이미지 데이터를 수신하도록 프로그램되어 컴퓨터에 설치되는 데이터수신모듈(410)과, 촬영이미지 데이터를 측면촬영이미지 데이터와 평면촬영이미지 데이터로 분리하고 새로운 촬영이미지 데이터가 수신될 경우 측면촬영이미지 데이터베이스(430) 및 평면촬영이미지 데이터베이스(440)에 저장된 해당 데이터를 갱신하며 촬영이미지에 포함된 구조물별로 평면 정보를 설정해 식별가능하게 편집하도록 프로그램되어 컴퓨터에 설치되는 편집갱신모듈(420)과, 측면촬영이미지 데이터와 평면촬영이미지 데이터를 각각 저장하는 측면촬영이미지 데이터베이스(430) 및 평면촬영이미지 데이터베이스(440)와, 데이터통신모듈(260)에서 발신한 새로운 지역(P, P') 정보와 기존 지역(P, P') 정보를 수신 및 비교해 해당 건물(B, B', B")의 신축 또는 철거 여부를 데이터로 저장하도록 프로그램되어 컴퓨터에 설치되는 촬영이미지비교모듈(420')과, 사용자의 입력장치 조작으로 제어신호가 입력되도록 프로그램되어 컴퓨터에 설치되는 입력모듈(450)과, 입력모듈(450)에 입력된 제어신호에 따라 촬영이미지비교모듈(420')과
측면촬영이미지 데이터베이스(430) 및 평면촬영이미지 데이터베이스(440)의 데이터를 검색하도록 프로그램되어 컴퓨터에 설치되는 검색모듈(480)과, 각각의 촬영이미지 데이터에 포함된 GPS좌표를 기준으로 검색모듈(480)에서 검색된 촬영이미지 데이터의 촬영이미지에 GPS좌표계를 합성 및 적용하되 구조물별로 설정된 평면 정보를 기준으로 GPS좌표계를 합성하도록 프로그램되어 컴퓨터에 설치되는 GPS좌표연계모듈(490)과, GPS좌표와 촬영이미지가 합성되어 완성된 수치지도를 출력장치를 통해 출력하도록 프로그램되어 컴퓨터에 설치되는 출력모듈(460)과, 검색모듈(480)과 GPS좌표연계모듈(490)과 출력모듈(460)의 동작을 제어하도록 프로그램되어 컴퓨터에 설치되는 제어모듈(470)로 된 데이터통합 관리부(400):

삭제

를 포함하는 지형 및 지형물 변화에 따른 기준점 대비 측지확인시스템이다.

상기의 본 발명은, 사용자가 선택한 특정 지역에 대한 측면 이미지를 수치지도에서 곧바로 확인할 수 있고, 이를 위한 측면 이미지 정보를 확보하기 위해서 다수 회의 촬영작업을 진행할 필요없이 1회의 운항으로도 일괄 확보할 수 있으므로, 보다 효과적이고 효율적인 수치지도 제작을 위한 추가 비용의 발생을 최소화하는 효과가 있다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 적용되는 촬영이미지를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 측지확인시스템을 기반으로 한 항공촬영 모습을 개략적으로 도시한 도면인 바, 이를 참조해 설명한다.

도 1(a)은 연직방향으로 지면을 촬영하도록 항공기(A)에 설치된 제1카메라(121)의 평면촬영이미지를 도시한 것이고, 도 1(b)는 지면을 향해 측방향으로 촬영하도록 항공기(A)에 설치된 제2,3카메라(122, 123)의 측면촬영이미지를 도시한 것이다.

제1카메라(121)의 촬영 지점인 특정 건물(B, B')을 제2,3카메라(122, 123)에 서 촬영하기 위해서는, 도시한 바와 같이 당해 항공기(A)가 상기 건물(B, B')의 연직 상방인 제1위치(S1)에서, 측방인 제2위치(S2) 또는 제3위치(S3)로 이동해야 한다.

아울러, 건물(B, B')을 기준으로 제1,2,3위치(S1, S2, S3)가 일렬로 배치되도록 하기 위해서는 항공기(A)의 진행방향과 나란한 방향으로, 제1,2,3카메라(121, 122, 123)가 배치되도록 지지프레임(110)에 고정되어야 한다.

여기서, 지지프레임(110)은 항공기(A)에 제1,2,3,카메라(121, 122, 123)를 고정하는 것으로, 그 구조와 동작모습에 대한 내용은 아래에서 좀 더 상세히 설명한다.

도 1(b)에서 확인할 수 있는 바와 같이, 측방으로 촬영된 촬영이미지는 건물(B, B')을 포함하는 지형지물의 측면을 보여준다. 즉, 지형지물의 높낮이 확인이 가능하고, 더 나아가 해상도가 높을 경우엔 사용자에게 익숙한 지형지물의 외관 모습도 식별가능하게 보여줄 수 있는 것이다. 따라서, 사용자가 평면촬영이미지에서 지형을 이해할 수 없을 경우, 동일한 지점에 대한 측면촬영이미지를 출력할 수 있으므로, 수치지도의 해석 및 활용이 용이하게 된다.

한편, 지형지물에 대한 측방촬영은 제2,3카메라(122, 123)의 촬영 각(θ1)에 따라 항공기(A)의 고도 및 위치(S1, S2, S3)가 동일해도, 다른 지역이 촬영될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 측지확인시스템은 제2,3카메라(122, 123)의 촬영 각(θ1) 대비 해당 제2,3카메라(122, 123)가 촬영하고 있는 지역에 대한 정보를 자체적으로 파악할 수 있어야 한다.

또한, 항공기(A)가 직진 운항뿐만 아니라, 도 3에 도시한 바와 같이 일정한 선회 각(θ2)으로 선회해 다른 방향으로 운항할 수도 있는데, 이러한 선회 각(θ2)에 상관없이 제2,3카메라(122, 123)가 촬영하는 지역에 대한 정보 또한 정확히 파악할 수 있어야 한다.

이를 위해 본 발명에 따른 측지확인시스템은 항공기(A)의 현 고도(H)와 이동거리(D) 및 제2,3카메라(122, 123)의 촬영 각(θ1)을 확인해서, 일정한 고도(H)에서 연산된 이동거리(D)를 항공기(A)가 운항하면 자동으로 제2,3카메라(122, 123)가 지면을 촬영토록 제어한다. 즉, 현재의 항공기(A) 고도(H)와 제2,3카메라(122, 123)의 촬영 각(θ1)을 확인하면, 제2,3카메라(122, 123)가 동작해야 할 순간을 항공기(A)의 이동거리(D)로부터 연산할 수 있는 것이다.

물론, 제2,3카메라(122, 123)는 항공기(A)의 이동거리(D)에 상관없이 연속촬영(동영상 촬영 포함)을 수행하되, 수집된 측면촬영이미지를 분류할 때는 이동거리(D), 고도(H) 및 촬영 각(θ1) 등을 고려해 분류한 후 동일한 지역의 평면촬영이미지와 링크시킬 수도 있다.

본 발명에 따른 측지확인시스템에 대한 동작모습은 블록도를 참조해 아래에서 상세히 한다.

한편, 도 1에서 보인 바와 같이, 수치지도에 기재된 건물(B, B')은 그 평면이 항시 확인된다. 따라서, 각 건물(B, B')의 평면은 그 중심이 확인된다. 이하에서는 상기 중심을 지역(P, P')이라 칭한다. 계속해서, 이 지역(P, P')은 실제로 게시되지는 않으나 시스템적으로는 확인된다. 즉, 사용자는 상기 지역(P, P')을 가시할 수는 없으나, 본 발명에 따른 측지확인시스템은 각 건물(B, B') 별로 지역(P, P')을 식별해서, 각 건물(B, B')의 위치 등을 확인할 수 있는 것이다.

상기 지역(P, P')은 도 1에 도시한 바와 같이 평면촬영이미지는 물론 측면촬영이미지에도 적용된다. 이때, 측면촬영이미지의 경우에는 촬영 방향의 변화로 인해 건물(B, B')의 평면 면적 및 형상에 변화가 있을 수 있다. 다시 말해 동일한 건물(B, B')이라도 당해 건물(B, B')의 평면은 평면촬영이미지의 그것과 측면촬영이미지의 그것이 달라지는 것이다.

따라서, 건물(B, B')의 지역(P, P')은 촬영 각(θ1) 별로 개별 확인해서 이를 데이터화해야 한다. 이를 위해 본 발명에 따른 측지확인시스템의 전산부(200)는 평면중심확인모듈(280)을 포함하는데, 이에 대한 설명은 아래에서 상세히 한다.

도 4는 본 발명에 따른 지지프레임의 모습을 도시한 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 지지프레임의 동작 모습을 도시한 정면도인 바, 이를 참조해 설명한다.

본 발명에 따른 지지프레임(110)은 제1,2,3카메라(121, 122, 123)를 항공기(A)에 회동가능하게 고정하면서, 측지확인시스템이 제2,3카메라(122, 123)의 동작상태를 정밀하게 파악할 수 있도록 된 것으로, 제1카메라(121)를 부동하게 고정하는 기준대(111)와, 제2,3카메라(122, 123)를 각각 회동가능하게 고정하는 회동대(112, 112')와, 제1,2,3카메라(121, 122, 123)를 기준대(111) 및 회동대(112, 112')를 매개로 일렬 고정하되 회동대(112, 112')는 회동가능하게 고정하는 고정 대(113, 113')와, 기준대(111)에 회전가능하게 입설되는 스크류(114)와, 회동대(112, 112') 각각에 상호 대향하게 입설되는 사다리꼴 형상의 가이드(115, 115')와, 스크류(114)를 따라 상하로 이동하면서 양단이 각각 가이드(115, 115')와 슬라이딩 가능하게 맞물리는 가압대(116)를 포함한다.

도시한 바와 같이, 제1,2,3카메라(121, 122, 123)는 하방을 촬영할 수 있도록 현수되는 것으로, 성능은 촬영 목적에 따라 다양할 수 있을 것이다.

이렇게 설치된 제1,2,3카메라(121, 122, 123) 중 가장자리 양단에 각각 배치된 제2,3카메라(122, 123)는 서로 대향하게 회동한다. 즉, 제2카메라(122)의 촬영 각(θ1)이 30도로 제1카메라(121)를 향하면, 제3카메라(123)의 촬영 각도 -30도로 제1카메라(121)를 향하는 것이다. 이를 위해 제1,2,3카메라(121, 122, 123)를 기준대(111) 및 회동대(112, 112')를 매개로 일렬 연결하는 고정대(113, 113')와, 기준대(111) 및 회동대(112, 112') 각각에 입설되는 스크류(114) 및 가이드(115, 115')와, 가이드(115, 115')와 양단이 맞물리는 가압대(116)를 구비한다.

도 5에 도시한 바와 같이, 가압대(116)는 스크류(114)의 피치와 치합되는 피치를 갖는 너트부(116a)를 구비하고, 스크류(114)와 너트부(116a)의 치합을 통해 스크류(114)를 따라 상하로 이동하는 구조를 이룬다. 이때, 스크류(114)는 감속기(140)를 매개로 구동모터(130)의 회전력을 받아 회전하고, 그 회전방향에 따라 가압대(116)의 승하강이 결정될 것이다.

한편, 구동모터(130)가 가압대(116)를 하강시키는 방향으로 회전하면, 가압대(116)는 도 5(b)에 도시한 바와 같이 스크류(114)를 따라 하방으로 이동한다. 이때, 가압대(116)의 양단이 각각 맞물리는 가이드(115, 115')의 일면은 하방으로 갈수록 경사지게 형성되어서, 가이드(115, 115') 간의 간격은 좁아지게 된다. 반면, 가압대(116)는 상하 승강시 원래의 길이를 유지하므로, 가압대(116)가 하방으로 갈수록 가이드(115, 115')는 외곽으로 힘을 받게 된다. 물론, 이러한 힘은 가이드(115, 115')를 상호 이격시키고, 회동대(112, 112')와 고정대(113, 113')를 회동가능하게 고정하는 고정핀(112a, 112a') 하단에 위치한 제2,3카메라(122, 123)는 제1카메라(121)를 향해 동일한 촬영 각(θ1)으로 회동시킨다.

미설명된 인출번호 '111a'는 기준대(111)와 고정대(113, 113')를 고정하는 '고정핀'을 가리키는 것이다.

여기서, 제2,3카메라(122, 123)의 촬영 각(θ1)은 가압대(116)의 길이(L1) 대비 가압대(116)와 고정대(113, 113') 간의 간격(L2, L2')으로 연산될 수 있다. 이때, 상기 간격(L2, L2')은 스크류(114)의 회전수를 근거로 연산될 수 있고, 이를 위해 본 발명에 따른 측지확인시스템은 스크류(114)의 회전수를 카운트하는 스크류 카운터(210; 도 6 참조)를 더 포함한다.

이를 좀 더 상세히 설명하면, 피치의 간격과 구조 조정을 통해, 스크류(114)의 회전으로 직선이동하는 가압대(116)의 이동거리는 설정할 수 있다. 즉, 스크류(114)가 2회전 시 가압대(116)는 1mm를 이동하도록 하거나, 그 초과 또는 미만이 되도록 할 수도 있는 것이다. 결국, 스크류 카운터(210)가 스크류(114)의 회전수를 카운트하면, 설정된 내용에 따라 가압대(116)의 이동거리를 연산할 수 있고, 이를 통해 상기 간격(L2, L2')을 확인할 수 있다. 또한, 이렇게 확인된 간격(L2, L2')을 통해 제2,3카메라(122, 123)의 촬영 각(θ1)을 연산하고, 이렇게 연산된 촬영 각(θ1)을 통해 항공기(A)의 현 고도(H)에서 제1위치(S1)에 대응하는 제2,3위치(S2, S3)까지의 이동거리(D)를 확인할 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 측지확인시스템의 구성 모습을 도시한 블록도이고, 도 7은 본 발명에 따른 측지확인시스템에 의한 수치지도 이미지를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 8은 도 1에 도시한 촬영이미지의 해당 지형에 대한 변경된 모습을 개략적으로 도시한 도면인 바, 이를 참조해 설명한다.

본 발명에 따른 측지확인시스템은 기기부(100) 및 전산부(200)를 포함하고, 전산부(200)는 항공기(A)에 설비된 항공계측부(300)와 연동해 동작하도록 된다.

기기부(100)는 지지프레임(110)과, 카메라(121, 122, 123; 이하 120)와, 구동모터(130)와 감속기(140)를 포함한다.

기기부(100)에 대한 설명은 앞서 기술한 바 있으므로, 여기서는 그 설명을 생략한다.

전산부(200)는 스크류(114)의 회전수를 카운트하는 스크류 카운터(210)와, 스크류 카운터(210)에서 카운트한 스크류(114)의 회전수에 따라 제2,3카메라(122, 123)의 촬영 각(θ1)을 연산하는 촬영각연산모듈(220)과, GPS좌표를 감지하는 GPS수신기(270)와, GPS수신기(270)로부터 GPS좌표를 수신해서 항공기(A)의 현위치를 확인하는 GPS확인모듈(230)과, 항공계측부(300)와 통신하면서 항공기(A)의 현 상태를 확인하는 위치확인모듈(240)과, 카메라(120)가 촬영한 동일 지역에 대한 촬영이 미지를 분류해 저장하는 데이터분류모듈(250)과, 카메라(120)가 촬영한 촬영이미지에서 건물(B, B')의 평면 중심을 확인해 지역(P, P')으로 세팅한 후 데이터분류모듈(250)로 전달하는 평면중심확인모듈(280)과, 데이터분류모듈(250)에서 분류된 촬영이미지 데이터를 지상에 위치한 데이터 통합관리부(400)로 송신하는 데이터통신모듈(260)을 포함한다. 이때, 전산부(200)를 구성하는 상기 모듈(220, 230, 240, 250, 260, 280)은 해당 작업을 위해 프로그램된 소프트웨어와, 이 소프트웨어를 구동시키기 위해 적용된 하드웨어(컴퓨터)로 구성된 기기로, 각 모듈(220, 230, 240, 250, 260, 280)의 소프트웨어와 하드웨어(컴퓨터)는 해당 작업을 위해 공지기술의 적용이 가능하고, 이를 통해 당업자는 본 상세한 설명으로 본 발명을 용이하게 실시할 수 있다.

한편, 항공기(A)의 운항을 위해 설비되는 항공계측부(300)는 항공기(A)의 선회 각(θ2)을 감지하는 방위계측기(310)와, 항공기(A)의 수평상태를 감지하는 기울기센서(320)와, 항공기(A)의 고도를 계측하는 고도계측기(330)를 포함하는 장비이다. 이러한 항공계측부(300)는 항공기(A)의 운항 상태에 따라 영향을 받는 촬영 작업에 대한 참조를 위한 것으로, 항공계측부(300)로부터 제공되는 정보는 카메라(120)에 촬영된 촬영이미지의 활용 여부 및 분류에 대한 기준이 될 수 있을 것이다.

참고로, 항공계측부(300)의 정보는 항공기(A)의 블랙박스 등에 데이터로 기록되는데, 본 발명에 따른 위치확인모듈(240)은 항공계측부(300)에서 블랙박스로 전송되는 해당 데이터를 확인할 수 있다. 이외에도, 위치확인모듈(240)은 디지털 방식의 항공계기판으로 전달되는 항공계측부(300)의 데이터를 확인해서, 해당 데이터를 확인하도록 세팅될 수도 있을 것이다.

본 발명에 따른 측지확인시스템의 동작모습을 순차 설명한다.

1. 촬영자는 카메라(120)를 이용한 촬영작업 전, 제2,3카메라(122, 123)의 촬영 각(θ1)을 설정한다.

촬영 각(θ1)의 설정은 작업자의 구동모터(130) 제어를 통해 이루어진다. 즉, 작업자가 구동모터(130)를 동작시키면, 구동모터(130)의 회전력은 감속기(140)를 통해 스크류(114)로 전달되고, 스크류(114)의 회전은 가압대(116)를 이동시켜서, 제2,3카메라(122, 123)의 회동이 이루어지도록 하는 것이다.

한편, 스크류 카운터(210)는 스크류(114)의 회전수를 카운트하고, 설정된 내용에 따라 촬영각연산모듈(220)은 가압대(116) 및 고정대(113, 113') 간의 간격(L2, L2')을 연산한다. 전술한 바와 같이, 가압대(116)의 길이(L1)는 고정값이고, 가압대(116) 및 고정대(113, 113')의 간격(L2, L2')은 가변값이나, 스크류(114)의 회전수로 상기 가변값을 알 수 있으므로, 이를 토대로 촬영각연산모듈(220)은 제2,3카메라(122, 123)의 촬영 각(θ1)을 정확히 연산할 수 있다.

2. 위치확인모듈(240)은 항공계측부(300)를 수시로 확인하면서 항공기(A)의 운항상태를 실시간으로 확인하고, 이렇게 확인된 운항상태에 따라 카메라(120)의 구동 여부 결정 또는 카메라(120)에 촬영된 촬영이미지의 활용 여부 결정 또는 촬 영이미지의 분류기준을 제공한다.

본 발명에 따른 실시예에서는 카메라(120)가 일정간격으로 지속적인 촬영작업을 자동 실행하는 것으로 설명한다.

3. 카메라(120)는 촬영작업을 일정간격으로 진행(동영상 촬영 포함)하고, 데이터분류모듈(250)은 촬영돼 출력되는 촬영이미지 데이터에 촬영시간, 촬영 지역의 GPS, 항공계측부(300)에서 확인된 정보 및 촬영 각(θ1)을 입력한다.

4. 모든 항공촬영 작업이 완료되거나, 항공촬영 중에도, 평면중심확인모듈(280)은 촬영된 건물(B, B')의 평면을 구분한 후 상기 평면의 중심인 지역(P, P')을 확인하고, 데이터분류모듈(250)은 동일지역에 대한 촬영이미지 데이터 분류를 진행한다.

이를 위한 평면중심확인모듈(280)은 제1카메라(121)에 촬영된 이미지 중 건물(B, B')의 평면(제1평면)을 구분해 구조적인 중심을 확인하고, 이 중심을 지역(P, P')으로 설정한다. 이후, 제2,3카메라(122, 123)에 촬영된 해당 범위의 측면촬영이미지에서는 앞서 구분한 상기 평면(제1평면)에 대응하는 평면(제2평면)을 확인해서 구조적인 중심을 확인한다. 참고로, 항공기(A)에서 촬영되는 제1,2평면은 건물(B, B')의 외곽 라인과 동일 유사하다는 원리를 통해 용이하게 확인할 수 있다.

이렇게 확인된 지역(P, P')은 건물(B, B')의 식별 및 그 유무를 확인할 수 있는 표식으로 활용될 수 있으며, 이는 데이터통합 관리부(400)의 촬영이미지 비교모듈(420)이 주관해 이루어진다. 이에 대한 설명은 아래에서 한다.

계속해서, 전술한 바와 같이, 지형지물의 측면을 촬영하는 제2,3카메라(122, 123)의 촬영 지역과 동일한 지역을 촬영한 제1카메라(121)의 촬영이미지 데이터를 구분하기 위해서는, 촬영 각(θ1)에 상응하는 항공기(A)의 이동거리(D)가 요구된다.

물론, 항공촬영은 오차범위 내의 고도(H)에서 촬영된 것이므로, 데이터분류모듈(250)은 고정값인 고도(H)와 제2,3카메라(122, 123)의 촬영 각(θ1)을 통해 제1카메라(121)와 동일한 지역을 촬영할 수 있는 제2,3카메라(122, 123)의 위치인 항공기(A)의 이동거리(D)를 연산할 수 있다.

결국, 데이터분류모듈(250)은 제1카메라(121)에 촬영된 촬영이미지와, 제2,3카메라(122, 123)에 촬영된 촬영이미지 중 상기 이동거리(D)의 간격으로 촬영된 촬영이미지는, 동일한 지역을 촬영하는 것으로 간주해서 이를 함께 분류할 것이다. 참고로, 촬영이미지에 대한 이동거리(D) 확인은 촬영이미지 데이터에 포함된 GPS좌표를 통해 연산 가능할 것이다.

한편, 도 3에 도시한 바와 같이 항공기(A)는 일렬배치된 제1,2,3카메라(121, 122, 123)와 나란한 방향으로 진행해서 제1위치(S1)에서 제2위치(S2)로 이동할 수도 있을 것이나, 일정한 선회 각(θ2)으로 선회해서, 제1위치(S1)에서 다른 제2위치(S2')로 이동할 수도 있을 것이다. 이때도 역시 제1카메라(121)가 촬영한 건물(B, B')과, 운항한 항공기(A)의 수평 직선거리인 이동거리(D)가 일치하면, 제2,3 카메라(122, 123)가 동일한 건물(B, B')을 촬영하는 것으로 간주해서 이를 함께 분류할 수도 있을 것이다.

즉, 이러한 방식을 통해 특정 지형지물의 다양한 측면모습을 사용자가 확인할 수 있도록 하는 수치지도를 손쉽게 제작할 수 있다. 아울러, 1회의 항공촬영으로도 지면에 위치한 지형지물에 대한 다양한 측면촬영을 다량으로 확보해서 풍부한 정보를 보유한 수치지도의 제작을 경제적으로 제작할 수 있는 효과 또한 기대된다.

5. 촬영이미지 데이터가 분류되면, 데이터통신모듈(260)은 분류된 촬영이미지 데이터를 데이터 통합관리부(400)로 전송한다.

이하에서는 도 6을 참조해서 데이터 통합관리부(400)를 상세히 설명한다.

데이터 통합관리부(400)는 데이터통신모듈(260)로부터 전송된 촬영이미지 데이터를 수신하는 데이터수신모듈(410)과, 데이터수신모듈(410)로 수신된 촬영이미지 데이터를 측면촬영이미지 데이터와 평면촬영이미지 데이터로 분리하고 새로운 촬영이미지 데이터가 수신될 경우 측면촬영이미지 데이터베이스(430) 및 평면촬영이미지 데이터베이스(440)에 저장된 해당 데이터를 갱신하며 촬영이미지에 포함된 구조물별로 평면 정보를 설정해 식별가능하게 편집하는 편집갱신모듈(420)과, 측면촬영이미지 데이터베이스(430) 및 평면촬영이미지 데이터베이스(440)에 저장된 촬영이미지와 새로운 촬영이미지를 서로 비교해서 지역(P, P')의 가감을 확인하고 건물(B, B', B")의 철거 또는 신축 등의 여부를 식별해 데이터로 저장하는 촬영이미 지비교모듈(420')과, 측면촬영이미지 데이터와 평면촬영이미지 데이터를 각각 저장하는 측면촬영이미지 데이터베이스(430) 및 평면촬영이미지 데이터베이스(440)와, 사용자의 입력장치 조작으로 제어신호가 입력되는 입력모듈(450)과, 입력모듈(450)에 입력된 제어신호에 따라 하기 검색모듈(480)과 GPS좌표연계모듈(490)과 출력모듈(460)의 동작을 제어하는 제어모듈(470)과, 측면촬영이미지 데이터베이스(430) 및 평면촬영이미지 데이터베이스(440)의 데이터를 검색하는 검색모듈(480)과, 각각의 촬영이미지 데이터에 포함된 GPS좌표를 기준으로 검색모듈(480)에서 검색된 촬영이미지 데이터의 촬영이미지에 GPS좌표계를 합성 및 적용하되 구조물별로 설정된 평면 정보를 기준으로 GPS좌표계를 합성하는 GPS좌표연계모듈(490)과, GPS좌표와 촬영이미지가 합성되어 완성된 수치지도를 출력장치를 통해 출력하는 출력모듈(460)을 포함한다. 이때, 데이터통합 관리부(400)를 구성하는 상기 모듈(410, 420, 420', 450, 460, 470, 480, 490)은 해당 작업을 위해 프로그램된 소프트웨어와, 이 소프트웨어를 구동시키기 위해 적용된 하드웨어(컴퓨터)로 구성된 기기로, 각 모듈(410, 420, 420', 450, 460, 470, 480, 490)의 소프트웨어와 하드웨어(컴퓨터)는 해당 작업을 위해 공지기술의 적용이 가능하고, 이를 통해 당업자는 본 상세한 설명으로 본 발명을 용이하게 실시할 수 있다.

참고로, 입력장치는 통상적인 키보드 또는 각종 버튼 등이 될 것이고, 출력장치는 통상적인 모니터 등이 될 것이다.

상기 데이터수신모듈(410)은 전산부(200)의 데이터통신모듈(260)로부터 실시간으로 촬영이미지 데이터를 무선 수신할 수도 있고, 촬영작업을 마무리한 후 별도 의 저장매체에 저장된 촬영이미지 데이터를 받아 입력받을 수도 있을 것이다.

편집갱신모듈(420)은 촬영이미지 데이터를 저장하고 있는 측면촬영이미지 데이터베이스(430)와 평면촬영이미지 데이터베이스(440)의 데이터를 관리하면서, 데이터수신모듈(410)을 통해 입력된 촬영이미지 데이터 중 측면촬영이미지 데이터베이스(430) 및 평면촬영이미지 데이터베이스(440)에 저장된 해당 촬영이미지 데이터와 다른 것으로 확인되면 이를 갱신하는 작업을 진행한다.

현실적으로, 수치지도 제작자는 지형적인 변화가 발생한 곳의 항공촬영을 위해 항공기(A)를 이용할 것이므로, 제작자가 편집갱신모듈(420)을 조작해서 측면촬영이미지 데이터베이스(430) 및 평면촬영이미지 데이터베이스(440)에 저장된 해당 촬영이미지 데이터를 직접 갱신할 것이다.

이렇게 갱신된 측면촬영이미지 데이터베이스(430)와 평면촬영이미지 데이터베이스(440)은 사용자가 요구하는 지형의 수치지도를 제공할 수 있다.

이를 좀 더 상세히 설명하면, 사용자가 입력모듈(450)을 조작해 보기를 희망하는 지역(P, P')의 관련 정보를 입력하면, 제어모듈(470)은 검색모듈(480)을 조작해서 평면촬영이미지 데이터베이스(440)을 검색하고, GPS좌표연계모듈(490)은 검색된 촬영이미지에 해당 GPS좌표계를 합성 적용해서, 출력모듈(460)을 통해 출력한다. 이때, GPS좌표계는 상기 지역(P, P')을 기준으로 합성 적용될 것이다.

한편, 사용자가 해당 지역(P, P')의 측면모습 보기를 희망하면, 검색모듈(480)은 측면촬영이미지 데이터베이스(430)을 검색하고, GPS좌표연계모듈(490)은 검색된 촬영이미지에 상기 지역(P, P')을 기준으로 GPS좌표계를 합성 적용해서, 출 력모듈(460)을 통해 출력한다. 이때, 상기 지역(P, P')이란, 임의 구조물(건물; B)의 평면으로 세팅된다. 이는 해당 구조물의 측면모습이 보이더라도 해당 평면은 반드시 보이는 원리를 응용한 것으로, 측면촬영이미지 및 평면촬영이미지에 포함된 구조물은 평면 정보가 각각 설정되어서, GPS좌표연계모듈(490)이 평면 정보를 기준으로 GPS좌표계를 합성 적용할 수 있도록 된다. 여기서, 평면 정보에는 GPS좌표가 포함될 것이다.

결국, 전체적인 이미지 차이가 큰 평면촬영이미지 및 측면촬영이미지에서도 GPS좌표계가 정확히 합성되면서, 사용자는 이미지 변화에 상관없이 항시 정확한 GPS좌표를 확인해 수치지도 이용을 할 수 있는 효과가 있다.

한편, 촬영이미지비교모듈(420')은 기존 촬영이미지와 새로운 촬영이미지에 각각 촬영된 건물(B, B', B") 지역(P, P')의 일치 여부를 근거로, 측면촬영이미지 데이터베이스(430) 및 평면촬영이미지 데이터베이스(440)에 저장된 기존 촬영이미지와 새로운 촬영이미지를 비교해서, 건물(B, B', B")의 신축 또는 철거 여부를 확인해 그 정보를 저장한다.

이렇게 확인된 차이는 지형 변화 여부에 대한 명확한 인지가 가능하도록 하는데, 사용자가 입력모듈(450)을 조작해 특정 지형 내의 변화 여부 확인을 요청하면 제어모듈(470)은 촬영이미지비교모듈(420')을 제어해서 저장된 해당 정보를 출력모듈(460)로 전달한다. 물론, 출력모듈(460)은 특정 지형 내 건물(B, B', B")의 변화를 출력하고, 사용자는 상기 특정 지형의 지리적, 지형적, 구조적 변화를 용이하게 지각할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 적용되는 촬영이미지를 개략적으로 도시한 도면이고,

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 측지확인시스템을 기반으로 한 항공촬영 모습을 개략적으로 도시한 도면이고,

도 4는 본 발명에 따른 지지프레임의 모습을 도시한 분해 사시도이고,

도 5는 본 발명에 따른 지지프레임의 동작 모습을 도시한 정면도이고,

도 6은 본 발명에 따른 측지확인시스템의 구성 모습을 도시한 블록도이고,

도 7은 본 발명에 따른 측지확인시스템에 의한 수치지도 이미지를 개략적으로 도시한 도면이고,

도 8은 도 1에 도시한 촬영이미지의 해당 지형에 대한 변경된 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.

Claims

제1,2,3카메라(121, 122, 123); 제1카메라(121)와 고정하는 기준대(111)와, 제2,3카메라(122, 123)를 각각 고정하는 회동대(112, 112')와, 기준대(111)를 중심에 고정하고 한 쌍의 회동대(112, 112')는 양단에 각각 회동가능하게 고정해서 제1,2,3카메라(121, 122, 123)가 일렬로 배치되도록 하는 고정대(113, 113')와, 기준대(111)에 회전가능하게 입설되는 스크류(114)와, 회동대(112, 112')에 각각 나란히 입설되되 하방으로 갈수록 서로 마주하는 일면 간의 간격이 일정하게 좁아지도록 형성된 사다리꼴 형상의 가이드(115, 115')와, 스크류(114)가 치합하면서 관통하는 너트부(116a)를 중심에 형성하고 양단이 가이드(115, 115')의 상기 일면과 슬라이딩 가능하게 맞물리는 가압대(116)를 구비한 지지프레임(110); 스크류(114)의 회전을 위해 동력을 제공하는 구동모터(130)로 된 기기부(100):

스크류(114)의 회전수를 카운트하는 스크류 카운터(210); 스크류 카운터(210)로부터 입력된 스크류(114)의 회전수에 따른 가압대(116)의 이동거리와 가압대(116)의 길이(L1) 정보를 통해 제2,3카메라(122, 123)의 촬영 각(θ1)을 연산하도록 프로그램되어 컴퓨터에 설치되는 촬영각연산모듈(220); GPS좌표를 감지하는 GPS수신기(270); GPS수신기(270)로부터 GPS좌표를 수신해서 항공기(A)의 현위치를 확인하도록 프로그램되어 컴퓨터에 설치되는 GPS확인모듈(230); 항공기(A)의 고도(H)를 수신해 확인하도록 프로그램되어 컴퓨터에 설치되는 위치확인모듈(240); GPS확인모듈(230)과 촬영각연산모듈(220)로부터 촬영 지역의 GPS 및 촬영 각(θ1) 정보를 확인받아서 제1,2,3카메라(121, 122, 123)로부터 전송되는 해당 촬영이미지 데이터에 입력하고, 위치확인모듈(240)에서 확인한 고도(H)와 촬영각연산모듈(220)에서 확인한 촬영 각(θ1)을 연산해서 제1,2,3카메라(21, 22, 23)가 동일지점을 촬영하게 되는 항공기(A)의 이동거리(D)를 확인하며, 촬영이미지 데이터를 이동거리(D)를 기준으로 분류해 저장하도록 프로그램되어 컴퓨터에 설치되는 데이터분류모듈(250); 제1,2,3카메라(121, 122, 123)로부터 전송되는 해당 촬영이미지 데이터에서 촬영이미지에 포함된 건물(B, B', B")의 평면 중심을 지역(P, P')으로 설정하도록 프로그램되어 컴퓨터에 설치되는 평면중심확인모듈(280); 촬영이미지 데이터와 지역(P, P') 정보를 각각 데이터분류모듈(250)과 평면중심확인모듈(280)로부터 수신하고 발신하도록 프로그램되어 컴퓨터에 설치되는 데이터통신모듈(260)로 된 전산부(200):

항공기(A)의 고도(H)를 계측하고, 위치확인모듈(240)로 계측된 고도(H)를 전송하는 고도계측기(330)로 된 항공계측부(300): 및

데이터통신모듈(260)로부터 발신된 촬영이미지 데이터를 수신하도록 프로그램되어 컴퓨터에 설치되는 데이터수신모듈(410)과, 촬영이미지 데이터를 측면촬영이미지 데이터와 평면촬영이미지 데이터로 분리하고 새로운 촬영이미지 데이터가 수신될 경우 측면촬영이미지 데이터베이스(430) 및 평면촬영이미지 데이터베이스(440)에 저장된 해당 데이터를 갱신하며 촬영이미지에 포함된 구조물별로 평면 정보를 설정해 식별가능하게 편집하도록 프로그램되어 컴퓨터에 설치되는 편집갱신모듈(420)과, 측면촬영이미지 데이터와 평면촬영이미지 데이터를 각각 저장하는 측면촬영이미지 데이터베이스(430) 및 평면촬영이미지 데이터베이스(440)와, 데이터통신모듈(260)에서 발신한 새로운 지역(P, P') 정보와 기존 지역(P, P') 정보를 수신 및 비교해 해당 건물(B, B', B")의 신축 또는 철거 여부를 데이터로 저장하도록 프로그램되어 컴퓨터에 설치되는 촬영이미지비교모듈(420')과, 사용자의 입력장치 조작으로 제어신호가 입력되도록 프로그램되어 컴퓨터에 설치되는 입력모듈(450)과, 입력모듈(450)에 입력된 제어신호에 따라 촬영이미지비교모듈(420')과

측면촬영이미지 데이터베이스(430) 및 평면촬영이미지 데이터베이스(440)의 데이터를 검색하도록 프로그램되어 컴퓨터에 설치되는 검색모듈(480)과, 각각의 촬영이미지 데이터에 포함된 GPS좌표를 기준으로 검색모듈(480)에서 검색된 촬영이미지 데이터의 촬영이미지에 GPS좌표계를 합성 및 적용하되 구조물별로 설정된 평면 정보를 기준으로 GPS좌표계를 합성하도록 프로그램되어 컴퓨터에 설치되는 GPS좌표연계모듈(490)과, GPS좌표와 촬영이미지가 합성되어 완성된 수치지도를 출력장치를 통해 출력하도록 프로그램되어 컴퓨터에 설치되는 출력모듈(460)과, 검색모듈(480)과 GPS좌표연계모듈(490)과 출력모듈(460)의 동작을 제어하도록 프로그램되어 컴퓨터에 설치되는 제어모듈(470)로 된 데이터통합 관리부(400):

를 포함하는 것을 특징으로 하는 지형 및 지형물 변화에 따른 기준점 대비 측지확인시스템.