KR101224082B1 - 지아이에스 기반 신규데이터에 따른 영상 업데이트 도화시스템 - Google Patents

지아이에스 기반 신규데이터에 따른 영상 업데이트 도화시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 그 일측면 하방향에 시공되어 있는 지하시설물과 일정거리를 유지한 상태로 지표면 위를 주행하면서 GPS 좌표를 측정하고, 지하시설물에 대한 영상데이터를 생성하여 저장하는 측지장치; 측지장치와 지하시설물 사이의 거리 및 방향성을 토대로 측지장치가 측정한 GPS 좌표를 보정하여 지하시설물의 위치에 대한 좌표정보를 생성하는 지리정보 생성모듈; 측지장치가 생성한 지하시설물에 대한 영상데이터에 지리정보 생성모듈이 생성한 지하시설물의 위치에 대한 좌표정보를 부가하여 수치영상데이터를 생성하는 영상도화모듈 및 영상도화모듈이 생성한 수치영상데이터를 저장하는 저장모듈을 포함하여 구성되는 특징이 있다.

Description

지아이에스 기반 신규데이터에 따른 영상 업데이트 도화시스템{An image update system base on new data of Geographic Information System}
본 발명은 지아이에스(GIS) 기반 신규데이터에 따른 영상 업데이트 도화시스템에 관한 것으로 더욱 상세하게는 측지장치가 일측면 하방향에 설치된 지하시설물과 일정거리를 유지한 상태로 지표면 위를 주행하면서 생성한 데이터를 기반으로 새로 시공된 관에 관한 수치영상데이터를 업데이트하는 지아이에스 기반 신규데이터에 따른 영상 업데이트 도화시스템을 개시한다.
상하수도관, 유류관 등 지름이 1000 밀리미터(mm) 이상인 대형 매설관 또는 지하시설물은 사회, 경제적으로 중요한 시설물이며 지하에 매설되는 방식으로 시공된다. 특히, 상하수도관, 유류관 등(이하, "지하시설물"이라 한다.)의 경우 주요 도시를 연결하는 도로의 지하에 매설되어 있는 경우가 일반적이다.
따라서 이들 대형 지하매설물의 정확한 위치를 파악하는 것은 매우 중요한 일이고, 이를 위해 최초 설치시부터 정밀한 시공이 필요하며, 지하시설물을 매설하기 위한 터파기 단계에서부터 정밀한 시공작업이 이루어진다.
그러나 예상하지 못한 변수에 의해 시공상 오차가 발생 될 수 있으므로 시공이 끝난 뒤 토사로 덮기 전에 최종확인단계로 지하시설물의 매설된 위치를 다시 측량하고 이때, 확인된 최종적인 지하시설물의 매설위치 확인용 측지데이터는 국토지리정보원과 같은 관련기관에 보고되어 관련 수치지도의 갱신정보로 활용된다.
지하시설물의 최종 측지데이터를 얻기 위하여 작업자들이 직접 지하시설물의 상부에 올라가 주요 지점의 위치를 측량하는 방법이 가장 일반적으로 쓰이고 있으나 안전사고의 위험이 크다. 한편으로는 관의 상부를 직접적으로 주행하며 측지를 수행하는 로봇장치들도 개발되어 있지만 그 비용이 비싸고, 작업속도도 빠르지 못해 널리 쓰이지는 못하고 있는 실정이다.
[문헌 1] 대한민국 등록특허 제1130681호 "지하매설물의 측지데이터 갱신시스템"(2012. 04. 02.) [문헌 2] 대한민국 등록특허 제1166510호 "미확인 지형지물에 대한 영상이미지를 정밀하게 합성처리하는 영상도화처리시스템"(2012. 07. 20.)
본 발명은 시공이 끝난 상하수도관, 유류관 등이 포함되는 지하시설물의 토사 매설 전에 최종적인 측지를 통하여 상기 지하시설물이 매설된 위치데이터 및 영상데이터를 수집하고, 이를 기초로 하여 상기 지하시설물에 대한 수치영상데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 지아이에스(GIS) 기반 신규데이터에 따른 영상 업데이트 도화시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
전술한 과제의 해결을 위하여 본 발명의 지아이에스(GIS) 기반 신규데이터에 따른 영상 업데이트 도화시스템은 지하에 파인 구덩이에 설치한 지하시설물의 일측 지표면에서 상기 지하시설물과 일정거리를 유지한 상태로 지표면을 주행하면서 GPS 좌표를 측정하며 상기 지하시설물까지의 거리를 소정 각도로 출력된 레이저를 이용하여 측량하고 해당 위치에서 촬영된 상기 지하시설물의 영상데이터와 연계시켜 할당된 영역에 저장하는 측지장치(100); 상기 측지장치(100)가 측량한 상기 지하시설물과의 거리, 상기 레이저가 출력된 각도와 상기 측지장치(100)가 측정한 GPS 좌표를 전달받고 분석하여 상기 지하시설물이 매설된 지하의 좌표정보를 생성하는 지리정보 생성모듈(200); 상기 측지장치(100)가 생성한 상기 지하시설물에 대한 영상데이터에 상기 지리정보 생성모듈(200)이 생성한 상기 지하시설물의 매설 위치에 대한 좌표정보를 부가하여 수치영상데이터를 생성하는 영상도화모듈(300); 및 상기 영상도화모듈(300)이 생성한 수치영상데이터를 할당된 영역에 저장하는 저장모듈(400); 을 포함하되, 상기 측지장치(100)는 직육면체 형상의 구동몸체부(111)와 상기 구동몸체부(111)의 양쪽 측면에 평행하게 설치되고 상기 구동몸체부(111) 내부에 구비되는 주행모터의 회전력을 각각 전달받아 회전하여 구동되는 한 쌍의 무한궤도장치(112)로 구성된 구동부(110); 상기 구동몸체부(111) 상단에 길이 방향으로 설치되는 직육면체 형상의 주몸체부(120); 상기 주몸체부(120)의 일측면에 설치되어 상기 지하시설물까지의 직선 거리를 소정 각도로 출력하여 측정하는 레이저 거리측정기(130); 상기 주몸체부(120)의 일측면에 설치되며 GPS 좌표를 측정하여 할당된 영역에 저장하는 GPS 수신기(140); 상기 주몸체부(120)의 상단에 길이방향을 따라 전방과 후방에 각각 설치되며 상부 일측의 동일한 위치에 축홀이 각각 형성된 두(2) 개의 지지대(150); 상기 지지대(150)의 축홀에 끼워지는 회전축(161)을 양측면에 일직선상으로 형성하여 상기 축홀에 회동결합하며 해당 제어신호에 의하여 상기 지하시설물을 촬영한 영상데이터를 할당된 영역에 저장하는 카메라부(160); 상기 카메라부(160)의 촬영방향이 상기 지하시설물을 향하도록 소정 각도로 고정하며 상기 영상데이터를 촬영하는 카메라가 내장 설치되는 직육면체 형상 부재의 뒷면에 돌출설치되고 중앙에 장공이 형성되며 상기 장공의 상측에 상기 장공의 폭보다 큰 지름의 홀이 형성되며 상기 홀의 내면에 나사산이 형성된 각도조절편(171), 상기 주몸체부(120)의 상단 중 상기 각도조절편(171)의 장공에 대응되는 위치에 설치되고 원통형상을 하며 중앙의 홀에 나사산이 형성된 각도조절용 암나사부(172), 상기 각도조절편(171)과 상기 각도조절용 암나사부(172) 사이에 설치되는 스프링(173), 상기 각도조절편(171)의 장공을 관통하여 상기 각도조절용 암나사부(172)의 나사산과 나사결합하는 각도조절나사(174), 상기 각도조절나사(174)가 상기 각도조절편(171)을 통하여 상기 각도조절용 암나사부(172)에 나사결합된 상태에서 상기 각도조절편(171)의 나사산에 나사결합하는 풀림방지나사(175)로 이루어지는 각도조절장치(170); 및 상기 주몸체부(120)의 내부에 구비되고 상기 구동부(110)의 주행모터, 상기 GPS 수신기(140), 상기 카메라부(160)에 동작전원을 각각 공급하는 전원부(181)와 상기 레이저 거리측정기(130)가 측정한 정보와 내장된 프로그램과 외부로부터 인가된 해당 제어명령에 의하여 상기 주행모터의 구동을 제어하고 상기 카메라부(160)가 영상데이터를 촬영하도록 해당 제어신호를 출력하는 제어부(182)로 이루어지는 전원제어부(180);를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면 시공이 끝난 상수도관이나 유류관 등의 지하시설물의 매설전에 최종적인 측지를 통하여 상기 지하시설물의 위치데이터 및 영상데이터를 수집하는 것이 간편하게 이루어지고, 상기 위치데이터 및 상기 영상데이터를 기초로 하여 상기 지하시설물에 대한 수치영상데이터를 생성할 수 있게 되므로 지아이에스(GIS) 기반 신규데이터에 따른 영상 업데이트 도화가 빠르고 정확하게 이루어질 수 있게 된다.
도 1 은 본 발명에 따른 지아이에스(GIS) 기반 신규데이터에 따른 영상 업데이트 도화시스템의 블록 구성도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 지아이에스 기반 신규데이터에 따른 영상 업데이트 도화시스템의 측지장치의 구조도이다.
도 3 은 도 2 의 측지장치의 구동부를 나타낸 도면이다.
도 4 는 도 2 의 측지장치의 상단에 카메라가 각도가 조절되어 설치되는 실시예를 도시한 것이다.
도 5 는 도 2 의 측지장치의 전원제어부의 블록 구성도이다.
도 6 은 도 2 의 측지장치의 작동 실시예를 도시한 것이다.
이하에서는 본 발명에 의한 지아이에스(GIS) 기반 신규데이터에 따른 영상 업데이트 도화시스템에 관하여 첨부된 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
도 1 은 본 발명에 따른 지아이에스(GIS) 기반 신규데이터에 따른 영상 업데이트 도화시스템의 블록 구성도이다.
도 1 의 영상 업데이트 도화시스템은 측지장치(100), 지리정보 생성모듈(200), 영상도화모듈(300) 및 저장모듈(400)을 포함하여 구성되어 있다.
상기 측지장치(100)는 그 일측면 하방향에 시공되어 있는 지하시설물과 일정거리를 유지한 상태로 지표면 위를 주행하면서 GPS 좌표를 측정하여 저장하고, 상기 지하시설물에 대한 영상데이터를 생성하여 저장하는 장치로서, 도 2 에 본 발명에 따른 지아이에스 기반 신규데이터에 따른 영상 업데이트 도화시스템의 측지장치(100)의 구조도가 도시되어 있다.
도 2 의 측지장치(100)는 상기 측지장치(100)는 구동부(110), 주몸체부(120), 레이저 거리측정기(130), GPS 수신기(140), 지지대(150), 카메라부(160), 각도조절장치(170) 및 전원제어부(180)를 포함하여 구성되어 있다.
상기 구동부(110)를 나타낸 도면이 도 3 에 도시되어 있는데, 상기 구동부(110)는 직육면체 형상의 구동몸체부(111) 및 상기 구동몸체부(111)의 양쪽 측면에 평행하게 설치되고 상기 구동몸체부(111) 내부에 구비되는 주행모터의 회전력을 전달받아 구동되는 한쌍의 무한궤도장치(112)로 구성된다.
상기 주행모터의 회전력 전달방식은 체인과 스프로켓을 이용하여 전달하는 것도 가능하고, 기어를 이용하여 전달하는 것도 가능하며 이밖에 일반적으로 알려진 다양한 동력전달방식이 적용될 수 있다. 또한, 상기 구동몸체부(111)는 구조적인 강도를 확보하기 위하여 내부에 소정의 간격으로 하나 이상의 가로지지대를 구비하는 것도 가능하고, 그 내부가 트러스구조로 형성되는 것도 가능하다.
상기 주몸체부(120)는 상기 구동부(110)의 구동몸체부(111) 상단에 구비되는 직육면체 형상의 부재이다. 그 내부에는 상기 전원제어부(180)가 구비되며, 그 외 다른 구성들이 외부에 결합되는 부분이다.
상기 레이저 거리측정기(130)는 상기 주몸체부(120)의 일측면에 구비되어 상기 지하시설물까지의 거리를 측정하는 장치이다. 통상적인 레이저 거리측정기로 구현이 가능하다. 상기 측지장치(100)는 상기 지하시설물이 매립된 곳과 지표의 경계 부근을 주행하는 장치로서 상기 측지장치(100)가 상기 지하시설물과 너무 멀어져서도 안되고, 상기 지하시설물이 매립되는 땅속으로 추락해도 안되므로 상기 레이저 거리측정기(130)는 상기 측지장치(100)가 상기 지하시설물과 지속적으로 일정한 거리를 유지하도록 제어되는데 매우 중요한 역할을 한다.
상기 GPS 수신기(140)는 상기 주몸체부(120)의 일측면에 구비되어 GPS 좌표를 측정하여 저장하는 장치로서, GPS 수신회로 및 이와 연결된 메모리부로 구현된다.
도 4 에는 도 2 의 측지장치(100)의 상단에 카메라부(160)가 각도가 조절되어 설치되는 실시 예가 도시되어 있다.
상기 카메라부(160)는 상기 지하시설물을 촬영하여 영상데이터를 생성하고 저장하는 기기로서 양측면에 회전축(161)을 구비하고 있다. 상기 주몸체부(120)의 상단에는 전·후방으로 이격되어 있으며 그 상단에 축홀이 형성된 지지대(150)가 형성되어 있다. 상기 카메라부(160)는 상기 지지대(150)의 축홀에 상기 회전축(161)이 끼워지는 방식으로 상기 지지대(150)와 결합한다.
상기 카메라부(160)는 상기 측지장치(100)의 측면 하단의 지하시설물을 촬영해야 하는데 그 각도는 매립되는 지하시설물의 깊이 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서 상기 카메라부(160)의 촬영각도는 조절이 가능해야 한다. 도 2 와 도 4 를 살펴보면 상기 카메라부(160)의 각도가 상기 각도조절장치(170)에 의하여 조절되어 고정되는 모습을 확인할 수 있다.
상기 카메라부(160)의 후면에는 직육면체 형상의 부재로서 중앙에는 장공이 형성되어 있으며 그 상면에는 내경이 상기 장공보다 크게 형성되어 있는 풀림방지용 암나사부가 돌출형성되어 있는 각도조절편(171)이 결합한다. 또한 상기 주몸체부(120)의 상단 중 상기 각도조절편(171)의 장공에 대응되는 위치에 각도조절용 암나사부(172)가 형성되어 있다. 상기 각도조절편(171)과 상기 각도조절용 암나사부(172) 사이에 스프링(173)이 설치되고, 각도조절나사(174)가 상기 각도조절편(171)의 장공을 관통하여 상기 각도조절용 암나사부(172)와 결합하되 조여지는 정도에 따라 상기 카메라부(160)의 촬영각도를 조절해준다. 또한 상기 조절나사(174)가 상기 각도조절편(171)에 끼워진 상태에서 풀림방지나사(175)가 상기 각도조절편(171)의 풀림방지용 암나사부에 나사결합됨으로써 상기 카메라부(160)의 각도가 조절된 상태에서 외부의 진동 등에 의하여 변동되는 것을 막아주게 되어 있다.
상기 전원제어부(180)는 상기 주몸체부(120) 내부에 구비되는 부분으로 도 5 에 나타나 있는 것처럼 전원부(181) 및 제어부(182)를 구비하고 있다.
상기 전원부(181)는 상기 구동부(110)의 주행모터, 상기 GPS 수신기(140) 및 상기 카메라부(160)에 전원을 공급하는 부분으로서 배터리로 구현되며, 상기 제어부(182)는 상기 레이저 거리측정기(130)의 측정정보를 토대로 상기 주행모터를 제어하는 한편, 상기 카메라부(160)의 작동을 제어하는 부분으로서 연산과 제어를 위한 회로 및 S/W로 구현된다.
도 6 에는 도 2 의 측지장치(100)의 작동 실시예가 도시되어 있는데, 상기 측지장치(100)가 시공이 끝난 지하시설물의 매립 전에 상기 지하시설물의 측면의 지표를 주행하면서 GPS 좌표 및 영상데이터를 수집하는 모습을 확인할 수 있다.
상기 지리정보 생성모듈(200)은 상기 측지장치(100)와 상기 지하시설물 사이의 거리 및 방향성을 토대로 상기 측지장치(100)가 측정한 GPS 좌표를 보정하여 상기 지하시설물의 위치에 대한 좌표정보를 생성하는 모듈로서, 상기 보정을 수행하기 위한 프로세서 및 S/W를 탑재한 컴퓨터장치로 구현된다.
상기 영상도화모듈(300)은 상기 측지장치(100)가 생성한 상기 지하시설물에 대한 영상데이터에 상기 지리정보 생성모듈(200)이 생성한 상기 지하시설물의 위치에 대한 좌표정보를 부가하여 수치영상데이터를 생성한다. 상기 영상도화모듈(300)은 수치영상데이터의 생성을 수행하기 위한 프로세서 및 S/W를 탑재한 컴퓨터장치로 구현된다. 상기 영상도화모듈(300)이 생성한 수치영상데이터는 상기 저장모듈(400)에 저장되게 된다. 상기 저장모듈(400)은 메모리 반도체나 하드디스크 등 통상적인 저장매체로 구현될 수 있다.
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: 측지장치 110: 구동부
111: 구동몸체부 112: 무한궤도장치
120: 주몸체부 130: 레이저 거리측정기
140: GPS 수신기 150: 지지대
160: 카메라 161: 회전축
170: 각도조절장치 171: 각도조절편
172: 각도조절용 암나사부 173: 스프링
174: 각도조절나사 175: 풀림방지나사
180: 전원제어부 181: 전원부
182: 제어부 200: 지리정보 생성모듈
300: 영상도화모듈 400: 저장모듈

Claims (1)

  1. 지하에 파인 구덩이에 설치한 지하시설물의 일측 지표면에서 상기 지하시설물과 일정거리를 유지한 상태로 지표면을 주행하면서 GPS 좌표를 측정하며 상기 지하시설물까지의 거리를 소정 각도로 출력된 레이저를 이용하여 측량하고 해당 위치에서 촬영된 상기 지하시설물의 영상데이터와 연계시켜 할당된 영역에 저장하는 측지장치(100);
    상기 측지장치(100)가 측량한 상기 지하시설물과의 거리, 상기 레이저가 출력된 각도와 상기 측지장치(100)가 측정한 GPS 좌표를 전달받고 분석하여 상기 지하시설물이 매설된 지하의 좌표정보를 생성하는 지리정보 생성모듈(200);
    상기 측지장치(100)가 생성한 상기 지하시설물에 대한 영상데이터에 상기 지리정보 생성모듈(200)이 생성한 상기 지하시설물의 매설 위치에 대한 좌표정보를 부가하여 수치영상데이터를 생성하는 영상도화모듈(300); 및
    상기 영상도화모듈(300)이 생성한 수치영상데이터를 할당된 영역에 저장하는 저장모듈(400); 을 포함하되,
    상기 측지장치(100)는
    직육면체 형상의 구동몸체부(111)와 상기 구동몸체부(111)의 양쪽 측면에 평행하게 설치되고 상기 구동몸체부(111) 내부에 구비되는 주행모터의 회전력을 각각 전달받아 회전하여 구동되는 한 쌍의 무한궤도장치(112)로 구성된 구동부(110);
    상기 구동몸체부(111) 상단에 길이 방향으로 설치되는 직육면체 형상의 주몸체부(120);
    상기 주몸체부(120)의 일측면에 설치되어 상기 지하시설물까지의 직선 거리를 소정 각도로 출력하여 측정하는 레이저 거리측정기(130);
    상기 주몸체부(120)의 일측면에 설치되며 GPS 좌표를 측정하여 할당된 영역에 저장하는 GPS 수신기(140);
    상기 주몸체부(120)의 상단에 길이방향을 따라 전방과 후방에 각각 설치되며 상부 일측의 동일한 위치에 축홀이 각각 형성된 두(2) 개의 지지대(150);
    상기 지지대(150)의 축홀에 끼워지는 회전축(161)을 양측면에 일직선상으로 형성하여 상기 축홀에 회동결합하며 해당 제어신호에 의하여 상기 지하시설물을 촬영한 영상데이터를 할당된 영역에 저장하는 카메라부(160);
    상기 카메라부(160)의 촬영방향이 상기 지하시설물을 향하도록 소정 각도로 고정하며 상기 영상데이터를 촬영하는 카메라가 내장 설치되는 직육면체 형상 부재의 뒷면에 돌출설치되고 중앙에 장공이 형성되며 상기 장공의 상측에 상기 장공의 폭보다 큰 지름의 홀이 형성되며 상기 홀의 내면에 나사산이 형성된 각도조절편(171), 상기 주몸체부(120)의 상단 중 상기 각도조절편(171)의 장공에 대응되는 위치에 설치되고 원통형상을 하며 중앙의 홀에 나사산이 형성된 각도조절용 암나사부(172), 상기 각도조절편(171)과 상기 각도조절용 암나사부(172) 사이에 설치되는 스프링(173), 상기 각도조절편(171)의 장공을 관통하여 상기 각도조절용 암나사부(172)의 나사산과 나사결합하는 각도조절나사(174), 상기 각도조절나사(174)가 상기 각도조절편(171)을 통하여 상기 각도조절용 암나사부(172)에 나사결합된 상태에서 상기 각도조절편(171)의 나사산에 나사결합하는 풀림방지나사(175)로 이루어지는 각도조절장치(170); 및
    상기 주몸체부(120)의 내부에 구비되고 상기 구동부(110)의 주행모터, 상기 GPS 수신기(140), 상기 카메라부(160)에 동작전원을 각각 공급하는 전원부(181)와 상기 레이저 거리측정기(130)가 측정한 정보와 내장된 프로그램과 외부로부터 인가된 해당 제어명령에 의하여 상기 주행모터의 구동을 제어하고 상기 카메라부(160)가 영상데이터를 촬영하도록 해당 제어신호를 출력하는 제어부(182)로 이루어지는 전원제어부(180);를 포함하는 것을 특징으로 하는 지아이에스(GIS) 기반 신규데이터에 따른 영상 업데이트 도화시스템.
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