KR101094078B1 - 비가시광선계 촬영 장치 및 초고온체의 비가시광선계 촬영 방법 - Google Patents

비가시광선계 촬영 장치 및 초고온체의 비가시광선계 촬영 방법 Download PDF

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Abstract

실시예에 따른 비가시광선계 촬영 장치는 일정한 경로에 따라 주기적으로 주행하는 초고온체를 촬영하는 비가시광선계 촬영 장치에 관한 것으로서, 천체 상에서의 시간에 따른 상기 초고온체의 제1 이동경로정보를 저장하는 저장부; 지구상에서의 상기 촬영 장치의 위치정보를 생성하고, 상기 위치정보를 기준으로 한 3차원 좌표정보를 구성하는 GPS부; 상기 촬영 장치의 수평위치정보를 생성하는 제1센서; 상기 촬영 장치의 수직위치정보를 생성하는 제2센서; 및 상기 좌표정보, 상기 위치정보, 상기 제1 이동경로정보에 의하여, 좌표 상에서의 시간에 따른 상기 초고온체의 제2 이동경로정보를 계산하는 제1연산부; 시간 정보 및 상기 제2 이동경로정보에 의하여, 상기 좌표 상에서의 상기 초고온체의 현재 위치 정보를 계산하는 제2연산부; 상기 수평위치정보 및 상기 수직위치정보에 의하여 상기 좌표 상에서의 상기 촬영 장치의 방향정보를 계산하는 제3연산부; 상기 방향정보 및 상기 현재 위치 정보에 의하여, 상기 촬영 장치가 상기 초고온체를 향하고 있는지 여부를 판별하는 제4연산부를 포함하는 제어부를 포함한다.

Description

비가시광선계 촬영 장치 및 초고온체의 비가시광선계 촬영 방법{Photographing apparatus of non-visible ray spectrum and photographing method of non-visible ray spectrum of extensive heat source}
실시예는 비가시광선계 촬영 장치 및 초고온체의 비가시광선계 촬영 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 전자기파는 스펙트럼의 파장영역(단위; Å)에 따라 "전파-적외선-가시광선-자외선-X선-감마선"으로 구분되며, 각 대역의 전자기파는 소정 매체에 대하여 상이한 투과계수, 흡광계수 및 에너지 분포를 갖는다.
이와 같은 전자기파를 인식하기 위한 이미지 센서 및 이를 이용한 카메라 역시 파장영역에 따라 구분되어 사용되며, 예를 들어 열상 카메라, X선 카메라, 일반적 광학(가시광선) 카메라 등이 있다.
상기 이미지 센서 및 카메라는 사용 용도에 따라 특정 대역의 한가지 전자기파에 반응하여 전기신호를 생성하도록 제조되며, 생성된 전기신호는 인체의 눈이 감지할 수 있도록 영상으로 구성된다.
특히, 상기 가시광선은 이미지 센서의 도움 없이 인체에 인식되는 파장대역으로서, 인체의 인식 능력에 따라 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 대역으로 다시 구분되며, 전기신호로의 변환을 위하여 가시광선계 이미지 센서(Visual ray spectrum image sensor), 가령 CCD(Charge-Coupled Device) 이미지 센서, CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 이미지 센서의 도움을 받는 경우, RGB 색상 체계를 이용하게 된다. 이에 대하여 간단히 설명하면 다음과 같다.
가시광선계 이미지 센서는 마이크로 렌즈, 평탄화층, 컬러필터층, 절연층, 금속배선층, 반도체 기판 등으로 이루어지며, 상기 반도체 기판에는 광학신호를 전기신호로 변환하는 포토다이오드, 전기신호를 처리하는 각종 이온주입영역, 트랜지스터 등이 형성된다.
이때, 상기 마이크로렌즈로 입사된 빛은 세가지 종류의 컬러필터를 통과하면서 상이한 흡광계수를 가짐에 따라 RGB 색상으로 분리된다. 분리된 색상신호는 세개의 포토다이오드에서 각각 별도의 전기신호로 변환되어 처리됨으로써 다른 스펙트럼의 전자기파와는 달리 컬러로 표현될 수 있다. 따라서, 가시광선계 이미지 센서는 세개의 단위 픽셀이 단일 화소를 이루게 된다.
반면, 비가시광선계(non-visual ray spectrum) 전자기파의 경우 인체의 인식 특성상 컬러 대역으로 다시 구분되지 못하므로, 단일 디텍터를 이용하여 처리되며 비가시광선계 이미지 센서의 하나의 단위 픽셀이 하나의 화소를 이루어 흑백의 전기신호로 처리된다.
비가시광선계 카메라, 가령 열화상 카메라에 사용되는 디텍터는 InSb(indium antimonde), VoX(vamadium oxide), 비정질 실리콘(amorphous silicon) 등의 소재로 제작되며, 이미지 센서를 이루는 다수의 화소중 하나의 화소, 즉 단위셀을 이룬다.
상기 디텍터의 셀표면에 적외선이 입사되면 저항 수치가 변화되고, 변화량에 따른 전기신호를 생성하여 흑백 영상을 구성할 수 있다(참고로, 가시광선계 이미지 센서의 포토다이오드는 광전 현상을 이용한 것임).
따라서, 전체 화면을 이루는 다수의 디텍터는 기판 위에 절연되어 부양된 형태로 고정되는데, 가령 핀 등의 지지물을 통하여 기판 위에 고정될 수 있다.
이와 같이 기판 위에 부양되어 고정된 다수의 디텍터가 비가시광선계 이미지 센서를 이룬다.
이때, 디텍터에 초고온체에 의한 적외선, 가령 약 700℃ 이상에 해당되는 적외선이 입사되면 포화(saturation)현상이 발생되고, 디텍터의 변화된 저항수치는 바로 초기화(clear)되지 않고 포화된 상태를 일정 시간, 가령 수분 내지 수시간 이상 유지한다.
따라서, 다른 물체를 찍으려해도 초고온체의 잔상에 의하여 다른 물체를 찍기가 불가능해진다.
예를 들어, 열화상 카메라로 태양을 촬영한 후 카메라의 방향을 바꾸어 다른 물체를 촬영하려 해도 비가시광선계 이미지 센서에 태양의 잔상이 남아 십수분간 촬영이 불가능해진다. 참고로, 이러한 현상을 "sun burn detection"이라 한다.
종래, 초고온체의 잔상 현상을 방지하기 위하여, 포화된 디텍터 픽셀이 태양과 같은 원형을 이루고, 덩어리를 이루어 일정 시간 동안 포화 상태를 유지하면 이를 태양으로 인식하고, 즉 열화상 카메라가 태양을 향하고 있는 것으로 간주하고, 셔터를 닫거나 전기신호의 게인(gain)을 감소시키는 기술을 이용하였다.
그러나 이와 같은 종래의 기술은 일단 포화 현상이 발생된 후 조치를 취하는 방식이므로 잔상(sun burn ghost)을 원천적으로 방지하는데 한계가 있다.
실시예는 초고온체로부터 방사된 비가시광선계 전자기파에 의한 비가시광선계 센서의 포화 현상으로 인한 잔상 현상을 방지할 수 있는 비가시광선계 촬영 장치 및 초고온체의 비가시광선계 촬영 방법을 제공한다.
실시예에 따른 비가시광선계 촬영 장치는 일정한 경로에 따라 주기적으로 주행하는 초고온체를 촬영하는 비가시광선계 촬영 장치에 관한 것으로서, 천체 상에서의 시간에 따른 상기 초고온체의 제1 이동경로정보를 저장하는 저장부; 지구상에서의 상기 촬영 장치의 위치정보를 생성하고, 상기 위치정보를 기준으로 한 3차원 좌표정보를 구성하는 GPS부; 상기 촬영 장치의 수평위치정보를 생성하는 제1센서; 상기 촬영 장치의 수직위치정보를 생성하는 제2센서; 및 상기 좌표정보, 상기 위치정보, 상기 제1 이동경로정보에 의하여, 좌표 상에서의 시간에 따른 상기 초고온체의 제2 이동경로정보를 계산하는 제1연산부; 시간 정보 및 상기 제2 이동경로정보에 의하여, 상기 좌표 상에서의 상기 초고온체의 현재 위치 정보를 계산하는 제2연산부; 상기 수평위치정보 및 상기 수직위치정보에 의하여 상기 좌표 상에서의 상기 촬영 장치의 방향정보를 계산하는 제3연산부; 상기 방향정보 및 상기 현재 위치 정보에 의하여, 상기 촬영 장치가 상기 초고온체를 향하고 있는지 여부를 판별하는 제4연산부를 포함하는 제어부를 포함한다.
실시예에 따른 초고온체의 비가시광선계 촬영 방법은 일정한 경로에 따라 주기적으로 주행하는 초고온체의 촬영 장치를 이용한 비가시광선계 촬영 방법에 관한 것으로서, 지구상에서의 상기 촬영 장치 위치정보를 생성하고, 상기 위치정보를 기준으로 한 3차원 좌표정보를 구성하는 단계; 천체 상에서의 시간에 따른 상기 초고온체의 제1 이동경로정보, 상기 좌표정보, 상기 위치정보에 의하여, 좌표 상에서의 시간에 따른 상기 초고온체의 제2 이동경로정보를 계산하는 단계; 시간 정보 및 상기 제2 이동경로정보에 의하여, 상기 좌표 상에서의 상기 초고온체의 현재 위치 정보를 계산하는 단계; 상기 촬영 장치의 수평위치정보 및 수직위치정보를 생성하는 단계; 상기 수평위치정보 및 상기 수직위치정보에 의하여 상기 좌표 상에서의 상기 촬영 장치의 방향정보를 계산하는 단계; 및 상기 방향정보 및 상기 현재 위치 정보에 의하여, 상기 촬영 장치가 상기 초고온체를 향하고 있는지 여부를 판별하는 단계를 포함한다.
실시예에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 실시예는 초고온체로부터 방사된 비가시광선계 전자기파에 의한 비가시광선계 센서의 포화 현상으로 인한 잔상 현상을 방지할 수 있다.
둘째, 초고온체로 인한 잔상 현상을 방지할 수 있으므로 촬영의 단절 없이 연속 촬영이 가능하며, 비가시광선계 전자기파의 수신 기능, 투과 촬영 기능, 감시 기능 등을 향상시킬 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 비가시광선계 촬영 장치의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도.
도 2는 실시예에 따른 초고온체의 비가시광선계 촬영 방법을 도시한 흐름도.
도 3은 실시예에 따른 초고온체의 비가시광선계 촬영 방법 중 관리자가 제1동작제어부를 선택한 경우의 흐름도.
도 4는 실시예에 따른 초고온체의 비가시광선계 촬영 방법 중 관리자가 제2동작제어부를 선택한 경우의 흐름도.
도 5는 실시예에 따른 초고온체의 비가시광선계 촬영 방법 중 관리자가 제3동작제어부를 선택한 경우의 흐름도.
도 6은 실시예에 따른 초고온체의 비가시광선계 촬영 방법 중 관리자가 제4동작제어부를 선택한 경우의 흐름도.
첨부된 도면을 참조하여 실시예에 따른 비가시광선계 촬영 장치 및 초고온체의 비가시광선계 촬영 방법에 대하여 상세히 설명한다.
이하, 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되므로 본 발명의 기술적 사상과 직접적인 관련이 있는 핵심적인 구성부만을 언급하기로 한다.
도 1은 실시예에 따른 비가시광선계 촬영 장치(100)의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 1에 의하면, 실시예에 따른 비가시광선계 촬영 장치(100)는 카메라 모듈(110), 구동부(120), 인터페이스부(130), GPS(Global Positioning System; 위성항법시스템)부(140), 제1센서(150), 제2센서(160), 제어부(170) 및 저장부(180)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 카메라 모듈(110)은 렌즈(111), 비가시광선계 센서(112), 회로부(113) 및 기계부(114)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 제어부(170)는 제1연산부(171), 제2연산부(172), 제3연산부(173), 제4연산부(174), 제5연산부(175), 제1동작제어부(176), 제2동작제어부(177), 제3동작제어부(178) 및 제4동작제어부(179)를 포함하여 구성된다.
실시예에 따른 비가시광선계 촬영 장치(100)는 피사체로부터 방사되는 비가시광선계 전자기파를 촬영하는 장치로서, 이하 설명의 편의를 위하여 상기 비가시광선계 촬영 장치(100)는 열화상 카메라이고, 상기 비가시광선계 전자기파는 상기 피사체의 온도에 대응되는 적외선인 것으로 한다. 그리고, 상기 비가시광선계 센서(112)는 적외선 센서인 것으로 한다.
또한, 본 발명의 기술적 사상에 따라, 상기 열화상 카메라(100)가 일정한 경로에 따라 주기적으로 주행하는 초고온체를 촬영하는 경우에 한정하여 실시예를 설명하기로 한다.
이하, 설명의 편의를 위하여 상기 초고온체는 태양인 것으로 한다.
상기 렌즈(111)를 통하여 집광된 적외선은 상기 적외선 센서(112)로 입사되고, 상기 적외선 센서(112)의 단위 화소를 이루는 디텍터에 의하여 흑백 영상을 구성하는 전기신호로 변환된다.
상기 회로부(113)는 상기 변환된 아날로그 전기신호를 디지털 영상신호로 ADC(Analog to Digital Converting)처리한다.
참고로, 피사체들이 동일한 온도를 가진다고 하여도 피사체들로부터 방사되는 적외선의 양은 다를 수 있다. 가령, 세라믹과 철이 동일하게 수백 도로 달구어져도 이들이 가지는 방사율의 차이로 인하여 방사되는 적외선의 양은 상이하며, 물질의 방사율표에 의하여 피사체의 적외선 양은 세팅되어야 한다.
실시예의 경우, 태양에 의하여 방사되는 적외선의 양은 물리적 기준 변환 수치에 의하여 설정되며, 상기 적외선 센서의 전기 신호는 이와 같은 설정값에 의하여 처리될 수 있다.
예를 들어, 실시예에 따른 열화상 카메라는 야외 감시, 산불 감시와 같은 감시용 카메라로 이용될 수 있고, 비동작식 고정 형태 또는 동작식 고정 형태로 사용될 수 있다. 이에 대해서는 이하에서 설명한다.
상기 저장부(180)는 천체 상에서의 시간에 따른 태양의 제1 이동경로정보를 저장한다. 따라서, 상기 제1 이동경로정보는 절대적 수치에 해당된다.
상기 GPS부(140)는 GPS 위성과 통신을 수행하며, 지구상에서의 상기 열화상 카메라(100)의 위치정보를 생성하고, 상기 위치정보를 기준(원점)으로 한 3차원 좌표정보를 구성한다.
상기 GPS부는 SPDT(Single Pole Double Throw) 스위치, RF필터, RF제어부, GPS이동식센서 등을 구비하여 구성될 수 있다.
상기 제1센서(150)는 상기 열화상 카메라(100)가 상기 구성된 3차원 좌표의 XY축 상에서 어느 방향을 향하고 있는지의 정보, 즉 수평위치정보를 생성하는데, 가령 지자기 센서를 포함하여 구비될 수 있다.
상기 제2센서(160)는 상기 열화상 카메라(100)가 상기 3차원 좌표의 Z축 상에서 어느 방향을 향하고 있는지의 정보, 즉 수직위치정보를 생성하는데, 가령 기울기 센서를 포함하여 구비될 수 있다.
상기 제어부(170)를 구성하는 상기 제1연산부(171)는 상기 좌표정보, 상기 위치정보, 상기 제1 이동경로정보를 상대적으로 비교연산하여, 상기 좌표 상에서의 시간에 따른 상기 태양의 제2 이동경로정보를 계산한다.
따라서, 상기 제2 이동경로정보는 상기 제1 이동경로정보와는 달리 상기 3차원 좌표를 기준으로 한 상대적 수치에 해당된다.
상기 제2연산부(172)는 시간 정보 및 상기 제2 이동경로정보에 의하여, 상기 좌표 상에서의 상기 초고온체의 현재 위치 정보를 계산하는데, 상기 시간 정보를 상기 GPS부 또는 크리스탈 오실레이터(crystal oscillator)로부터 제공받을 수 있다.
즉, 상기 현재 위치 정보는 실시예에 따른 열화상 카메라(100)를 원점으로 한 3차원 좌표 상에서 현재 태양이 어디에 위치하고 있는지를 계산한 정보이다.
상기 제3연산부(173)는 상기 수평위치정보 및 상기 수직위치정보에 의하여 상기 3차원 좌표 상에서의 상기 열화상 카메라(100)의 방향정보를 계산한다.
따라서, 상기 3차원 좌표 상에서의 상기 열화상 카메라(100)의 벡터 정보를 알 수 있다.
상기 제4연산부(174)는 상기 열화상 카메라(100)의 상기 방향정보 및 태양의 상기 현재 위치 정보에 의하여, 상기 열화상 카메라(100)가 태양을 향하고 있는지 여부를 판별한다.
상기 제5연산부(175)는 상기 적외선 센서(112)의 상기 디텍터의 전기신호가 포화상태에 근접했는지의 여부를 판별하여 감지신호를 생성한다.
예를 들어, 상기 제5연산부(175)는 상기 디텍터의 전기신호가 포화상태에서의 전기신호의 약 90％에 다다르면 상기 감지신호를 생성할 수 있다.
즉, 전체 영상을 구성하는 다수의 상기 디텍터 중 어느 하나의 화소라도 태양광이 입사되어 포화상태에 근접되면 상기 제5연산부(175)는 상기 감지신호를 생성할 수 있다.
이와 같이 하여, 상기 열화상 카메라(100)의 촬영 범위에 태양이 근접되고 있는지의 여부가 판단되면, 상기 4개의 동작제어부(176, 177, 178, 179)가 동작된다.
이때, 상기 4개의 동작제어부(176, 177, 178, 179)는 동시에 동작되거나 선택적으로 한개만 동작될 수 있으며, 이와 같은 선택적 동작은 상기 열화상 카메라(100)의 관리자에 의하여 설정받을 수 있다.
상기 인터페이스부(130)는 상기 열화상 카메라(100)의 디스플레이 장치(미도시) 또는 외부 디스플레이 장치(미도시)와 연결되고, GUI(Graphic User Ingerface), 키입력장치와 같은 사용자 입력수단을 제공하여 상기 선택적 동작을 설정받을 수 있다.
상기 제어부(170)를 구성하는 상기 제1동작제어부(176)는 상기 제4연산부(174)의 판별 결과, 상기 열화상 카메라(100)의 현재 방향이 태양에 근접했다고 판단된 경우, 상기 열화상 카메라(100)의 현재 방향이 태양에 다다를 때까지 상기 열화상 카메라(100)의 노출 정도를 점진적으로 감소시킨다.
가령, 상기 제4연산부(174)는 상기 렌즈(111)의 조리개 수치, 상기 기계부(114)의 셔터 속도를 제어하여 광입사량, 광입사시간과 같은 상기 노출 정도를 점진적으로 감소시킬 수 있다.
따라서, 상기 디텍터에 태양광이 입사되기 전에 상기 노출 정도를 제어함으로써 상기 디텍터가 포화되는 현상을 사전에 방지할 수 있다.
상기 제3동작제어부(178)는 상기 제4연산부(174)의 판별 결과, 상기 열화상 카메라(100)의 현재 방향이 태양에 근접했다고 판단된 경우, 상기 기계부(114)의 셔터를 폐쇄했다가 기 설정 시간 후 상기 셔터를 개방시킨다.
따라서, 상기 디텍터에 태양광이 입사되기 전에 상기 광입사를 차단함으로써 상기 디텍터가 포화되는 현상을 사전에 방지할 수 있다.
상기 제4동작제어부(179)는 상기 제4연산부(174)의 판별 결과, 상기 열화상 카메라(100)의 현재 방향이 태양에 근접했다고 판단된 경우, 상기 열화상 카메라(100)의 노출 정도를 최소화한 후 매 프레임마다 상기 노출 정도를 점진적으로 증가시킨다.
이때, 상기 제5연산부(175)로부터 상기 감지신호가 전달되면, 상기 노출 정도를 현재의 상태에서 정지시킨 후 기준 프레임 중 소정 개수의 프레임만 촬영하도록 한다.
상기 제4동작제어부(179)는 주기적으로, 가령 매초마다 동작될 수 있으며, 실시예에 따른 열화상 카메라(100)가 태양을 주시하고 있는 경우 촬영 프레임 레이트(frame rate)는 현저히 저하된다. 그러나, 기준 프레임의 모든 프레임이 동영상을 구성하는데 이용되는 것이 아니므로, 저하된 프레임 레이트로도 동영상을 구성하는데 무리가 없다.
이와 같은 상기 제1동작제어부(176), 상기 제3동작제어부(178), 상기 제4동작제어부(179)는 실시예에 따른 열화상 카메라(100)가 비동작식 고정 형태로 사용되는 경우이다.
가령, 실시예에 따른 열화상 카메라(100)가 감시용으로 소정 영역을 감시하도록 고정되고, 소정 영역에 태양의 경로가 포함된다면, 상기 열화상 카메라(100)는 비동작식으로서 회전되지 않고 하나의 방향만을 주시한 채 내부적으로 노출정도, 셔터 개폐, 프레임 레이트 등을 조정함으로써 잔상 현상을 방지할 수 있다.
이때, 상기 관리자가 상기 제1이동경로정보, 상기 위치정보, 상기 3차원 좌표정보, 상기 수평/수직 위치정보, 상기 제2이동경로정보, 상기 현재 위치 정보, 상기 방향 정보 등을 직접 계산하고, 상기 열화상 카메라(100)의 주시 방향을 제어하는 것은 불가능하며, 가능하다고 하더라도 매우 부정확하고 불편한 작업이 될 것이다.
반면, 실시예에 따른 열화상 카메라(100)가 동작식 고정 형태로 사용될 수 있는데, 이때는 상기 구동부(120)가 동작된다.
상기 구동부(120)는 소정 구조물에 고정되고, 상기 촬영 장치의 본체를 회전시킨다. 따라서, 상기 열화상 카메라(100)는 소정 위치에 고정된 상태에서 360 도 방향으로 회전될 수 있으며, 태양 경로를 피하여 상기 소정 영역을 감시할 수 있다.
가령, 태양이 상기 소정 영역을 지나갈 때, 상기 열화상 카메라(100)는 잠시 주시 방향을 변경하였다가 태양이 상기 소정 영역을 벗어나면 원래의 감시 방향으로 회귀될 수 있다.
그러나, 이 역시 관리자가 제어하기에는 불가능하거나 매우 부정확하고 불편한 작업이 될 것이다.
상기 제2동작제어부(177)는 상기 제4연산부(174)의 판별 결과, 상기 열화상 카메라(100)의 현재 방향이 태양에 근접했다고 판단된 경우, 상기 구동부(120)를 제어하여 상기 열화상 카메라(100)의 주시 방향을 변경하였다가 기 설정 시간 후 원래의 위치로 복귀시킨다.
이때, 기 설정 시간은 상기 시간정보에 의하여 카운팅될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예에 따른 초고온체의 비가시광선계 촬영 방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 2는 실시예에 따른 초고온체의 비가시광선계 촬영 방법을 도시한 흐름도이다.
처음으로, 상기 GPS부(140)는 지구상에서의 상기 열화상 카메라(100)의 상기 위치정보를 생성하고, 상기 위치정보를 기준으로 한 상기 3차원 좌표정보를 구성한다(S100).
상기 제1연산부(171)는 상기 저장부(180)에 기록된 상기 제1 이동경로정보, 상기 좌표정보, 상기 위치정보를 비교연산하여, 상기 제2 이동경로정보를 계산한다(S105).
이어서, 상기 제2연산부(172)는 상기 시간 정보 및 상기 제2 이동경로정보에 의하여, 상기 좌표 상에서의 태양의 현재 위치 정보를 계산한다(S110).
상기 현재 위치 정보가 계산되면, 상기 제1센서(150) 및 상기 제2센서(160)는 각각 상기 수평위치정보 및 상기 수직위치정보를 생성하고(S115),상기 제3연산부(173)는 상기 수평위치정보 및 상기 수직위치정보에 의하여 상기 3차원 좌표 상에서의 상기 열화상 카메라(100)의 상기 방향정보를 계산한다(S120).
다음으로, 상기 제4연산부(174)는 상기 열화상 카메라(100)의 상기 방향정보 및 태양의 상기 현재 위치 정보에 의하여, 상기 열화상 카메라(100)가 태양을 향하고 있는지 여부를 판별한다(S125).
도 3은 실시예에 따른 초고온체의 비가시광선계 촬영 방법 중 관리자가 제1동작제어부(176)를 선택한 경우의 흐름도이다.
이어서, 상기 인터페이스부(130)는 상기 사용자 입력수단을 제공하여 관리자로부터 상기 제1동작제어부(176) 내지 상기 제4동작제어부(179)의 동작을 선택받는다.
상기 선택 결과, 상기 제1동작제어부(176)가 선택되면(도 2의 S130의 "예"), 상기 제1동작제어부(176)는 상기 제4연산부(174)의 판별 결과, 상기 열화상 카메라(100)의 현재 방향이 태양에 근접했다고 판단된 경우(S131의 "예"), 상기 열화상 카메라(100)의 현재 방향이 태양에 다다를 때까지 상기 열화상 카메라(100)의 노출 정도를 점진적으로 감소시킨다(S132).
도 4는 실시예에 따른 초고온체의 비가시광선계 촬영 방법 중 관리자가 제2동작제어부(177)를 선택한 경우의 흐름도이다.
상기 선택 결과, 상기 제2동작제어부(177)가 선택되면(도 2의 S140의 "예"), 상기 제2동작제어부(177)는 상기 제4연산부(174)의 판별 결과, 상기 열화상 카메라(100)의 현재 방향이 태양에 근접했다고 판단된 경우(S141의 "예"), 상기 구동부(120)를 제어하여 상기 열화상 카메라(100)의 주시 방향을 변경하였다가(S142) 기 설정 시간 후 원래의 위치로 복귀시킨다(S143).
도 5는 실시예에 따른 초고온체의 비가시광선계 촬영 방법 중 관리자가 제3동작제어부(178)를 선택한 경우의 흐름도이다.
상기 선택 결과, 상기 제3동작제어부(178)가 선택되면(도 2의 S150의 "예"), 상기 제3동작제어부(178)는 상기 제4연산부(174)의 판별 결과, 상기 열화상 카메라(100)의 현재 방향이 태양에 근접했다고 판단된 경우(S151의 "예"), 상기 기계부(114)의 셔터를 폐쇄했다가(S152) 기 설정 시간 후 상기 셔터를 개방시킨다(S153).
도 6은 실시예에 따른 초고온체의 비가시광선계 촬영 방법 중 관리자가 제4동작제어부(179)를 선택한 경우의 흐름도이다.
상기 선택 결과, 상기 제4동작제어부(179)가 선택되면(도 2의 S160의 "예"), 상기 제4동작제어부(179)는 상기 제4연산부(174)의 판별 결과, 상기 열화상 카메라(100)의 현재 방향이 태양에 근접했다고 판단된 경우(S161의 "예"), 상기 열화상 카메라(100)의 노출 정도를 최소화한다(S162).
이후, 상기 제5연산부(175)가 상기 적외선 센서(112)를 이루는 디텍터의 전기신호가 포화상태에서 근접했는지의 여부를 판별하여 감지신호를 생성한다(S163).
상기 제4동작제어부(179)는 촬영시 기준 프레임의 매 프레임마다 상기 노출 정도를 점진적으로 증가시키고(S164), 상기 제5연산부(175)로부터 상기 감지신호가 전달되면, 상기 노출 정도를 현재의 상태에서 정지시킨다(S165).
상기 노출 정도가 현재의 상태에서 정지되면, 상기 제4동작제어부(179)는 기준 프레임 중 소정 개수의 프레임만 촬영하도록 한다(S166).
이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 비가시광선계 촬영 장치 110: 카메라 모듈
111: 렌즈 112: 비가시광선계 센서
113: 회로부 114: 기계부
120: 구동부 130: 인터페이스부
140: GPS부 150: 제1센서
160: 제2센서 170: 제어부
171 내지 175: 제1연산부 내지 제5연산부
176 내지 179: 제1동작제어부 내지 제4동작제어부

Claims (15)

  1. 일정한 경로에 따라 주기적으로 주행하는 초고온체를 촬영하는 비가시광선계 촬영 장치에 있어서,
    천체 상에서의 시간에 따른 상기 초고온체의 제1 이동경로정보를 저장하는 저장부;
    지구상에서의 상기 촬영 장치의 위치정보를 생성하고, 상기 위치정보를 기준으로 한 3차원 좌표정보를 구성하는 GPS부;
    상기 촬영 장치의 수평위치정보를 생성하는 제1센서;
    상기 촬영 장치의 수직위치정보를 생성하는 제2센서; 및
    상기 좌표정보, 상기 위치정보, 상기 제1 이동경로정보에 의하여, 좌표 상에서의 시간에 따른 상기 초고온체의 제2 이동경로정보를 계산하는 제1연산부와, 시간 정보 및 상기 제2 이동경로정보에 의하여, 상기 좌표 상에서의 상기 초고온체의 현재 위치 정보를 계산하는 제2연산부와, 상기 수평위치정보 및 상기 수직위치정보에 의하여 상기 좌표 상에서의 상기 촬영 장치의 방향정보를 계산하는 제3연산부와, 상기 방향정보 및 상기 현재 위치 정보에 의하여, 상기 촬영 장치가 상기 초고온체를 향하고 있는지 여부를 판별하는 제4연산부와, 상기 촬영장치의 디텍터의 전기신호가 포화상태에 근접했는지의 여부를 판별하여 감지신호를 생성하는 제5연산부와, 상기 제4연산부의 판별 결과, 상기 촬영 장치의 현재 방향이 상기 초고온체에 근접했다고 판단된 경우, 상기 촬영 장치의 노출 정도를 최소화한 후 매 프레임마다 상기 노출 정도를 점진적으로 증가시키고, 상기 감지신호에 따라 상기 노출 정도를 정지시킨 후 기준 프레임 중 소정 개수의 프레임만 촬영하도록 하는 제4동작제어부를 포함하는 제어부를 포함하는 비가시광선계 촬영 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 초고온체는
    태양인 것을 특징으로 하는 비가시광선계 촬영 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1센서는
    지자기 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 비가시광선계 촬영 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2센서는
    기울기 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 비가시광선계 촬영 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 시간 정보를 상기 GPS부 또는 크리스탈 오실레이터(crystal oscillator)로부터 제공받는 것을 특징으로 하는 비가시광선계 촬영 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 제4연산부의 판별 결과, 상기 촬영 장치의 현재 방향이 상기 초고온체에 근접했다고 판단된 경우, 상기 촬영 장치의 현재 방향이 상기 초고온체에 다다를 때까지 상기 촬영 장치의 노출 정도를 점진적으로 감소시키는 제1동작제어부를 포함하는 비가시광선계 촬영 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    소정 구조물에 고정되고, 상기 촬영 장치의 본체를 회전시키는 구동부를 포함하는 비가시광선계 촬영 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 제4연산부의 판별 결과, 상기 촬영 장치의 현재 방향이 상기 초고온체에 근접했다고 판단된 경우, 상기 구동부를 동작시켰다가 기 설정 시간 후 원래의 위치로 복귀시키는 제2동작제어부를 포함하는 비가시광선계 촬영 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 제4연산부의 판별 결과, 상기 촬영 장치의 현재 방향이 상기 초고온체에 근접했다고 판단된 경우, 상기 촬영 장치의 셔터를 폐쇄했다가 기 설정 시간 후 상기 셔터를 개방시키는 제3동작제어부를 포함하는 비가시광선계 촬영 장치.
  10. 일정한 경로에 따라 주기적으로 주행하는 초고온체의 촬영 장치를 이용한 비가시광선계 촬영 방법에 있어서,
    지구상에서의 상기 촬영 장치 위치정보를 생성하고, 상기 위치정보를 기준으로 한 3차원 좌표정보를 구성하는 단계;
    천체 상에서의 시간에 따른 상기 초고온체의 제1 이동경로정보, 상기 좌표정보, 상기 위치정보에 의하여, 좌표 상에서의 시간에 따른 상기 초고온체의 제2 이동경로정보를 계산하는 단계;
    시간 정보 및 상기 제2 이동경로정보에 의하여, 상기 좌표 상에서의 상기 초고온체의 현재 위치 정보를 계산하는 단계;
    상기 촬영 장치의 수평위치정보 및 수직위치정보를 생성하는 단계;
    상기 수평위치정보 및 상기 수직위치정보에 의하여 상기 좌표 상에서의 상기 촬영 장치의 방향정보를 계산하는 단계;
    상기 방향정보 및 상기 현재 위치 정보에 의하여, 상기 촬영 장치가 상기 초고온체를 향하고 있는지 여부를 판별하는 단계;
    판별 결과, 상기 촬영 장치의 현재 방향이 상기 초고온체에 근접했다고 판단된 경우, 상기 촬영 장치의 노출 정도를 최소화하는 단계;
    상기 촬영장치의 디텍터의 전기신호가 포화상태에 근접했는지의 여부를 판별하여 감지신호를 생성하는 단계;
    촬영시 기준 프레임의 매 프레임마다 상기 노출 정도를 점진적으로 증가시키는 단계; 및
    상기 감지신호에 따라 상기 노출 정도를 정지시킨 후 상기 기준 프레임 중 소정 개수의 프레임만 촬영하도록 하는 단계를 포함하는 초고온체의 비가시광선계 촬영 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 초고온체는
    태양인 것을 특징으로 하는 초고온체의 비가시광선계 촬영 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    판별 결과, 상기 촬영 장치의 현재 방향이 상기 초고온체에 근접했다고 판단된 경우, 상기 촬영 장치의 현재 방향이 상기 초고온체에 다다를 때까지 상기 촬영 장치의 노출 정도를 점진적으로 감소시키는 단계를 포함하는 초고온체의 비가시광선계 촬영 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    판별 결과, 상기 촬영 장치의 현재 방향이 상기 초고온체에 근접했다고 판단된 경우, 상기 촬영 장치의 본체를 회전시켰다가 기 설정 시간 후 원래의 위치로 복귀시키는 단계를 포함하는 초고온체의 비가시광선계 촬영 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    판별 결과, 상기 촬영 장치의 현재 방향이 상기 초고온체에 근접했다고 판단된 경우, 상기 촬영 장치의 셔터를 폐쇄했다가 기 설정 시간 후 상기 셔터를 개방시키는 단계를 포함하는 초고온체의 비가시광선계 촬영 방법.
  15. 삭제
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