KR101109646B1 - 장애물 회피가 가능한 영상촬영부가 구비된 항공이미지 영상처리시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 항공기를 이용하여 촬영된 2차원 평면 이미지인 항공이미지를 제어부에 제공하는 항공이미지 제공부, 건물이나 도로의 이미지를 촬영하는 영상촬영부, 상기 영상촬영부의 현재위치에 관한 데이터를 제어부에 제공하는 위치정보 제공부, 제어부에 전송된 항공이미지를 상기 영상촬영부에서 제공되는 이미지 및 사익위치정보 제공부에서 제공되는 위치정보에 근거하여 3차원 영상으로 변환하는 영상도화장치를 포함하고, 상기 영상촬영부는 차량의 상부 외주면에 구비되는 레일, 상기 레일을 따라 왕복운동 가능하도록 구비되는 이동바디, 상기 이동바디에 회전 가능하도록 구비되는 레버, 상기 이동바디에 회전 가능하도록 구비되되 상기 레버와 소정거리 이격되어 구비되는 카메라 지지바, 상기 카메라 지지바에 고정되어 건물이나 도로의 이미지를 촬영하는 카메라, 상기 이동바디 내부에 구비되어 상기 레버의 일단과 상기 카메라 지지바의 일단을 서로 연결하는 연결바, 일단은 상기 카메라 지지바에 고정되고 타단은 상기 이동바디에 고정되어 상기 카메라 지지바의 회전속도를 조절하는 지지바 댐퍼를 포함하고, 상기 레버는 일단은 상기 이동바디의 외부에 위치하되 탄성부재에 의해 상기이동부재에 탄성지지되고, 타단은 상기 이동바디의 내부에 위치하되 레버힌지를 통해 상기 이동바디에 회전 가능하도록 고정되고, 상기 카메라 지지바는 상기 카메라가 고정되는 일단은 상기 이동바디의 외부에 위치하고, 타단은 상기 이동바디의 내부에 위치하되 상기 지지바 힌지를 통해 상기 이동바디에 회전 가능하게 고정되며, 상기 레버는 연결바 결합축을 통해 상기 연결바에 결합되고, 상기 카메라 지지바는 슬롯삽입축을 통해 상기 연결바에 결합되며 상기 연결바에는 그 길이방향을 따라 소정길이를 가지도록 구비되어 상기 슬롯삽입축이 수용되는 슬롯을 더 포함하고, 상기 지지바 댐퍼는 유체가 충진된 실린더, 일단은 상기 실린더 내부에서 이동 가능하고 타단은 상기 실린더의 외부에 위치하는 샤프트를 포함하되, 상기 실린더는 상기 이동바디에 회전 가능하도록 고정되고 상기 실린더의 외부에 위치한 샤프트의 타단은 상기 카메라 지지바에 회전 가능하도록 고정되는 것을 특징으로 하는 장애물의 회피가 가능한 영상촬영부가 구비된 항공이미지 영상처리스시템에 관한 것이다.

Description

장애물 회피가 가능한 영상촬영부가 구비된 항공이미지 영상처리시스템 {Drawing System of an aerial image}

본 발명은 2차원 이미지인 항공이미지를 3차원 이미지로 변환하는 항공이미지 영상처리시스템에 관한 것이다.

지도제작에 있어 영상처리의 도화란, 지리정보를 근거로 2차원 또는 3차원 이미지의 지도를 도시하는 작업을 지칭하는 것으로, 디지털 출력기술의 개발과 더불어 근래에는 디지털 이미지 또는 3차원 그래픽 이미지로 도시할 수 있게 되면서 실사와 같다는 의미로 영상도화라고도 불린다.

한편, 이러한 영상도화 기술이 발달하면서 보다 사실적이면서도 정밀한 지도제작이 가능해졌고, 또한 지형 및 지리정보의 변화에 따른 영상도화 정보의 갱신이 용이해졌다. 결국, 일급정보로 관리되면서 제한적으로 이용되던 지리정보는 오늘날 대중적인 정보로 널리 활용되고 있고, 정확성과 갱신효율이 크게 향상되면서 그 활용에 대한 신뢰도까지 높은 유용한 정보로 다양한 분야에서 널리 적용되고 있다.

그런데, 영상도화 기술에 대한 전술한 유용성은 영상도화된 지도의 정밀성과 정확도가 전제되어야 한다는 제한이 있다. 즉, 지도제작을 함에 있어서 영상도화 작업이 효율적이고 효과적으로 진행되어야 한다는 것이다. 더불어, 영상도화 작업을 개선하기 위해서는 작업에 적용되는 자료의 정밀도 및 다양성이 필수적으로 요구된다.

한편 종래 영상처리시스템에 구비된 영상촬영부는 차량에 구비되어 운전자가 도로를 따라 차량을 운전하는 과정에서 건물과 도로와 같은 영상을 촬영하였다. 그런데 차량에 영상촬영부가 구비된 종래 영상처리시스템의 경우 영상촬영부가 지면으로부터 일정 높이에 있는 사물과 간섭될 위험이 있었다.

본 발명은 상술한 문제의 해결을 위한 것으로 본 발명에 의하면 장애물의 회피가 가능한 영상촬영부가 구비된 항공이미지 영상처리시스템을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여, 항공기를 이용하여 촬영된 2차원 평면 이미지인 항공이미지를 제어부에 제공하는 항공이미지 제공부; 건물이나 도로의 이미지를 촬영하는 영상촬영부; 상기 영상촬영부의 현재위치에 관한 데이터를 제어부에 제공하는 위치정보 제공부; 제어부에 전송된 항공이미지를 상기 영상촬영부에서 제공되는 이미지 및 사익위치정보 제공부에서 제공되는 위치정보에 근거하여 3차원 영상으로 변환하는 영상도화장치;를 포함하고, 상기 영상촬영부는 차량의 상부 외주면에 구비되는 레일, 상기 레일을 따라 왕복운동 가능하도록 구비되는 이동바디, 상기 이동바디에 회전 가능하도록 구비되는 레버, 상기 이동바디에 회전 가능하도록 구비되되 상기 레버와 소정거리 이격되어 구비되는 카메라 지지바, 상기 카메라 지지바에 고정되어 건물이나 도로의 이미지를 촬영하는 카메라, 상기 이동바디 내부에 구비되어 상기 레버의 일단과 상기 카메라 지지바의 일단을 서로 연결하는 연결바, 일단은 상기 카메라 지지바에 고정되고 타단은 상기 이동바디에 고정되어 상기 카메라 지지바의 회전속도를 조절하는 지지바 댐퍼를 포함하고, 상기 레버는 일단은 상기 이동바디의 외부에 위치하되 탄성부재에 의해 상기이동부재에 탄성지지되고, 타단은 상기 이동바디의 내부에 위치하되 레버힌지를 통해 상기 이동바디에 회전 가능하도록 고정되고, 상기 카메라 지지바는 상기 카메라가 고정되는 일단은 상기 이동바디의 외부에 위치하고, 타단은 상기 이동바디의 내부에 위치하되 상기 지지바 힌지를 통해 상기 이동바디에 회전 가능하게 고정되며, 상기 레버는 연결바 결합축을 통해 상기 연결바에 결합되고, 상기 카메라 지지바는 슬롯삽입축을 통해 상기 연결바에 결합되며 상기 연결바에는 그 길이방향을 따라 소정길이를 가지도록 구비되어 상기 슬롯삽입축이 수용되는 슬롯을 더 포함하고, 상기 지지바 댐퍼는 유체가 충진된 실린더, 일단은 상기 실린더 내부에서 이동 가능하고 타단은 상기 실린더의 외부에 위치하는 샤프트를 포함하되, 상기 실린더는 상기 이동바디에 회전 가능하도록 고정되고 상기 실린더의 외부에 위치한 샤프트의 타단은 상기 카메라 지지바에 회전 가능하도록 고정되는 것을 특징으로 하는 장애물의 회피가 가능한 영상촬영부가 구비된 항공이미지 영상처리스시템을 제공한다.

또한, 상기 레버는 상기 차량의 전진방향을 기준으로 상기 카메라 지지바보다 전방에 위치하고, 상기 실린더는 상기 이동바디 내부에 고정되고 상기 실린더의 외부에 위치한 샤프트의 타단은 상기 카메라 지지바에 회전 가능하도록 고정되는 것을 특징으로 하는 장애물의 회피가 가능한 영상촬영부가 구비된 항공이미지 영상처리시스템을 제공한다.

본 발명은 장애물의 회피가 가능한 영상촬영부가 구비된 항공이미지 영상처리스시템을 제공하는 효과를 도모할 수 있다.

도 1은 본 발명 장애물의 회피가 가능한 영상촬영부가 구비된 항공이미지 영상처리스시템의 개략도이다.
도 2와 도 3은 본 발명 장애물의 회피가 가능한 영상촬영부가 구비된 항공이미지 영상처리스시템에 구비되는 영상촬영부의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 4와 도 5는 본 발명 장애물의 회피가 가능한 영상촬영부가 구비된 항공이미지 영상처리스시템에 구비되는 영상촬영부의 다른 실시예를 도시한 것이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자가 이해하는 당해 용어의 일반적 의미와 동일하고, 만약 본 명세서에 사용된 용어가 당해 용어의 일반적 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다.

한편, 이하에 기술될 장치의 구성이나 제어방법은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 한정하기 위함은 아니며, 명세서 전반에 걸쳐서 동일하게 사용된 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

본 발명 장애물의 회피가 가능한 영상촬영부가 구비된 항공이미지 영상처리스시템(100)은 항공기를 이용하여 촬영된 2차원 평면 이미지인 항공이미지를 제어부(9)에 제공하는 항공이미지 제공부(1), 건물이나 도로의 이미지를 촬영하는 영상촬영부(5), 영상촬영부(5)의 현재위치에 관한 데이터를 제어부(9)에 제공하는 위치정보 제공부(3), 제어부(9)에 전송된 항공이미지, 촬영된 영상 및 위치정보에 근거하여 2차원 항공이미지를 3차원 영상으로 변환하는 영상도화장치(7)를 포함한다.

본 발명 장애물의 회피가 가능한 영상촬영부가 구비된 항공이미지 영상처리스시템(100)은 도 1에 도시된 바와 같이 차량에 구비될 수도 있지만 각 구성이 서로 분리되어 구비되되 유무선 네트워크를 통해 서로 연결되도록 구비되어도 무방하다.

상기 항공이미지 제공부(1)는 제어부(9)에 연결된 데이터베이스(DB)형태로 구비될 수 있는데 상기 항공이미지는 항공기를 이용하여 지표면을 촬영한 2차원 평면이미지의 통칭으로 정의된다.

상기 위치정보 제공부(3)는 GPS 수신기와 GPS위성을 이용하여 GPS 수신기가 위치한 좌표를 산정하는 수단으로 상기 GPS 수신기는 상기 영상촬영부(5)와 동일한 대상에 구비됨이 바람직하다.

즉 영상촬영부(5)가 도 1과 같이 차량(51)에 구비될 경우 상기 GPS 수신기도 차량(51)에 고정되어 구비됨이 바람직하다.

한편 상기 제어부(9)는 위치정보 제공부(3)에서 제공되는 위치정보를 바탕으로 영상촬영부(5)에서 촬영된 이미지가 항공이미지의 어떤 부분에 해당하는지를 산출하게 될 것이다.

본 발명 장애물의 회피가 가능한 영상촬영부가 구비된 항공이미지 영상처리스시템(100)에 구비되는 영상촬영부(5)는 장애물의 회피가 가능한 구조를 가진 것이 특징이다.

즉 본 발명에 구비되는 영상촬영부(5)는 차량(51)의 상부 외주면에 구비되는 레일(52), 상기 레일(53)을 따라 왕복운동 가능하도록 구비되는 이동바디(53), 상기 이동바디에 회전 가능하도록 구비되는 레버(54), 상기 이동바디에 회전 가능하도록 구비되되 상기 레버와 소정거리 이격되어 구비되는 카메라 지지바(55), 상기 카메라 지지바(55)에 고정되어 건물이나 도로의 이미지를 촬영하는 카메라(56), 상기 이동바디(53) 내부에 구비되어 상기 레버(54)의 일단과 상기 카메라 지지바(55)의 일단을 서로 연결하는 연결바(57), 일단은 상기 카메라 지지바(55)에 고정되고 타단은 상기 이동바디(53)에 고정되어 상기 카메라 지지바(55)의 회전속도를 조절하는 지지바 댐퍼(58)를 포함한다.

상기 레일(52)은 차량의 상부 외주면 길이방향을 따라 구비되고, 상기 이동바디(53)는 상기 레일(52)의 안내를 받아 상기 차량(51)의 상부 외주면을 왕복할 수 있도록 구비됨이 바람직하다.

이 경우 상기 이동바디(53)는 제어부(9)의 지시에 따라 상기 이동바디(53)에 동력을 제공하는 구동부(미도시)를 더 포함할 수 있다.

상기 레버(54)와 카메라 지지바(55)는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 이동바디(53)에 회전 가능하도록 결합된다.

즉 상기 레버(54)는 일단은 상기 이동바디(53)의 외부에 위치하고, 타단은 상기 이동바디(53) 내부에 위치하되 레버힌지(541)를 통해 상기 이동바디(53)에 회전 가능하도록 고정된다.

상기 카메라 지지바(55)는 카메라(56)가 고정되는 일단은 상기 이동바디(53)의 외부에 위치하고, 타단은 상기 이동바디(53) 내부에 위치하되 지지바 힌지(551)를 통해 이동바디(53)에 회전 가능하게 고정된다.

한편 상기 이동바디(53) 내부에는 상기 레버(54)의 타단과 상기 카메라 지지바(55)의 타단을 연결하는 연결바(57)가 더 구비된다.

상기 레버(54)는 연결바 결합축(543)을 통해 상기 연결바(57)에 결합되고, 상기 카메라 지지바(55)는 슬롯삽입축(553)을 통해 상기 연결바(57)에 결합된다. 따라서 상기 카메라 지지바(55)는 상기 연결바(57)을 통해 상기 레버(54)와 연동하게 된다.

즉 카메라(56)과 충돌하게 되는 장애물이 존재할 경우 장애물은 먼저 레버(54)에 충돌하게 되며 레버(54)가 장애물과 접촉하여 도 3에 도시된 바와 같이 시계방향으로 회전하면 연결바(57)에 의해 카메라 지지바(55)도 시계방향으로 회전하게 된다. 따라서 본 발명은 카메라의 이동을 간섭하는 장애물의 회피가 가능한 영상촬영부가 구비된 항공이미지 영상처리스시템을 제공할 수 있게 되는 것이다.

이를 위해 이동바디(53)의 표면으로부터 상기 레버(54)의 말단까지의 거리는 이동바디(53)의 표면으로부터 카메라(56)의 상부면에 이르는 거리와 같거나 더 크게 구비됨이 바람직하다.

한편 상기 레버(54)에는 레버(54)를 원위치(도 2)로 복귀시키는 탄성부재(545)가 더 구비될 수 있는데 상기 탄성부재(545)는 일단은 상기 레버(54)에 고정되고 타단은 상기 이동바디(53)에 고정되는 스프링으로 구비될 수 있다.

따라서 레버(54)는 장애물에서 분리되는 즉시 원위치로 복귀하게 된다.

다만 레버(54)가 원위치(이동바디에 대한 수직방향)로 복귀하면 연결바(57)에 의해 연결된 카메라 지지바(55)도 원위치로 복귀(이동바디에 대한 수직방향으로 이동, 도 2참고)하게 되는데 레버(54)와 카메라 지지바(55)는 소정거리 이격되어 구비되어 있기 때문에 카메라 지지바(55)가 레버(54)와 동시에 원위치로 복귀하게 되면 카메라 지지바(55)에 고정된 카메라(56)는 장애물과 충돌할 위험이 있다.

이를 방지하기 위해 상기 연결바(57)에는 카메라 지지바(55)의 슬롯 삽입축(553)이 수용되도록 구비되되 상기 연결바의 길이방향을 따라 소정길이를 가지도록 구비되는 슬롯(571)을 더 포함할 수 있다.

따라서 상기 카메라 지지바(55)는 레버(54)가 장애물에 의해 가압될 경우 레버(54)와 동시에 시계방향으로 회전하지만 장애물과 레버(54)의 접촉이 해제되어 레버(54)가 원위치로 복귀하더라도 레버(54)의 원위치 복귀를 위한 회전(반시계방향 회전)시점과 시차를 두고 원위치로 복귀하게 된다.

나아가 상기 영상촬영부(5)에는 상기 카메라 지지바(55)의 복귀를 지연시키는 지지바 댐퍼(58)가 더 구비될 수 있다.

상기 지지바 댐퍼(58)는 유체가 충진된 실린더, 일단이 상기 실린더 내부에서 이동 가능하고 타단은 상기 실린더의 외부에 위치하는 샤프트를 포함하도록 구비될 수 있다.

이 경우 상기 실린더는 상기 이동바디(53)에 회전 가능하도록 고정되고, 상기 실린더의 외부에 위치한 샤프트의 타단은 상기 카메라 지지바(55)에 회전 가능하도록 고정됨이 바람직하다.

따라서 상기 카메라 지지바(55)는 레버(54)가 장애물에 의해 가압될 경우 레버(54)와 동시에 시계방향으로 회전하지만 장애물과 레버(54)의 접촉이 해제되어 레버(54)가 원위치로 복귀하더라도 레버(54)의 원위치 복귀를 위한 회전(반시계방향 회전)시점과 시차를 두고 원위치로 복귀할 수 있게 된다.

한편 본 발명 장애물 회피가 가능한 영상촬영부가 구비된 영상처리시스템(100)에 구비된 영상도화장치(7)는 항공이미지 제공부(1)에서 제어부(9)로 전송된 2차원 항공이미지를 상기 위치정보 제공부(3) 및 영상촬영부(5)를 통해 수집된 데이터에 근거하여 3차원 이미지로 변환하게 된다.

2차원 항공이미지를 카메라로 촬영된 데이터(사진 또는 동영상 데이터 등)에 근거하여 3차원 이미지로 변환하는 장치 및 방법은 당업자에게 널리 알려진 기술인바 자세한 설명은 생략한다.

도 4와 도 5는 장애물 회피가 가능한 영상촬영부가 구비된 영상처리시스템 (100)에 구비되는 영상촬영부(5)의 다른 실시예를 도시한 것으로 본 실시예는 지지바 댐퍼(58)가 이동바디(53) 내부에 구비된다는 점에서 도 2와 도 3에 개시된 실시예와 구별된다.

즉 본 실시예에 따른 지지바 댐퍼(58)는 유체가 충진된 실린더, 일단은 상기 실린더 내부에서 이동 가능하고 타단은 상기 실린더의 외부에 위치하는 샤프트를 포함하되 상기 실린더는 상기 이동바디 내부에 고정되고 상기 실린더의 외부에 위치한 샤프트의 타단은 상기 카메라 지지바에 회전 가능하도록 고정되는 것이 특징이다.

상기 지지바 댐퍼(58)를 제외한 나머지 구성은 도 2와 도 3에 개시된 실시예와 동일한 바 자세한 설명은 생략한다.

본 발명은 다양한 형태로 변형되어 실시될 수 있을 것인바 상술한 실시예에 그 권리범위가 한정되지 않는다. 즉 변형된 실시예가 본 발명 특허청구범위의 필수 구성요소를 포함하고 있다면 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

100: 장애물 회피가 가능한 영상촬영부가 구비된 영상처리시스템
1: 항공이미지 제공부 3: 위치정보 제공부
5: 영상촬영부 51: 차량
52: 레일 53: 이동바디
54: 레버 541: 레버힌지
543: 연결바 결합축 545: 탄성부재
55: 카메라 지지바 551: 지지바 힌지
553: 슬롯 삽입축 56: 카메라
57: 연결바 571: 슬롯
58: 지지바 댐퍼 7: 영상도화장치
9: 제어부

Claims (2)

1. 항공기를 이용하여 촬영된 2차원 평면 이미지인 항공이미지를 제어부(9)에 제공하는 항공이미지 제공부(1);
   건물이나 도로의 이미지를 촬영하여 상기 제어부(9)에 전송하는 영상촬영부(5);
   상기 영상촬영부(5)의 현재위치에 관한 데이터를 상기 제어부(9)에 제공하는 위치정보 제공부(3);
   상기 제어부(9)에 전송된 항공이미지를 상기 영상촬영부(5)에서 제공되는 이미지 및 상기 위치정보 제공부(3)에서 제공되는 위치정보에 근거하여 3차원 영상으로 변환하는 영상도화장치(7);를 포함하고,
   상기 영상촬영부(5)는
   차량(51)의 상부 외주면에 구비되는 레일(52), 상기 레일(52)을 따라 왕복운동 가능하도록 구비되는 이동바디(53), 상기 이동바디(53)에 회전 가능하도록 구비되는 레버(54), 상기 이동바디(53)에 회전 가능하도록 구비되되 상기 레버(54)와 소정거리 이격되어 구비되는 카메라 지지바(55), 상기 카메라 지지바(55)에 고정되어 건물이나 도로의 이미지를 촬영하는 카메라(56), 상기 이동바디(53) 내부에 구비되어 상기 레버(54)의 일단과 상기 카메라 지지바(55)의 일단을 서로 연결하는 연결바(57), 일단은 상기 카메라 지지바(55)에 고정되고 타단은 상기 이동바디(53)에 고정되는 지지바 댐퍼(58)를 포함하고,
   상기 레버(54)는 일단은 상기 이동바디(53)의 외부에 위치하되 탄성부재(545)에 의해 상기 이동바디(53)에 탄성지지되고, 타단은 상기 이동바디(53)의 내부에 위치하되 레버힌지(541)를 통해 상기 이동바디(53)에 회전 가능하도록 고정되고,
   상기 카메라 지지바(55)는 상기 카메라(56)가 고정되는 일단은 상기 이동바디(53)의 외부에 위치하고, 타단은 상기 이동바디(53)의 내부에 위치하되 지지바 힌지(551)를 통해 상기 이동바디(53)에 회전 가능하게 고정되며,
   상기 레버(54)는 연결바 결합축(543)을 통해 상기 연결바(57)에 결합되고 상기 카메라 지지바(55)는 슬롯 삽입축(553)을 통해 상기 연결바(57)에 결합되며, 상기 연결바(57)에는 그 길이방향을 따라 소정길이를 가지도록 구비되어 상기 슬롯 삽입축(553)이 수용되는 슬롯(571)을 더 포함하고,
   상기 지지바 댐퍼(58)는 유체가 충진된 실린더, 일단은 상기 실린더 내부에서 이동 가능하고 타단은 상기 실린더의 외부에 위치하는 샤프트를 포함하되, 상기 실린더는 상기 이동바디(53)에 회전 가능하도록 고정되고 상기 실린더의 외부에 위치한 샤프트의 타단은 상기 카메라 지지바(55)에 회전 가능하도록 고정되고,
   상기 레버(54)는 상기 차량(51)의 전진방향을 기준으로 상기 카메라 지지바(55)보다 전방에 위치하고, 상기 실린더는 상기 이동바디(53) 내부에 고정되고 상기 실린더의 외부에 위치한 샤프트의 타단은 상기 카메라 지지바(55)에 회전 가능하도록 고정되는 것을 특징으로 하는 장애물의 회피가 가능한 영상촬영부가 구비된 항공이미지 영상처리시스템.
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