KR101224075B1 - 은폐된 지형지물에 대한 영상이미지를 도화하는 정밀영상도화시스템 - Google Patents

은폐된 지형지물에 대한 영상이미지를 도화하는 정밀영상도화시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지표면 위를 주행하며 지표면 방향으로 UWB 신호를 방사하고 지중에서 반사되어 돌아오는 UWB 신호를 수신함으로써 지하에 은폐된 지형지물의 형상정보를 검출하여 외부로 전송해주는 UWB 탐사장치; UWB 탐사장치를 무선통신을 통해 원격에서 제어하는 제어모듈; UWB 탐사장치가 검출하여 전송하는 지하에 은폐된 지형지물의 형상정보를 수신하여 현시하는 디스플레이모듈; UWB 탐사장치가 검출하여 전송하는 지하에 은폐된 지형지물의 형상정보를 전송받아 저장하는 형상정보DB; 형상정보DB에 저장되어 있는 지하에 은폐된 지형지물의 형상정보를 근거로 메쉬모델을 생성하는 일차도화처리모듈; 일차도화처리모듈이 생성한 지하에 은폐된 지형지물의 형상정보에 관한 메쉬모델에 가상의 텍스쳐를 합성하여 영상이미지로 변환시키는 영상도화모듈 및 영상도화모듈이 생성한 영상이미지를 저장하는 도화이미지DB를 포함하는 특징이 있다.

Description

은폐된 지형지물에 대한 영상이미지를 도화하는 정밀영상도화시스템{A system for drawing a map of hidden geographical features}
본 발명은 은폐된 지형지물에 대한 영상이미지를 도화하는 정밀영상도화시스템에 관한 것으로서 구체적으로는 지표면을 주행하면서 지중 투과성 또는 침투성을 가지는 유더블유비(UWB : Ultra Wide Band) 신호를 지중으로 방사하고 지중(지하)의 지형지물 또는 시설물(이하, "지형지물"이라 한다.)로부터 반사된 신호를 수신하여 분석하므로 지중 지형지물에 관한 영상이미지를 명료하게 획득하고 서버에 전송하여 영상도화하는 은폐된 지형지물에 대한 영상이미지를 도화하는 정밀영상도화시스템에 관한 것이다.
지중에 은폐된 지형지물에 대한 정보를 습득하는 기술은 학술적, 군사적, 상업적 등으로 많은 연구가 진행되고 있으며 관심이 있는 정보이다. 그러나 지중에 은폐된 지형지물에 대한 정보를 정확하게 얻어내기 어려운 실정이다. 특히, 가시광선은 지중을 투과하여 그 지형지물의 모습을 촬영할 수 없기 때문이다.
한편, 유더블유비(UWB)는 응용분야에 따라 다양한 의미로 정의될 수 있는데, 일반적으로 기존 주파수 개념과 달리 광대역의 주파수 대역을 가지며, 수십 피코초 또는 수 나노초 정도의 극도로 짧은 주기를 가지는 임펄스 신호이다. 이러한 UWB를 이용한 통신 시스템은 아주 짧은 주기의 신호를 사용함으로써 기존의 연속파 통신 시스템에 비하여 전력 소모가 적고, 투과 또는 침투(penetration) 특성 및 스펙트럼 효율이 우수하며 다중채널 구성이 용이한 등의 장점이 있다.
UWB는 레이더 기술에도 적용되고 있는데 기존의 펄스 레이더나 연속파 레이더가 가지는 제한적인 기능을 극복할 수 있는 기술로 평가받고 있다.
이와 같이 투과성이 우수한 UWB를 레이더 기술에 응용하는 경우 지반(지중) 탐사, 벽면 투과 탐지, 지능형 보안 탐지 등에 활용할 수 있다.
UWB 레이더를 이용하면 건축물의 내부 탐지를 통해 건축물의 안전 진단은 물론 땅속에 매장된 목표물 또는 지형지물을 효율적으로 확인할 수 있으며 본 발명은 UWB를 이용하여 지하에 은폐된 지형지물의 영상이미지를 확보하는 기술에 관한 것이다.
[문헌 1] 대한민국 등록특허 제1018078호 "지형지물에 대한 영상이미지를 도화하는 영상도화 합성시스템"(2011. 03. 02.). [문헌 2] 대한민국 등록특허 제1166510호 "미확인 지형지물에 대한 영상이미지를 정밀하게 합성처리하는 영상도화처리시스템"(2012. 07. 20.).
본 발명은 지중에 형성되거나 설치된 지형지물의 영상이미지를 매개체 UWB로 획득하여 서버에 무선 전송하고 도화이미지로 변환하는 것으로 은폐된 지형지물에 대한 영상이미지를 도화하는 정밀영상도화시스템을 제공하는 것이 그 목적이다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 것으로 은폐된 지형지물에 대한 영상이미지를 도화하는 정밀영상도화시스템은 지표면 위를 주행하며 지중으로 UWB(Ultra Wide Band) 신호를 방사하고, 지중의 지형지물로부터 반사되어 돌아오는 UWB 신호를 수신하여 지중 지형지물의 형상에 대한 영상이미지 정보를 검출하고 이를 무선 전송하는 UWB 탐사장치(100); 상기 UWB 탐사장치(100)와 무선접속하여 원격으로 제어하는 제어모듈(200); 상기 UWB 탐사장치(100)가 검출하여 전송하는 것으로 지중에 은폐된 지형지물의 형상에 대한 영상이미지 정보를 수신하고 재생하여 표시하는 디스플레이모듈(300); 상기 UWB 탐사장치(100)가 검출하여 전송하는 지중에 은폐된 지형지물의 형상에 대한 영상이미지 정보를 전송받아 저장하는 형상정보DB(Data Base, 400); 상기 형상정보DB(400)에 저장되어 있는 지중에 은폐된 지형지물의 형상에 대한 영상이미지 정보를 근거로 지중에 은폐된 지형지물의 형태가 선들로 나타나는 메쉬모델을 생성하는 일차도화처리모듈(500); 상기 일차도화처리모듈(500)이 생성한 상기 메쉬모델에 포함된 선들의 형태와 그 분포밀도에 상응하는 가상의 텍스쳐로 합성하여 입체 영상이미지로 변환시키는 영상도화모듈(600); 및 상기 영상도화모듈(600)이 생성한 영상이미지를 할당된 영역에 저장하는 도화이미지DB(700);를 포함하되, 상기 UWB 탐사장치(100)는 직육면체 형상의 구동몸체부(111), 상기 구동몸체부(111)의 양쪽 측면에 평행하게 설치되고 상기 구동몸체부(111) 내부에 구비되는 주행모터의 회전력을 전달받아 구동되는 한쌍의 무한궤도장치(112), 상기 구동몸체부(111)의 앞쪽에 돌출되어 설치되는 보조 구동몸체부(113) 및 상기 보조 구동몸체부(113)의 내부에 구비된 보조모터의 회전력을 전달받아 구동되는 바퀴장치(114)로 이루어진 구동부(110); 상기 구동부(110)의 구동몸체부(111) 상단에 구비되는 직육면체 형상의 부재이며 내부에 구동모터를 구비하고 상기 구동모터의 회전구동력을 전달하는 상기 구동모터의 회전구동력이 전달되는 좌측과 우측 회전축 이음부(121a, 121b)를 양쪽 측면에 각각 구비하는 주몸체부(120); 상기 주몸체부(120)의 좌측과 우측 회전축 이음부(121a, 121b)에 각각 결합하는 길이부재이며 상기 주몸체부(120) 내부에 구비되는 상기 구동모터의 회전력을 전달받아 일정 각도 범위 내에서 회전구동하며, 회전구동이 멈춘 위치에서 고정상태를 유지하는 좌측과 우측 암(Arm)부(130a, 130b); 상기 좌측과 우측 암부(130a, 130b)의 각 단부 사이의 공간을 가로지르며 구비되는 판형부재이며 그 양쪽 측면 끝부분이 상기 좌측과 우측 암부(130a, 130b)의 끝부분에 결합 설치되는 거치부재(140); 상기 거치부재(140)의 전면 상단에 결합하며 해당 제어신호에 의하여 UWB 신호를 방사하는 장치로서 내부에 임펄스 발생회로를 구비하며 외부는 상기 임펄스 발생회로가 생성한 UWB 신호를 방사하는 사각 형상의 마이크로스트립 송신안테나로 이루어진 UWB 방사장치(150); 상기 거치부재(140)의 전면 하단에 결합 설치되며 지중 지형지물로부터 반사되어 되돌아온 UWB 신호를 검출 수신하는 장치로서 외부는 배열식 수신안테나로 이루어져 있으며 내부에 상기 배열식 수신안테나가 수신한 신호의 세기를 모두 분석하여 지중에 은폐된 지형지물의 형상에 대한 영상이미지 정보를 검출하는 수신블록이 구비된 UWB 수신장치(160); 및 상기 주몸체부(120) 상단에 케이싱된 회로장치로서 상기 제어모듈(200)과 무선통신으로 접속하며 상기 제어모듈(200)이 송신하는 제어신호를 수신하고 상기 UWB 수신장치(160)가 검출한 지중 지형지물의 형상에 대한 영상이미지 정보를 지정된 상대방에 송신하는 통신회로와 상기 제어신호에 의하여 상기 구동부(110)의 주행모터와 보조모터, 상기 주몸체부(120)의 구동모터, 상기 UWB 방사장치(150)를 각각 제어하는 제어회로로 이루어진 통신제어장치(170)를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면 은폐된 지형지물에 대한 형상정보를 UWB(Ultra Wide Band) 신호를 이용하여 얻을 수 있게 되고, 이를 기초로 지중에 은폐된 지형지물에 관한 영상이미지에 대한 도화를 수행할 수 있게 되어 은폐된 지형지물에 대한 영상이미지를 도화하는 정밀영상도화시스템의 구현이 가능해진다.
도 1 은 본 발명의 일실시 예에 따른 은폐된 지형지물에 대한 영상이미지를 도화하는 정밀영상도화시스템의 블록 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 일실시 예에 따른 은폐된 지형지물에 대한 영상이미지를 도화하는 정밀영상도화시스템의 UWB(Ultra Wide Band) 탐사장치의 구조도이다.
도 3 은 도 2 의 일실시 예에 의한 것으로 탐사장치의 구동부를 나타낸 도면이다.
도 4 는 도 2 의 일실시 예에 의한 것으로 UWB 탐사장치의 좌측과 우측 암(Arm)부와 거치부재, UWB 방사장치 및 UWB 수신장치를 나타낸 도면이다.
도 5 는 도 2 의 일실시 예에 의한 것으로 UWB 탐사장치의 거치부재, UWB 방사장치 및 UWB 수신장치를 정면에서 나타낸 도면이다.
이하에서는 본 발명에 따른 은폐된 지형지물에 대한 영상이미지를 도화하는 정밀영상도화시스템에 관하여 첨부된 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
도 1에는 본 발명의 일실시 예에 따른 은폐된 지형지물에 대한 영상이미지를 도화하는 정밀영상도화시스템의 블록 구성도가 도시되어 있다.
도 1의 정밀영상도화시스템은 UWB 탐사장치(100), 제어모듈(200), 디스플레이모듈(300), 형상정보DB(Data Base, 400), 일차도화처리모듈(500), 영상도화모듈(600) 및 도화이미지DB(700)를 포함하여 구성되어 있다.
상기 UWB 탐사장치(100)는 본 발명의 핵심적인 구성으로서 지표면 위를 주행하며 지중으로 UWB(Ultra Wide Band) 신호를 방사하고, 지중에서 반사되어 돌아오는 UWB 신호를 수신함으로써 지중에 은폐된 지형지물의 형상정보를 검출하여 외부로 전송해주는 장치이다.
도 2에는 본 발명의 일실시 예에 따른 은폐된 지형지물에 대한 영상이미지를 도화하는 정밀영상도화시스템을 구성하는 UWB 탐사장치(100)의 구조도가 도시되어 있다.
도 2의 UWB 탐사장치(100)는 구동부(110), 주몸체부(120), 좌측과 우측 암(Arm)부(130a, 130b), 거치부재(140), UWB 방사장치(150), UWB 수신장치(160) 및 통신제어장치(170)를 포함하여 구성되어 있다.
도 3에는 도 2의 UWB 탐사장치의 구동부(110)가 자세히 나타나 있다. 상기 구동부(110)는 직육면체 형상의 구동몸체부(111), 상기 구동몸체부(111)의 양쪽 측면에 평행하게 설치되고 상기 구동몸체부(111) 내부에 구비되는 주행모터의 회전력을 전달받아 구동되는 한쌍의 무한궤도장치(112), 상기 구동몸체부(111)의 앞쪽에 돌출되어 설치되는 보조 구동몸체부(113) 및 상기 보조 구동몸체부(113)의 내부에 구비되는 보조모터의 회전력을 전달받아 구동되는 바퀴장치(114)로 구성된다. 상기 주행모터 또는 상기 보조모터의 회전력 전달방식은 체인과 스프로켓을 이용하여 전달하는 것도 가능하고, 기어를 이용하여 전달하는 것도 가능하며 이밖에 일반적으로 알려진 다양한 동력전달방식이 적용될 수 있다.
상기 구동몸체부(111)는 구조적인 강도를 확보하기 위하여 내부에 소정의 간격으로 하나 이상의 가로지지대가 설치되는 것도 가능하고, 그 내부가 트러스구조로 형성되는 것도 가능하다.
상기 보조 구동몸체부(113)는 상기 구동몸체부(111)의 전방에 이격되어 설치되는데 내부에 보조모터를 구비하고 있으며 좌측과 우측에 상기 보조모터로부터 회전구동력을 전달받는 바퀴장치(114)가 결합된다.
상기와 같이 이루어지는 구동부(110)에 의하면 무한궤도장치와 별도로 구동되는 바퀴장치가 구비되게 되므로 무한궤도장치를 저속으로 구동하면서 바퀴장치를 고속으로 구동하는 것이 가능해지고, 전진주행 중 경사면이나 장애물을 만나더라도 일정범위에서 등반이 가능하게 된다. 따라서 상기 UWB 탐사장치(100)는 굴곡진 지표면 위를 주행하며 탐사를 수행할 수 있게 된다.
상기 주몸체부(120)는 상기 구동부(110)의 프레임(111) 상단에 구비되는 직육면체 형상의 부재이다. 상기 주몸체부(120)는 내부에 구동모터를 구비하며, 양측면에는 상기 구동모터의 회전구동력을 전달하는 좌측과 우측 회전축 이음부(121a, 121b)를 구비한다. 상기 주몸체부(120)는 상기 좌측과 우측 암부(130a, 130b), 상기 거치부재(140), 상기 UWB 방사장치(150), 상기 UWB 수신장치(160) 및 상기 통신제어장치(170)가 결합하는 부분이다.
도 4에는 도 2의 UWB 탐사장치의 좌측과 우측 암부와 거치부재, UWB 방사장치 및 UWB 수신장치가 나타나 있고, 도 5에는 도 2의 UWB 탐사장치의 거치부재, UWB 방사장치 및 UWB 수신장치를 정면에서 나타낸 모습이 도시되어 있다.
상기 좌측과 우측암부(130a, 130b)는 상기 주몸체부(120)의 좌측과 우측 회전축 이음부(121a, 121b)에 각각 결합하는 길이부재로서 상기 주몸체부(120) 내부에 구비되는 구동모터의 회전력을 전달받아 일정 각도 범위 내에서 회전구동 하며, 회전구동이 멈춘 위치에서 고정상태를 유지하도록 되어 있다.
상기 거치부재(140)는 상기 좌측과 우측 암부(130a, 130b)의 각 단부 사이의 공간을 가로지르며 구비되는 판형부재로서 그 양 측면이 상기 좌측과 우측 암부(130a, 130b)의 끝부분에 결합되는 부재이다.
상기 UWB 탐사장치(100)가 진행 중 경사면이나 장애물을 만나 등반주행을 해야할 경우 상기 좌측과 우측암부(130a, 130b)는 상방향으로 회전하게 되고, 그 결과 상기 거치부재(140)는 경사면 또는 장애물과 충돌하지 않게 된다.
상기 UWB 방사장치(150)는 상기 거치부재(140)의 전면 상단에 결합하여 UWB 신호를 방사하는 장치로서, 내부에 임펄스 발생회로를 구비하며, 외부는 상기 임펄스 발생회로가 생성한 UWB 신호를 방사하는 사각의 마이크로스트립 송신안테나로 구성된다. 상기 UWB 탐사장치(100)의 탐사 중에는 상기 거치부재(140)의 전면이 지면을 향하게 고정되어 있는 상태에서 상기 UWB 방사장치(150)는 지중으로 UWB 신호를 방사하게 된다.
상기 UWB 방사장치(150) 내부에 구비되는 임펄스 발생회로는 수십 피코초 또는 수 나노초 정도의 주기를 가지는 임펄스를 발생시킬 수 있도록 설계되어야 한다. 출력면에 있어서는 일반적인 대형 레이더 등에 적용되는 경우 수W~㎿ 이상의 고출력을 필요로 하지만 상기 UWB 탐사장치(100)는 지표면 위를 주행하며 지중탐사를 수행하는 것을 예정하고 있으므로 수㎽의 출력만으로도 가동이 가능하다. 따라서 널리 쓰이고 있는 일반 스위칭용 TR가 적용이 가능한데, 일반 스위칭용 TR이 사용될 경우 1㎱ 정도의 상승폭과 400V 이내의 임펄스 발생장치의 구현이 가능하다.
또한 상기 평판형 다이폴 송신안테나는 상기 임펄스 발생회로에서 생성된 UWB 신호를 방사하는 역할을 한다. 일반적으로 UWB 송신안테나는 초광대역 신호를 방사하게 되어 있으므로 에너지 손실을 줄이기 위해서 자체적으로 초광대역 특성을 가지는 것이 좋다. 그러나 안테나는 일반적으로 레이더 등의 장비에 사용되는 경우에 있어서 대부분 정밀도를 위해 좁은 빔폭과 협대역 특성을 가진다. 따라서 UWB 송신안테나로는 일반적인 안테나가 가지는 협대역 특성을 극복시켜주는 Spiral, PAN Dipole 및 Bow-Tie형 안테나들이 적용되는 것이 바람직한데 이들 안테나는 일반적인 안테나가 개구면 전체에서 신호의 방사가 이루어지게 되어 있는 것과 달리 신호의 방사가 개수면의 중심 또는 종단에서 이루어지게 되어 있으며, 측면방사에 있어 부엽(side lobe)이 발생하지 않고 균일하게 감쇄되는 특징을 가지고 있다. 본 발명에서는 사각의 마이크로스트립 송신안테나가 사용한다.
상기 UWB 수신장치(160)는 상기 거치부재(140)의 전면 하단에 결합하여 지중에서 반사되어 돌아오는 UWB 신호를 수신하여 검출하는 장치로서, 외부는 배열식 수신안테나로 이루어져 있으며, 내부에 상기 배열식 수신안테나가 수신한 신호의 세기를 분석하여 지중에 은폐된 지형지물의 형상정보를 검출하는 수신블록을 구비하고 있다.
상기 UWB 수신장치(160)의 외부에 구비되는 배열식 수신안테나는 상기 UWB 방사장치(150)가 방사한 UWB 신호 중 지중의 지형지물에 반사되어 돌아오는 UWB 신호를 수신하는 역할을 한다.
상기 수신블록은 디지털 수신기를 포함하여 구성된다. UWB 신호를 수신하기 위해서는 디지털 수신기의 적용이 필수적이기 때문이다. 디지털 수신기는 광대역 아날로그 고주파신호를 디지털화해서 컴퓨터로 처리하므로 고감도이면서도 수신할 수 있는 주파수 대역폭이 상당히 넓은 것이 특징이다. 한편 지중의 지형지물의 분포에 따라 반사되어 되돌아 오는 UWB 신호는 다중경로를 가지는 경우가 생기므로 상기 수신블록은 다중경로를 가지는 UWB 신호를 처리하기 위한 회로를 구비하고 있는 것이 바람직하다.
다중경로를 가지는 신호를 토대로 정확한 탐지 정보를 얻기 위해서는 필터링이 필요하다. 대표적인 필터링 알고리즘으로는 CLEAN 알고리즘 등이 있다. 상기 수신블록은 이러한 알고리즘이 구현된 신호처리 회로를 포함하여 구성되어야만 다중경로를 가지는 UWB 신호의 처리가 가능해지고 은폐된 지형지물의 형태에 대해 정확한 형상정보를 얻을 수 있게 된다.
상기 통신제어장치(170)는 상기 주몸체부(120) 상단에 케이싱 되어 구비되는 회로장치로서, 상기 제어모듈(200)이 무선통신을 통해 송신하는 제어신호를 수신하는 한편, 상기 UWB 수신장치(160)가 검출한 지중에 은폐된 지형지물의 형상정보를 외부로 송신하는 통신회로 및 상기 제어신호에 의하여 상기 구동부(110)의 주행모터와 보조모터, 상기 주몸체부(120)의 구동모터 및 상기 UWB 방사장치(150)를 제어하는 제어회로로 이루어진다. 필요에 따라 외부로 노출되는 안테나를 구비할 수도 있다.
상기 제어모듈(200)은 상기 UWB 탐사장치(100)를 무선통신을 통해 원격에서 제어하는 모듈이다. 무선통신 수단 및 제어프로그램을 구비한 컴퓨터장치로 구현된다.
상기 디스플레이모듈(300)은 상기 UWB 탐사장치(100)가 검출하여 전송하는 지하에 은폐된 지형지물의 형상정보를 수신하여 화면에 재생하는 모듈이다. 상기 제어모듈(200)이 무선통신 수단 및 제어프로그램을 구비한 컴퓨터장치로 구현되므로 상기 디스플레이모듈(300)은 상기 제어모듈(200)과 연동된 모니터부의 형태로 구현되는 것이 바람직할 것이다.
상기 형상정보DB(400)는 상기 UWB 탐사장치(100)가 검출하여 전송하는 지중에 은폐된 지형지물의 형상정보를 전송받아 저장하는 구성으로서 서버에 구축되는 데이터의 집합이다.
상기 일차도화처리모듈(500)은 상기 형상정보DB(400)에 저장되어 있는 지중에 은폐된 지형지물의 형상정보를 근거로 메쉬모델을 생성하는 모듈이다. 상기 형상정보DB(400)에 저장되어 있는 지중에 은폐된 지형지물의 형상정보는 지형지물의 굴곡 또는 경계선의 형태로 도시될 수 있는데, 메쉬모델이란 상기 형상정보DB(400)에 저장된 형상정보를 토대로 지중의 지형지물의 경계선의 형태를 표시한 모델을 의미한다. 구체적으로 상기 일차도화처리모듈(500)은 메쉬모델의 생성을 수행하는 프로세서 및 S/W가 탑재된 컴퓨터로 구현된다.
상기 영상도화모듈(600)은 상기 일차도화처리모듈(500)이 생성한 지중에 은폐된 지형지물의 형상정보에 관한 메쉬모델에 나타난 선들의 형태와 분포밀도에 상응하는 가상의 텍스쳐를 합성하여 영상이미지로 변환시키는 모듈이다. 예를 들어 상기 영상도화모듈(600)은 상기 메쉬모델에 나타난 곡선 중 폐곡선을 이루고 있는 부분은 암석으로 판단하여 회색의 음영을 합성하고, 그 외의 부분은 토사로 판단하여 갈색의 음영을 합성할 수 있으며, 선들의 분포밀도가 높은 지점에 대해서는 지하수로 판단하여 파란색의 음영을 합성하는 방식으로 가상의 텍스쳐를 합성한다. 상기 영상도화모듈(600)은 영상이미지 합성을 수행하는 프로세서와 S/W 및 가상텍스쳐 정보DB가 탑재된 컴퓨터로 구현된다.
상기 도화이미지DB(700)는 상기 영상도화모듈(600)이 생성한 영상이미지를 저장하는 구성이다. 상기 도화이미지DB(700)에 저장된 영상이미지는 지중에 은폐된 지형지물에 대하여 도화된 이미지이므로, 상업적, 군사적, 학술적 목적으로 활용 가치가 크다.
이상에서 첨부된 도면과 관련하여 본 발명에 대해서 상세히 설명하였다. 그러나 본 발명은 상기의 실시예에 의해서만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 여러가지 치환 및 변형이 가능하다고 할 것이다. 따라서 본 발명의 청구범위는 이건 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함한다.
100: UWB 탐사장치 110: 구동부
111: 구동몸체부 112: 무한궤도장치
113: 보조 구동몸체부 114: 바퀴장치
120: 몸체부
121a, 121b: 좌측과 우측 회전축 이음부
130a, 130b: 좌측과 우측 암(Arm)부 140: 거치부재
150: UWB 방사장치 160: UWB 수신장치
170: 통신제어장치 200: 제어모듈
300: 디스플레이모듈 400: 형상정보DB(Data Base)
500: 일차도화처리모듈 600: 영상도화모듈
700: 도화이미지DB

Claims (1)

  1. 지표면 위를 주행하며 지중으로 유더블유비(UWB) 신호를 방사하고, 지중의 지형지물로부터 반사되어 돌아오는 UWB 신호를 수신하여 지중 지형지물의 형상에 대한 영상이미지 정보를 검출하고 이를 무선 전송하는 UWB 탐사장치(100);
    상기 UWB 탐사장치(100)와 무선접속하여 원격으로 제어하는 제어모듈(200);
    상기 UWB 탐사장치(100)가 검출하여 전송하는 것으로 지중에 은폐된 지형지물의 형상에 대한 영상이미지 정보를 수신하고 재생하여 표시하는 디스플레이모듈(300);
    상기 UWB 탐사장치(100)가 검출하여 전송하는 지중에 은폐된 지형지물의 형상에 대한 영상이미지 정보를 전송받아 저장하는 형상정보DB(400);
    상기 형상정보DB(400)에 저장되어 있는 지중에 은폐된 지형지물의 형상에 대한 영상이미지 정보를 근거로 지중에 은폐된 지형지물의 형태가 선들로 나타나는 메쉬모델을 생성하는 일차도화처리모듈(500);
    상기 일차도화처리모듈(500)이 생성한 상기 메쉬모델에 포함된 선들의 형태와 그 분포밀도에 상응하는 가상의 텍스쳐로 합성하여 입체 영상이미지로 변환시키는 영상도화모듈(600); 및
    상기 영상도화모듈(600)이 생성한 영상이미지를 할당된 영역에 저장하는 도화이미지DB(700);를 포함하되,
    상기 UWB 탐사장치(100)는,
    직육면체 형상의 구동몸체부(111), 상기 구동몸체부(111)의 양쪽 측면에 평행하게 설치되고 상기 구동몸체부(111) 내부에 구비되는 주행모터의 회전력을 전달받아 구동되는 한쌍의 무한궤도장치(112), 상기 구동몸체부(111)의 앞쪽에 돌출되어 설치되는 보조 구동몸체부(113) 및 상기 보조 구동몸체부(113)의 내부에 구비된 보조모터의 회전력을 전달받아 구동되는 바퀴장치(114)로 이루어진 구동부(110);
    상기 구동부(110)의 구동몸체부(111) 상단에 구비되는 직육면체 형상의 부재이며 내부에 구동모터를 구비하고 상기 구동모터의 회전구동력을 전달하는 상기 구동모터의 회전구동력이 전달되는 좌측과 우측 회전축 이음부(121a, 121b)를 양쪽 측면에 각각 구비하는 주몸체부(120);
    상기 주몸체부(120)의 좌측과 우측 회전축 이음부(121a, 121b)에 각각 결합하는 길이부재이며 상기 주몸체부(120) 내부에 구비되는 상기 구동모터의 회전력을 전달받아 일정 각도 범위 내에서 회전구동하며, 회전구동이 멈춘 위치에서 고정상태를 유지하는 좌측과 우측 암(Arm)부(130a, 130b);
    상기 좌측과 우측 암부(130a, 130b)의 각 단부 사이의 공간을 가로지르며 구비되는 판형부재이며 그 양쪽 측면 끝부분이 상기 좌측과 우측 암부(130a, 130b)의 끝부분에 결합 설치되는 거치부재(140);
    상기 거치부재(140)의 전면 상단에 결합하며 해당 제어신호에 의하여 UWB 신호를 방사하는 장치로서 내부에 임펄스 발생회로를 구비하며 외부는 상기 임펄스 발생회로가 생성한 UWB 신호를 방사하는 사각 형상의 마이크로스트립 송신안테나로 이루어진 UWB 방사장치(150);
    상기 거치부재(140)의 전면 하단에 결합 설치되며 지중 지형지물로부터 반사되어 되돌아온 UWB 신호를 검출 수신하는 장치로서 외부는 배열식 수신안테나로 이루어져 있으며 내부에 상기 배열식 수신안테나가 수신한 신호의 세기를 모두 분석하여 지중에 은폐된 지형지물의 형상에 대한 영상이미지 정보를 검출하는 수신블록이 구비된 UWB 수신장치(160); 및
    상기 주몸체부(120) 상단에 케이싱된 회로장치로서 상기 제어모듈(200)과 무선통신으로 접속하며 상기 제어모듈(200)이 송신하는 제어신호를 수신하고 상기 UWB 수신장치(160)가 검출한 지중 지형지물의 형상에 대한 영상이미지 정보를 지정된 상대방에 송신하는 통신회로와 상기 제어신호에 의하여 상기 구동부(110)의 주행모터와 보조모터, 상기 주몸체부(120)의 구동모터, 상기 UWB 방사장치(150)를 각각 제어하는 제어회로로 이루어진 통신제어장치(170); 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 은폐된 지형지물에 대한 영상이미지를 도화하는 정밀영상도화시스템.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101893426B1 (ko) * 2018-02-05 2018-10-04 주식회사 벨루가이엔지 지반 탐사 장치
KR102622417B1 (ko) * 2023-03-02 2024-01-09 (주)한국케이지티콘설턴트 지피알(gpr) 탐사장비를 이용한 지하시설물 측량 탐사 시스템

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0587945A (ja) * 1991-09-27 1993-04-09 Doro Hozen Gijutsu Center 舗装道路の空洞探査方法
JP2749152B2 (ja) * 1989-10-13 1998-05-13 良忠 越原 地下埋蔵物の探査方法
JP2004101230A (ja) 2002-09-05 2004-04-02 Kanden Kogyo Inc 複眼式磁気センサ、探査車両、および、探査システム

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2749152B2 (ja) * 1989-10-13 1998-05-13 良忠 越原 地下埋蔵物の探査方法
JPH0587945A (ja) * 1991-09-27 1993-04-09 Doro Hozen Gijutsu Center 舗装道路の空洞探査方法
JP2004101230A (ja) 2002-09-05 2004-04-02 Kanden Kogyo Inc 複眼式磁気センサ、探査車両、および、探査システム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101893426B1 (ko) * 2018-02-05 2018-10-04 주식회사 벨루가이엔지 지반 탐사 장치
KR102622417B1 (ko) * 2023-03-02 2024-01-09 (주)한국케이지티콘설턴트 지피알(gpr) 탐사장비를 이용한 지하시설물 측량 탐사 시스템

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