KR101223178B1 - 디이엠 및 영역정보를 활용한 개방형 자동 촬영 노선 설계 시스템 - Google Patents

디이엠 및 영역정보를 활용한 개방형 자동 촬영 노선 설계 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 항공기의 카메라를 통한 항공이미지 획득 과정에서 항공기의 급격한 가·감속이나 선회 시 카메라가 자체 구조에 의해서 평형 상태를 유지하기 위한 회전 동작을 하며, 만약 카메라가 평형 상태를 유지 못할 시 해당 사실을 원거리의 관리서버에 실시간으로 통보함으로써 관련 조치가 신속하게 취해질 수 있도록 하는 디이엠 및 영역정보를 활용한 개방형 자동 촬영 노선 설계 시스템에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 디이엠 및 영역정보를 활용한 개방형 자동 촬영 노선 설계 시스템은, 지피에스모듈, 위치인식모듈, 상기 항공기의 기체에 설치되는 카메라 및 이러한 카메라의 x축 및 y축 방향으로의 회전력을 제공하여 수평을 유지시키는 수단 그리고 항공기와 유무선 통신망을 통해 정보를 송수신하는 항공이미지 관리서버 등을 포함하여 카메라를 통한 항공이미지 획득 과정에서 항공기의 급격한 가·감속이나 선회 시 카메라가 자체 구조에 의해서 평형 상태를 유지하기 위한 회전 동작을 하며, 만약 카메라가 평형 상태를 유지 못할 시 해당 사실을 원거리의 관리서버에 실시간으로 통보함으로써 관련 조치가 신속하게 취해질 수 있도록 한다.

Description

디이엠 및 영역정보를 활용한 개방형 자동 촬영 노선 설계 시스템{Drawing system of an aerial photograph}
본 발명은 디이엠 및 영역정보를 활용한 개방형 자동 촬영 노선 설계 시스템에 관한 것으로서 특히, 항공기의 카메라를 통한 항공이미지 획득 과정에서 항공기의 급격한 가·감속이나 선회 시 카메라가 자체 구조에 의해서 평형 상태를 유지하기 위한 회전 동작을 하며, 만약 카메라가 평형 상태를 유지 못할 시 해당 사실을 원거리의 관리서버에 실시간으로 통보함으로써 관련 조치가 신속하게 취해질 수 있도록 하는 디이엠 및 영역정보를 활용한 개방형 자동 촬영 노선 설계 시스템에 관한 것이다.
디이엠(DEM: Digital Elevation Model)은 맵핑(mapping) 목적으로 사용되는 지리정보 시스템(GIS) 계층 중, 가장 활용도가 높은 계층으로서, 영상 데이터의 정사 보정, 등고 선의 생성, 부피 계산, 범람 예측, 경사도 분석, 이동통신(휴대 전화, PCS, IMT-2000) 셀 설계, 비행 시뮬레이션(Flight simulation), 군 작전용 자료, 미사일 가이드(guide)용과 같은 작업에 사용된다.
일반적으로, 수치지도는 확보된 항공사진이나 위성영상을 기초로 도화이미지 작업을 진행한 후, 이러한 도화이미지 작업을 통해 완성된 종이 형태의 지도를 지형과 지물 및 지명 등에 대한 위치 및 형상을 좌표 데이터로 나타내어 전산처리가 가능한 디지털 형태의 지도로 제작한 것을 의미한다.
즉, 상기 도화이미지는 수치지도의 배경이 되는 것으로서, 이러한 도화이미지는 통상 항공기의 카메라나 위성으로부터 획득된 이미지(이하 “항공이미지”라 함)를 이용해 우선 제작되고, 이렇게 제작된 도화이미지에 GPS/INS 등의 위치정보 및 각종 지리정보 등을 결합시켜서 최종 수치지도를 완성하게 된다. 따라서 정확한 수치지도를 제작하기 위해서는 무엇보다 정확한 항공이미지를 수집하는 것이 중요하다.
항공이미지를 획득하는 작업은 통상 항공기에 설치된 고배율, 고해상도의 고성능 카메라를 통해 이루어지는 것으로서, 이를 도 1을 참조하여 간략하게 설명하면, 도 1에 도시된 바와 같이, 항공기(10)에 설치된 고배율, 고해상도의 고성능 카메라(20)가 일정 고도에서 초당 수회에 걸쳐 지상을 촬영하며 진행되고, 이렇게 수집된 항공이미지들 중 수치제도 제작에 적용될 수 있는 최적의 항공이미지를 선별해 도화이미지의 대상으로 활용한다.
그러나 항공기는 그 운항 중 고도 및 진행 방향 등에 변화가 발생되고, 이러한 항공기의 고도나 조향 조정 등에 따라 항공기 기체의 자세가 변할 수 있다. 이때 항공기 기체의 자세 변화는 해당 항공기에 설치된 카메라의 설치 각도에 변화를 일으킬 수 있고, 이러한 이유로 상기 카메라가 의도하는 항공이미지를 획득하지 못하는 현상이 종종 발생된다.
그리고 상기와 같은 현상 해소를 위해, 카메라를 항공기의 기체와 피봇 구조로 연결시켜, 항공기 기체가 전후좌우로 회동하더라도 그 카메라는 자중에 의해 해당 중력방향을 유지하면서 항공기 기체와는 독립적으로 상태를 유지할 수 있는 기술이 제안되었다.
그러나 카메라가 항공기의 기체와 독립적으로 고정되더라도, 항공기의 속도 조절 또는 조향 조정 등에 따라 카메라에 관성이 적용되면서, 오히려 카메라가 더 흔들리게 되는 문제가 있었다. 즉, 항공기가 속도를 갑자기 줄이거나 급격히 선회할 경우 그 카메라는 자체 관성에 의해 항공기 기체와는 다른 방향으로 회동하면서 설치 각도가 크게 변하고, 결과적으로 카메라가 의도한 대상을 항공이미지로써 획득하지 못하게 된다.
결국 항공기의 운항 행태에 따라 항공기의 카메라에 적용되는 관성은 카메라로 하여금 의도하지 않은 대상의 항공이미지를 획득케 하거나 광학적인 오차를 야기해서 정밀한 항공이미지의 수집을 곤란하게 한다. 이는 상기 항공이미지를 기반으로 제작되는 도화이미지 및 수치지도를 세밀하면서 상세하게 제작할 수 없는 한계로 이어지고, 또한 계획된 대로 촬영하지 못하는 구간이 발생하면서 향후 항공기의 재운항을 통해 해당 구간의 항공이미지를 다시 획득해야 하는 경제적/시간적 불합리함 또한 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 항공기의 카메라를 통한 항공이미지 획득 과정에서 항공기의 급격한 가·감속이나 선회 시 카메라가 자체 구조에 의해서 평형 상태를 유지하기 위한 회전 동작을 하며, 만약 카메라가 평형 상태를 유지 못할 시 해당 사실을 원거리의 관리서버에 실시간으로 통보함으로써 관련 조치가 신속하게 취해질 수 있도록 하는 디이엠 및 영역정보를 활용한 개방형 자동 촬영 노선 설계 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 디이엠 및 영역정보를 활용한 개방형 자동 촬영 노선 설계 시스템은, 항공이미지를 획득하는 항공기에 설치되며, 인공위성과 통신하면서 현재의 GPS 위치좌표를 측정 연산하는 지피에스모듈, 상기 항공기의 고도계측기 및 수평감지기와 연동하면서 상기 항공기가 현재 위치한 고도와 기체의 수평 상태를 확인하고 확인된 고도 및 수평 상태에 따라 카메라의 동작을 제어하는 위치인식모듈, 상기 항공기에 구비되어 항공이미지를 획득하는 것으로 일면에 렌즈 노출을 위한 개방구가 형성되는 반구형의 카메라 하우징 및 상기 카메라 하우징의 내측에 삽입되어 외력 작용 시 카메라 하우징 내에서 회전 가능한 반구형의 경통 그리고 상기 경통에 장착되어 경통과 연동하여 회전하는 렌즈 및 이미지 센서를 포함하는 카메라, 상기 경통에 일단이 회전 가능하게 결합되는 제1 랙 및 상기 제1 랙을 직선 방향으로 이동시키는 제1 피니언 그리고 상기 제1 피니언에 회전 동력을 제공하는 제1 정역회전모터로 이루어져 상기 제1 랙의 직선운동을 통해 상기 경통에 x축 방향으로 회전력을 제공하는 제1 경통회전수단, 상기 경통을 위에서 본 원형 형상을 기준으로 상기 경통과 제1 랙의 결합 지점으로부터 90°간격 이격된 위치에 일단이 회전 가능하게 결합되는 제2 랙 및 상기 제2 랙을 직선 방향으로 이동시키는 제2 피니언 그리고 상기 제2 피니언에 회전 동력을 제공하는 제2 정역회전모터로 이루어져 상기 제2 랙의 직선운동을 통해 상기 경통에 y축 방향으로 회전력을 제공하는 제2 경통회전수단, 수평 기울기 센서를 포함하는 상태로 상기 카메라에 장착되어 카메라의 상하 및 좌우 방향의 수평 기울기를 측정하는 수평 기울기 측정수단, 상기 수평 기울기 측정수단에서 측정되는 카메라의 좌우 수평 기울기에 따라 상기 카메라의 수평 기울기를 보정하며 수평기울기 가속도 센서를 포함하는 수평 기울기 보정수단, 상기 카메라에 장착되어 카메라의 수평 상태 여부를 감지하는 중력센서, 상기 수평 기울기 센서의 출력 값에 따라 상기 제1 경통회전수단 또는 제2 경통회전수단을 제어하여 제1 랙 또는 제2 랙의 일단에 연결된 상기 카메라를 x축 또는 y축 방향으로 회전시켜 수평을 유지시키고 상기 중력센서로부터 상기 카메라가 수평 상태에 있지 않음을 알리는 신호 입력시 상기 항공기 조종실 내의 해당 알림수단에 해당 출력신호를 출력하는 동시에 원거리의 서버에 카메라의 기울어진 상태에서의 촬영시간 및 해당지역 정보를 유무선 통신망을 통해 전송하는 제어부, 상기 카메라에서 획득된 항공이미지를 서로 이웃하는 지역에 해당하는 이미지끼리 연결해 합성된 항공이미지로 편집하고 지피에스모듈에서 확인한 위치좌표를 상기 합성된 항공이미지에 링크하는 편집모듈, 상기 카메라에서 획득된 항공이미지 및 합성된 항공이미지를 저장하는 메모리, 지상의 도화장치와 통신하면서 상기 합성된 항공이미지를 실시간으로 무선 전송하는 통신모듈을 포함하는 항공이미지 획득장치; 상기 항공이미지 획득장치의 통신모듈과 통신하면서 상기 합성된 항공이미지를 실시간으로 수신하는 통신모듈과, 상기 합성된 항공이미지를 도화하는 도화모듈과, 재촬영이 요구되는 위치의 위치좌표를 포함한 재촬영신호를 입력받아 통신모듈을 통해 항공이미지 획득장치로 전송하는 처리모듈을 포함하는 도화장치; 상기 항공이미지 획득장치의 제어부로부터 상기 카메라의 비수평 상태에 대한 정보 수신시, 해당 정보를 유무선 통신망을 통해 상기 항공기의 조종사 또는 상기 항공이미지 획득장치를 조작하는 관리자가 휴대하는 휴대형 통신 단말기에 전송하는 항공이미지 관리서버 및 상기 항공기의 조종사 또는 상기 항공이미지 획득장치를 조작하는 관리자가 휴대하고, 상기 항공이미지 관리서버와 유무선 통신망을 통해 데이터를 송수신하는 휴대형 통신단말기를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따르면, 항공기의 카메라를 통한 항공이미지 획득 과정에서 항공기의 급격한 가·감속이나 선회 시 카메라가 자체 구조에 의해서 평형 상태를 유지하기 위한 회전 동작을 함에 따라 정상적인 항공이미지를 획득하는 기능을 크게 향상시키고, 만약 카메라가 평형 상태를 유지 못할 시 해당 사실을 원거리의 관리서버에 실시간으로 통보함으로써 관련 조치가 신속하게 취해질 수 있도록 한다.
도 1은 종래의 항공촬영 모습을 예시적으로 보인 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 항공이미지에 기반한 영상도화 시스템의 전체 구성을 보인 블록도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 항공이미지에 기반한 영상도화 시스템에서 카메라의 수평 유지를 위한 요부 구조를 보인 도면
및
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 항공이미지에 기반한 영상도화 시스템에서 카메라의 수평 상태가 유지되는 과정의 동작 흐름도
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 디이엠 및 영역정보를 활용한 개방형 자동 촬영 노선 설계 시스템을 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디이엠 및 영역정보를 활용한 개방형 자동 촬영 노선 설계 시스템의 전체 구성을 보인 블록도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 디이엠 및 영역정보를 활용한 개방형 자동 촬영 노선 설계 시스템(이하 “영상도화 시스템”이라 함)은 항공기(500)에 설치되는 항공이미지 획득장치(100), 도화장치(200), 항공이미지 관리서버(300), 휴대형 통신단말기(400)를 포함하여 구성된다.
먼저, 항공이미지 획득장치(100)는 지피에스 모듈(110), 위치인식모듈(115), 카메라, 제1 경통회전수단(120), 제2 경통회전수단(제1 경통회전수단과 동일구조, 미도시), 수평 기울기 측정수단(130), 수평 기울기 보정수단(135), 중력센서(140), 제어부(145), 편집모듈(150), 메모리(155), 통신모듈(160)을 포함하여 구성된다.
지피에스모듈(110)은 GPS 전용 인공위성(A)과 통신하면서 현재 GPS 위치좌표를 연산해 출력할 수 있도록 된 공지, 공용의 기술로, 연산된 위치좌표는 카메라(125)가 획득한 해당 항공이미지와 링크할 수 있도록 처리된다. 인공위성(A)과 통신하면서 현재의 GPS 위치좌표를 확인해 출력하는 기술은 앞서 언급한 바와 같이 공지,공용기술로써 주지된 기술이므로, 여기서는 지피에스모듈(110)의 동작원리, 위치좌표를 확인하는 구체적인 동작모습 및 연산식 등에 대한 상세 설명은 생략한다.
위치인식모듈(115)은 항공기(500)의 고도계측기 및 수평감지기(미도시) 등과 통신하면서 항공기(500)의 현재 고도 및 수평상태 등을 확인하는 것으로서, 항공기(500)의 비행 상태에 따른 카메라(125)의 최적화된 촬영 시점을 확인한다. 따라서, 작업자가 최적화된 촬영 고도를 위치인식모듈(115)에 설정하면, 위치인식모듈(115)은 항공기(500)의 상기 고도계측기와 통신하면서 항공기(500)의 비행고도를 실시간으로 확인하다가 해당 고도에 이르면 카메라(125)의 동작을 제어해서 지상을 지속적으로 촬영하도록 한다. 또한, 위치인식모듈(115)은 항공기(500)의 상기 수평감지기와 실시간으로 통신하면서 항공기(500)의 수평상태를 확인하고, 항공기(500)의 수평상태가 안정 범위에 이르면 카메라(125)의 동작을 제어해서 지상을 지속적으로 촬영하도록 한다.
결국, 작업자가 카메라(125)를 일일이 조작하지 않아도 위치인식모듈(115)이 항공기(500)의 상기 고도계측기 및 수평감지기와 통신하면서 최적의 촬영 시점을 파악해 항공이미지를 획득하므로, 고속으로 이동하는 항공기(500)에서 실수로 지상 촬영을 누락하는 불상사를 최소화할 수 있다.
다음은 도 3을 참조하여 카메라(125) 및 제1 경통회전수단(120) 및 제2 경통회전수단(미도시, 아래 설명 참조)에 대해 설명한다.
카메라(125)는 항공기에 구비되어 항공이미지를 획득하는 것으로서, 일면에 렌즈 노출을 위한 개방구(125f)가 형성되는 반구형의 카메라 하우징(125e) 및 카메라 하우징(125e)의 내측에 삽입되어 외력 작용 시 카메라 하우징(125e) 내에서 회전 가능한 반구형의 경통(125a) 그리고 경통(125a)에 장착되어 경통(125a)과 연동하여 회전하는 렌즈(125b) 및 이미지 센서(125c)를 포함하여 구성된다. 그리고 125e는 이미지센서에 전기적으로 접속되는 연성회로기판(FPCB)를 나타낸 것이다.
제1 경통회전수단(120)은 경통(125a)에 일단이 회전 가능하게 결합되는 제1 랙(120a) 및 이러한 제1 랙(120a)을 직선 방향으로 이동시키는 제1 피니언(120b) 그리고 제1 피니언(120b)에 회전 동력을 제공하는 제1 정역회전모터(120c)로 이루어져 제1 랙(120a)의 직선운동을 통해 경통(125a)에 x축 방향으로 회전력을 제공한다. 여기서 제1 랙(120a)의 일단은 베어링을 통해 경통에 회전 가능한 상태로 결합된다.
제2 경통회전수단은 제1 경통회전수단(120)과 동일한 구조를 가지며, 이러한 제2 경통회전수단은 경통(125a)을 위에서 본 원형 형상을 기준으로 경통(125a)과 제1 경통회전수단(120)의 제1 랙(120a)의 결합 지점으로부터 90°간격 이격된 위치에 제2 랙의 일단이 회전 가능하게 베어링 결합되는 구조이다. 즉 제2 경통회전수단은 경통에 일단이 회전 가능하게 결합되는 제2 랙 및 상기 제2 랙을 직선 방향으로 이동시키는 제2 피니언 그리고 상기 제2 피니언에 회전 동력을 제공하는 제2 정역회전모터로 이루어져 상기 제2 랙의 직선운동을 통해 상기 경통에 y축 방향으로 회전력을 제공한다.
다시 도 2로 돌아와서, 수평 기울기 측정수단(130)은 수평 기울기 센서(130a)를 포함하는 상태로 상기 카메라(125)에 장착되며, 수평 기울기 센서(130a)를 통해 카메라(125)의 상하 및 좌우 방향의 수평 기울기를 측정한다.
수평 기울기 보정수단(135)은 수평 기울기 측정수단(130)에서 측정되는 카메라의 좌우 수평 기울기에 따라 카메라의 수평 기울기를 보정하며, 수평기울기 가속도 센서(135a)를 포함하여 구성된다.
중력센서(140)는 카메라(125)에 장착되어 수평 기울기 측정수단(130)과는 별도로 카메라(125)의 수평 상태 여부를 감지한다.
제어부(145)는 수평 기울기 센서(130a)의 출력 값에 따라 제1 경통회전수단 또는 제2 경통회전수단을 제어하여 제1 랙(120a) 또는 제2 랙에 연결된 카메라(125)의 경통(125a)를 x축 방향 또는 y축 방향으로 회전시켜 수평을 유지시킨다. 또한, 중력센서(140)로부터 카메라(125)가 수평 상태에 있지 않음을 알리는 신호 입력 시, 항공기(500) 조종실 내의 해당 알림수단에 해당 출력신호를 출력하는 동시에 원거리의 서버에 카메라(125)의 기울어진 상태에서의 촬영시간 및 해당지역 정보를 유무선 통신망을 통해 전송한다. 여기서 항공기 조종실 내의 알림수단은 경광등이나 스피커 등 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 따라서 본 실시예에서 이에 대한 도시는 생략하였다.
편집모듈(150)은 카메라(125)가 획득한 항공이미지를 수신해서 이를 동일 배율로 조정하고, 이웃하는 항공이미지끼리 서로 연결 및 합성해서 합성된 항공이미지로 편집하는 것으로서, 편집모듈(150)은 촬영된 항공이미지를 실시간으로 출력해 작업자에게 제시하고, 작업자는 편집모듈(150)을 조작해서 이들 중 최적화된 항공이미지를 선정해 서로 연결하고, 하나의 항공이미지로 최종 편집한다. 따라서, 편집모듈(150)은 작업자에게 획득된 항공이미지를 실시간으로 출력하고, 작업자의 조작에 따라 선택된 항공이미지를 서로 연결해서 하나의 항공이미지로 최종 편집하는 기능을 수행한다. 이를 위한 편집모듈(150)은 이미지 편집기능을 갖는 애플리케이션이 적용될 수 있다.
메모리(155)는 카메라(125)가 획득한 항공이미지와, 편집모듈(150)에서 편집한 합성된 항공이미지를 저장한다. 메모리(155)는 삽탈이 가능한 USB 메모리 형태를 이룰 수도 있고, 통상적인 외장 하드 형태를 이룰 수 도 있다.
통신모듈(160)은 편집모듈(150)에 저장된 항공이미지를 지상에 위치한 도화장치(200)에 실시간으로 무선 전송하는 것으로서, 통신모듈(160)에 의해 전송되는 항공이미지에는 지피에스모듈(110)에서 확인된 위치좌표가 링크된다.
다음은 도화장치(200)에 대해 설명한다.
도화장치(200)의 통신모듈(210)은 항공이미지 획득장치(100)로부터 전송된 항공이미지 및 위치좌표를 무선수신하는 것으로서, 항공이미지 획득장치(100)의 통신모듈(160)과 실시간으로 무선통신하면서 상기 항공이미지 및 위치좌표를 패킷 단위로 수신할 수 있다.
즉, 도화장치(200)의 도화모듈(220)은 항공이미지 획득장치(100)의 편집모듈(150)에서 편집한 일체화된 합성된 항공이미지를 기반으로 수치지도의 배경이 되는 도화이미지를 제작하는 것으로서, 상기 합성된 항공이미지를 기반으로 통상적인 도화 작업을 진행한다.
이러한 도화모듈(220)로는 통상적인 영상도화기가 적용될 수 있고, 이러한 영상도화기는 항공이미지에 담긴 이미지를 도화해서 수치지도의 배경에 알맞는 도화이미지를 최종 완성한다
이어서 항공이미지 관리서버(300) 및 휴대형 통신단말기(400)에 대해 설명한다.
항공이미지 관리서버(300)는 항공이미지 획득장치(100)의 제어부(145)로부터 카메라(125)의 비수평 상태에 대한 정보 수신시, 해당 정보를 유무선 통신망을 통해 항공기(500)의 조종사 또는 항공이미지 획득장치(100)를 조작하는 관리자의 휴대형 통신 단말기에 전송한다.
휴대형 통신단말기(400)는 항공기(500)의 조종사 또는 항공이미지 획득장치를 조작하는 관리자가 휴대하고, 항공이미지 관리서버(300)와 유무선 통신망을 통해 데이터를 송수신하는 기능을 한다.
다음은 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 영상도화 시스템에서 카메라의 수평 상태가 유지되는 동작 흐름을 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 항공이미지에 기반한 영상도화 시스템에서 카메라의 수평 상태가 유지되는 과정의 동작 흐름도이다. 그리고 영상도화시스템은 도 2 및 도 3의 실시예에 따른 영상도화시스템을 이용한 것이며, 따라서 이하의 설명에서 영상도화 시스템의 구성은 도 2 및 도 3의 실시예에 따르는 동시에 동일 부호를 사용한다.
먼저, 단계(S110)에서 항공기(500)에 설치된 카메라(125)가 작동하여 항공이미지를 획득한다.
이어서, 단계(S120)에서 수평기울기 측정수단(130)이 카메라(125)가 수평 상태를 유지한 상태로 항공이미지를 획득 중인지 파악한다.
이어서, 단계(S130)에서 단계(S120)의 결과 카메라(125)가 수평 상태를 유지하지 못한 상태에서 항공이미지를 획득 중인 것으로 파악되면, 제1 경통회전수단(120) 또는 제2 경통회전수단이 작동하여 카메라(125)를 수평을 유지하는 상태로 회전시킨다.
이어서, 단계(S140)에서 단계(S130)의 결과 카메라(125)가 다시 수평 상태를 유지하면서 항공이미지를 획득한다.
또한, 단계(S120)의 결과 카메라(125)가 수평 상태를 유지한 상태에서 항공이미지를 획득 중인 것으로 파악되면, 추가로 단계(S125)에서 중력센서(140)를 통해 카메라(125)가 수평 상태를 유지하지 못하는지 파악한다. 이는 수평기울기 측정수단(130)이 오작동하는 경우를 대비해 카메라(125)의 수평 유지 상태를 2중으로 파악하기 위한 것이다.
그리고 단계(S125)의 결과 중력센서(140)로부터 카메라(125)가 수평 상태를 유지하지 않고 있는는 신호가 입력되면, 단계(S135)에서는 중력센서(140)에서 감지된 카메라(125)의 수평 비유지 상태를 알리는 신호가 제어부(145)에 입력된다.
이어서 단계 (S145)에서 제어부(145)는 카메라(125)가 수평 상태를 유지하지 못하고 있다는 알림신호를 항공기 내 알림수단에 전송하는 동시에 유무선 통신망을 통해 항공이미지 관리서버(300)에 전송한다.
상술한 도 2 및 도 3의 실시예를 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 항공이미지에 기반한 영상도화 시스템은, 항공기(500)의 카메라(125)를 통한 항공이미지 획득 과정에서 항공기의 급격한 가·감속이나 선회 시 카메라(125)가 자체 구조에 의해서 평형 상태를 유지하기 위한 회전 동작을 함에 따라 정상적인 항공이미지를 획득하는 기능을 크게 향상시키고, 만약 카메라(125)가 평형 상태를 유지 못할 시 해당 사실을 원거리의 항공이미지 관리서버(300)에 실시간으로 통보함으로써 관련 조치가 신속하게 취해질 수 있게 한다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 디이엠 및 영역정보를 활용한 개방형 자동 촬영 노선 설계 시스템을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100 : 항공이미지 획득수단 110 : 지피에스모듈
115 : 위치인식모듈 120 : 제1 경통회전수단
120a : 제1 랙 120b : 제1 피니언
120c : 제1 정역회전모터 125 : 카메라
125a: 카메라 하우징 125b : 렌즈
125c : 이미지센서 125d : 연성회로기판
125e : 경통 125f : 개방구
130 : 수평기울기 측정수단 135 : 수평기울기 보정수단
140 : 중력센서 145 : 제어부
150 : 편집모듈 155 : 메모리
160 : 통신모듈 165 : 조종모듈
200 : 도화장치 210 : 통신모듈
220 : 도화모듈 230 : 처리모듈
300 : 항공이미지 관리서버 400 : 휴대형 통신단말기
500 : 인공위성

Claims (1)

  1. 항공이미지를 획득하기 위해 비행하는 항공기에 설치되며, 인공위성과 통신하면서 현재의 GPS 위치좌표를 측정 연산하는 지피에스모듈과, 상기 항공기의 고도계측기 및 수평감지기와 연동하면서 상기 항공기가 현재 위치한 고도와 기체의 수평 상태를 확인하고 확인된 고도 및 수평 상태에 따라 카메라의 동작을 제어하는 위치인식모듈과, 상기 항공기에 구비되어 항공이미지를 획득하는 것으로 일면에 렌즈 노출을 위한 개방구가 형성되는 반구형의 카메라 하우징 및 상기 카메라 하우징의 내측에 삽입되어 외력 작용 시 카메라 하우징 내에서 회전 가능한 반구형의 경통 그리고 상기 경통에 장착되어 경통과 연동하여 회전하는 렌즈 및 이미지 센서를 포함하는 카메라와, 상기 경통에 일단이 회전 가능하게 결합되는 제1 랙 및 상기 제1 랙을 직선 방향으로 이동시키는 제1 피니언 그리고 상기 제1 피니언에 회전 동력을 제공하는 제1 정역회전모터로 이루어져 상기 제1 랙의 직선운동을 통해 상기 경통에 x축 방향으로 회전력을 제공하는 제1 경통회전수단과, 상기 경통을 위에서 본 원형 형상을 기준으로 상기 경통과 제1 랙의 결합 지점으로부터 90°간격 이격된 위치에 일단이 회전 가능하게 결합되는 제2 랙 및 상기 제2 랙을 직선 방향으로 이동시키는 제2 피니언 그리고 상기 제2 피니언에 회전 동력을 제공하는 제2 정역회전모터로 이루어져 상기 제2 랙의 직선운동을 통해 상기 경통에 y축 방향으로 회전력을 제공하는 제2 경통회전수단과, 수평 기울기 센서를 포함하는 상태로 상기 카메라에 장착되어 카메라의 상하 및 좌우 방향의 수평 기울기를 측정하는 수평 기울기 측정수단과, 상기 수평 기울기 측정수단에서 측정되는 카메라의 좌우 수평 기울기에 따라 상기 카메라의 수평 기울기를 보정하며 수평기울기 가속도 센서를 포함하는 수평 기울기 보정수단과, 상기 카메라에 장착되어 카메라의 수평 상태 여부를 감지하는 중력센서와, 상기 수평 기울기 센서의 출력 값에 따라 상기 제1 경통회전수단 또는 제2 경통회전수단을 제어하여 제1 랙 또는 제2 랙의 일단에 연결된 상기 카메라를 x축 또는 y축 방향으로 회전시켜 수평을 유지시키고 상기 중력센서로부터 상기 카메라가 수평 상태에 있지 않음을 알리는 신호 입력시 상기 항공기 조종실 내의 해당 알림수단에 해당 출력신호를 출력하는 동시에 원거리의 서버에 카메라의 기울어진 상태에서의 촬영시간 및 해당지역 정보를 유무선 통신망을 통해 전송하는 제어부와, 상기 카메라에서 획득된 항공이미지를 서로 이웃하는 지역에 해당하는 이미지끼리 연결해 합성된 항공이미지로 편집하고 지피에스모듈에서 확인한 위치좌표를 상기 합성된 항공이미지에 링크하는 편집모듈과, 상기 카메라에서 획득된 항공이미지 및 합성된 항공이미지를 저장하는 메모리와, 지상의 도화장치와 통신하면서 상기 합성된 항공이미지를 실시간으로 무선 전송하는 통신모듈을 포함하는 항공이미지 획득장치;
    상기 항공이미지 획득장치의 통신모듈과 통신하면서 상기 합성된 항공이미지를 실시간으로 수신하는 통신모듈과, 상기 합성된 항공이미지를 도화하는 도화모듈과, 재촬영이 요구되는 위치의 위치좌표를 포함한 재촬영신호를 입력받아 통신모듈을 통해 항공이미지 획득장치로 전송하는 처리모듈을 포함하는 도화장치;
    상기 항공이미지 획득장치의 제어부로부터 상기 카메라의 비수평 상태에 대한 정보 수신시, 해당 정보를 유무선 통신망을 통해 상기 항공기의 조종사 또는 상기 항공이미지 획득장치를 조작하는 관리자가 휴대하는 휴대형 통신 단말기에 전송하는 항공이미지 관리서버; 및
    상기 항공기의 조종사 또는 상기 항공이미지 획득장치를 조작하는 관리자가 휴대하고, 상기 항공이미지 관리서버와 유무선 통신망을 통해 데이터를 송수신하는 휴대형 통신단말기를 포함하는 디이엠 및 영역정보를 활용한 개방형 자동 촬영 노선 설계 시스템.
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