KR101273416B1 - Precision digital map making system through the synthesis of geographic information and coordinate information - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 좌표정보 및 지형정보 합성을 통한 정밀 수치지도 제작 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a precise digital map production system through the synthesis of coordinate information and topographic information.
보다 상세하게는 이용자의 요청 또는 필요에 따라 좌표정보 또는 지형정보만으로 이루어진 수치지도상에 지형정보 또는 좌표정보를 합성시켜 이용자가 요청할 때 또는 필요시점에 제작한 수치지도를 제공할 수 있도록 하는 좌표정보 및 지형정보 합성을 통한 정밀 수치지도 제작 시스템에 관한 것이다.
More specifically, coordinate information for synthesizing topographic information or coordinate information on a digital map consisting of only coordinate information or terrain information according to a user's request or need, so that a user can provide a digital map produced when requested or required. And it relates to a precise digital map production system through the synthesis of topographic information.
수치지도는 기존의 아날로그 형태의 종이지도를 측량지도, 항공사진, 위성영상 등에 의해 얻어진 각종 지형자료를 해석하여 수치 편집하여 디지털 형태의 지도로 제작한 것을 의미한다. 일반적으로 수치지도의 구축과정은 다음과 같다. 종이지도를 디지타이징(digitizing)이나 스캐닝(scanning)하여 수치지도의 형태가 되면, 좌표변환을 통해 사용자의 목적에 맞도록 실제 좌표계로 변환한다. 이후, 공간 객체 간의 상호 위치성과 연관성을 파악하기 위한 위상구조를 정립한 수치지도에 속성자료를 입력한다.The digital map means that digital maps are produced by digitally analyzing various topographical data obtained by surveying maps, aerial photographs, satellite images, etc. from existing analog paper maps. In general, the process of constructing a digital map is as follows. When the paper map is digitized or scanned to form a digital map, the paper map is converted into an actual coordinate system according to the user's purpose through coordinate transformation. Afterwards, attribute data is input to the numerical map that establishes the topological structure to grasp the inter-location and correlation between spatial objects.
이렇게 제작된 수치지도는 종이지도에 비해 빠르고 정확한 지도검색을 가능하게 하고, 정보관리와 활용성 면에서 뛰어나 각종 계획수립과 의사결정을 보다 효과적으로 지원할 수 있도록 한다.The digital maps produced in this way enable faster and more accurate map retrieval than paper maps, and are superior in information management and usability to support various planning and decision making.
그러나 이러한 수치지도는 주로 좌표정보만으로 이루어져 있기 때문에 지형정보가 함께 존재하는 수치지도가 필요한 경우 좌표정보만으로 이루어진 수치지도와는 별도로 좌표정보만으로 이루어진 수치지도에 해당되는 지형정보를 가지는 수치지도를 제공받아 함께 살펴봐야 하는 번거로운 점이 발생한다.
However, since these digital maps are mainly composed of coordinate information only, when a digital map with terrain information is required, the digital map is provided with the topographical information corresponding to the digital map consisting of only the coordinate information separately from the digital map consisting of only the coordinate information. It's a hassle to look at together.
본 발명은, 좌표정보 또는 지형정보만으로 이루어진 수치지도 상에 지형정보 또는 좌표정보를 합성시켜 제작한 수치지도를 제공할 수 있도록 하는 좌표정보 및 지형정보 합성을 통한 정밀 수치지도 제작 시스템을 제공한다.
The present invention provides a precise digital map production system by synthesizing coordinate information and topographic information to provide a digital map produced by synthesizing topographic information or coordinate information on a digital map consisting of only coordinate information or terrain information.
또한 본 발명은, 좌표정보만으로 이루어진 수치지도가 탑재된 내비게이션 단말기로 현재의 도로에 형성된 웅덩이 등과 같은 소실 상황 또는 도로 상의 공사 현황 등 변경된 지형정보를 좌표정보로 이루어진 수치지도에 합성시켜 디스플레이 되도록 함으로써 운전자(이용자)가 상황을 인식하고 대처할 수 있도록 하는 좌표정보 및 지형정보 합성을 통한 정밀 수치지도 제작 시스템을 제공한다.
In addition, the present invention is a navigation terminal equipped with a digital map consisting of only the coordinate information to change the terrain information, such as the lost situation such as the puddle formed on the current road or the current state of the construction on the road synthesized and displayed on the digital map consisting of the coordinate information It provides a precise digital map production system by synthesizing coordinate information and terrain information that enables (user) to recognize and cope with situations.
본 발명의 실시예에 따른 좌표정보 및 지형정보 합성을 통한 정밀 수치지도 제작 시스템은, 좌표정보 및 지형정보 합성을 통한 정밀 수치지도 제작 시스템에 있어서, 지상 이동체에 구비되며, 상기 지상 이동체가 이동하는 동안 주변의 지형지물을 촬영하고, 촬영된 이미지에 대응하는 좌표정보를 지피에스 수신부를 통해 획득하여 촬영이미지와 함께 좌표데이터를 송출하는 한편, 지상 기준점을 측량하여 송출하는 지상 좌표정보 획득장치(100); 항공기 하부에 회전 가능하도록 설치된 카메라(220)를 이용하여 지표면을 촬영하고, 촬영된 지표면 촬영 이미지 및 지피에스 수신부(240)를 통해 획득한 좌표 데이터를 함께 송출하는 지형정보 소스 제공장치(200); 및 상기 지형정보 소스 제공장치(200)를 통해 연속적으로 촬영된 지표면 촬영이미지를 수신받아 연속적으로 촬영된 서로 다른 촬영이미지를 합성하기 위해 형태와 규격을 미리 설정된 조건을 기반으로 맞추어 재단되도록 하고, 상기 지상 좌표정보 획득장치(100)로부터 수신된 지상 기준점을 재단된 촬영이미지의 기준점으로 설정하는 한편, 설정된 지상 기준점의 실제 좌표 정보를 확인하고 이를 중심으로 촬영이미지에 상기 지상 기준점을 중심으로 지형정보 소스 제공장치(200)로부터 수신된 좌표 데이터를 확인하여 지상 기준점과의 거리가 일치되도록 촬영이미지를 합성시켜 도화 이미지를 생성시키고, 상기 도화 이미지에 상기 지상 좌표정보 획득장치(100)에 의해 획득된 좌표정보를 합성시켜 수치지도를 제작하는 수치지도 제작 서버(300)을 포함하여 이루어진다.According to an embodiment of the present invention, a precision digital map production system by synthesizing coordinate information and terrain information is provided in a ground moving object in a precision digital map production system through synthesis of coordinate information and terrain information. The ground coordinate
상기 지상 이동체의 좌표정보 획득장치(100)는, 지형지물의 3차원 위치를 영상으로 획득하여 측정지역 시설물의 3차원 위치 영상 신호로 출력하는 복수의 카메라(110)와, 상기 카메라(110)에 장착 또는 탈착 가능하도록 결합되며 상기 카메라(110)가 좌측 또는 우측 방향으로 회전되도록 하는 회전부(120)와, 좌측 또는 우측 회전 구동제어신호에 응하여 상기 회전부(120)가 회전되도록 제어하는 회전구동부(130)와, 상기 카메라(110)의 영상데이터에 동기화되어 영상촬영시 카메라(110)의 위치정보를 수집하고, 수집된 카메라(110)의 위치정보를 상기 카메라(110)에서 영상신호 출력시 함께 출력되록 하는 지피에스 수신부(140)와, 상기 카메라(110)에 의해 지형지물이 촬영될 때 카메라의 자세정보 및 위치정보를 수집하여 출력하는 관성항법측정부(150)와, 주사 제어신호에 응하여 지형지물 표면에 조밀한 간격으로 레이저 광선이 주사되도록 하고, 주사신호를 이용하여 지형지물의 정량적 형상 정보를 획득하여 출력하는 레이저 스캔부(160)와, 지형지물의 3차원 영상을 획득할 수 있는 측지 프로그램이 탑재되어 있으며, 외부로부터 수신된 지형지물 측지를 위한 요청신호가 수신되는 경우 측지 프로그램을 실행시켜 상기 복수의 카메라(110)가 해당 지형지물을 촬영할 수 있도록 회전구동부(130)로 우측 또는 좌측 회전 구동제어신호를 출력시켜 복수의 카메라(110)의 위치가 조정되도록 하고, 상기 카메라(110) 및 상기 지피에스 수신부(140)를 제어하여 위치정보를 가지는 해당 지형지물 영상신호를 수신받고 상기 관성항법측정부(150)로부터 카메라 자세정보 및 위치 정보를 수신받아 영상 데이터 및 수치 데이터를 이용하여 좌표 정보를 생성하고, 외부로 송출하는 제어부(170)와, 상기 제어부(170)의 제어에 따라 데이터를 수신하여 상기 제어부(170)로 출력하거나, 상기 제어부(170)에서 출력되는 데이터를 외부로 송출하는 데이터 송수신부(180)로 구성된다. The
상기 지형정보 소스 제공장치(200)는, 항공기 기체의 수평상태를 감지하여 수평 감지결과를 반영시킨 카메라 구동 제어신호를 생성시켜 출력하는 수평감지부(210)와, 상기 수평감지부(210)의 카메라 구동 제어신호를 입력받아 상기 카메라(220)가 일정각도를 가지고 일정 방향으로 회전되도록 하는 카메라 구동부(230)와, 상기 카메라(220)를 통해 지표면이 촬영될 때 지피에스 위성으로부터 지피에스 좌표 데이터를 수신받아 출력하는 지피에스 수신부(240)와, 상기 카메라(220)로부터 입력되는 촬영이미지와 상기 지피에스 수신부(240)로부터 입력되는 지피에스 좌표 데이터를 송수신부(260)를 통해 상기 수치지도 제작서버(300)로 출력되도록 제어하는 제어부(250)로 이루어진다.The terrain information
상기 수평감지부(210)는, 투명액체로 채워지며, 수평상태에서 기포가 중앙에 형성되어 있는 투명튜브(211)와, 상기 투명튜브(211)를 중심으로 대향되도록 구비되는 복수의 발광 다이오드(218a, 218b, 218c) 및 복수의 수광 트랜지스터(219a, 219b, 219c)와, 상기 수광 트랜지스터(219a, 219b, 219c)에서 발생한 전기 신호를 입력받아 항공기의 수평상태를 감지하고, 그 수평상태 감지결과를 반영시켜 카메라 구동 제어신호를 생성시켜 상기 카메라 구동부(230)로 출력하는 수평감지용 제어부(214)로 이루어진 것을 특징으로 한다.
The
이상에서와 같이 본 발명의 좌표정보 및 지형정보 합성을 통한 정밀 수치지도 제작 시스템에 따르면, 좌표정보 또는 지형정보만으로 이루어진 수치지도 상에 지형정보 또는 좌표정보를 합성시켜 제작한 수치지도를 제공할 수 있도록 함으로써, 사용자에게 좀 더 정밀하게 제작된 수치지도를 공급받을 수 있도록 하는 효과가 있다.
As described above, according to the precise digital map production system by combining the coordinate information and the terrain information of the present invention, it is possible to provide a digital map produced by synthesizing the terrain information or coordinate information on the digital map consisting of only the coordinate information or terrain information. By doing so, the user can be supplied with a more precisely prepared digital map.
또한 본 발명의 좌표정보 및 지형정보 합성을 통한 정밀 수치지도 제작 시스템에 따르면, 좌표정보만으로 이루어진 수치지도가 탑재된 내비게이션 단말기로 현재의 도로에 형성된 웅덩이 등과 같은 소실 상황 또는 도로 상의 공사 현황 등 변경된 지형정보를 좌표정보로 이루어진 수치지도에 합성시켜 디스플레이 되도록 함으로써 운전자(이용자)가 상황을 인식하고 대처할 수 있도록 하여, 사고발생원인을 미연에 해소시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
In addition, according to the precise digital map production system through the synthesis of coordinate information and terrain information of the present invention, the navigation terminal equipped with a digital map consisting of only the coordinate information, such as a lost situation such as a puddle formed on the current road or the current state of construction on the road By synthesizing and displaying the information on a numerical map composed of coordinate information, the driver (user) can recognize the situation and cope with it, thereby eliminating the cause of the accident.
도 1은 본 발명에 따른 좌표정보 및 지형정보 합성을 통한 정밀 수치지도 제작 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1에 적용된 지상 좌표정보 획득장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 도 1에 적용된 지형정보 생성장치의 구성을 개략적으로 설명하기 위한 개략도이다.
도 4는 및 도 5는 도 3에 적용된 수평감지부의 구성을 설명하기 위한 도면이다.1 is a block diagram schematically showing the configuration of a precision digital map production system by combining coordinate information and terrain information according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram schematically illustrating a configuration of an apparatus for obtaining ground coordinate information applied to FIG. 1.
3 is a schematic diagram schematically illustrating a configuration of a terrain information generating apparatus applied to FIG. 1.
4 and 5 are views for explaining the configuration of the horizontal sensing unit applied to FIG.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 각 실시예에 대한 측지용 현장 관측기로부터 전송된 데이터를 보정처리하는 측지 데이터 통합관리 시스템을 상세하게 설명한다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the geodetic data integrated management system for correcting the data transmitted from the geodetic field observer for each embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 좌표정보 및 지형정보 합성을 통한 정밀 수치지도 제작 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 도 1에 적용된 지상 좌표정보 획득장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 3은 도 1에 적용된 지형정보 생성장치의 구성을 개략적으로 설명하기 위한 개략도이며, 도 4는 및 도 5는 도 3에 적용된 수평감지부의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
1 is a block diagram schematically showing the configuration of a precision digital map production system by combining coordinate information and terrain information according to the present invention, Figure 2 is a block diagram schematically showing the configuration of the ground coordinate information acquisition apparatus applied to FIG. 3 is a schematic diagram for schematically illustrating a configuration of the terrain information generating apparatus applied to FIG. 1, and FIGS. 4 and 5 are views for explaining a configuration of the horizontal sensing unit applied to FIG. 3.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 좌표정보 및 지형정보 합성을 통한 정밀 수치지도 제작 시스템은 크게 지상 좌표정보 획득장치(100), 지형정보 소스 제공장치(200), 수치지도 제작 서버(300) 및 데이터 통신망(400)으로 구성된다.
As shown in FIG. 1, the precision digital map production system through the coordinate information and the topographic information synthesis according to the present invention is largely based on the ground coordinate
상기 지상 좌표정보 획득장치(100)는 지상의 이동체에 구비되며, 상기 이동체가 이동하는 동안 주변의 지형지물을 촬영하고, 촬영된 이미지에 대응하는 좌표정보를 지피에스 수신부를 통해 획득하여 촬영이미지와 함께 좌표데이터를 송출하는 한편, 지상 기준점을 측량하여 송출한다.
The ground coordinate
상기 지형정보 소스 제공장치(200)는 항공기 하부에 회전 가능하도록 설치된 카메라(220)를 이용하여 미리 설정된 지표면을 촬영하고, 촬영된 지표면 촬영 이미지 및 지피에스 수신부(240)를 통해 획득한 좌표 데이터를 함께 송출한다.
The terrain information
상기 수치지도 제작 서버(300)는 상기 지형정보 소스 제공장치(200)를 통해 연속적으로 촬영된 지표면 촬영이미지를 수신받아 연속적으로 촬영된 서로 다른 촬영이미지를 합성하기 위해 형태와 규격을 미리 설정된 조건을 기반으로 맞추어 재단되도록 하고, 상기 지상 좌표정보 획득장치(100)로부터 수신된 지상 기준점을 재단된 촬영이미지의 기준점으로 설정하는 한편, 설정된 지상 기준점의 실제 좌표 정보를 확인하고 이를 중심으로 촬영이미지에 상기 지상 기준점을 중심으로 지형정보 소스 제공장치(200)로부터 수신된 좌표 데이터를 확인하여 지상 기준점과의 거리가 일치되도록 촬영이미지를 합성시켜 도화 이미지를 생성시키고, 상기 도화 이미지에 상기 지상 좌표정보 획득장치(100)에 의해 획득된 좌표정보를 합성시켜 수치지도를 제작하여 제공한다.
The digital
상기 지상 좌표정보 획득장치(100)는, 측정지역 시설물의 3차원 위치를 영상으로 획득하여 측정지역 시설물의 3차원 위치 영상 신호로 출력하는 복수의 카메라(110)와, 상기 카메라(110)에 장착 또는 탈착 가능하도록 결합되며 상기 카메라(110)가 좌측 또는 우측 방향으로 회전되도록 하는 회전부(120)와, 좌측 또는 우측 회전 구동제어신호에 응하여 상기 회전부(120)가 회전되도록 제어하는 회전구동부(130)와, 상기 카메라(110)의 영상데이터에 동기화되어 영상촬영시 카메라(110)의 위치정보를 수집하고, 수집된 카메라(110)의 위치정보를 상기 카메라(110)에서 영상신호 출력시 함께 출력되록 하는 지피에스 수신부(140)와, 상기 카메라(110)에 의해 측정지역 시설물이 촬영될 때 카메라의 자세정보 및 위치정보를 수집하여 출력하는 관성항법측정부(150)와, 주사 제어신호에 응하여 측정지역 시설물 표면에 조밀한 간격으로 레이저 광선이 주사되도록 하고, 주사신호를 이용하여 측정지역 시설물의 정량적 형상 정보를 획득하여 출력하는 레이저 스캔부(160)와, 측정지역 시설물의 3차원 영상을 획득할 수 있는 측지 프로그램이 탑재되어 있으며, 외부로부터 수신된 측정지역 시설물 측지를 위한 요청신호가 수신되는 경우 측지 프로그램을 실행시켜 상기 복수의 카메라(110)가 해당 측정지역 시설물을 촬영할 수 있도록 회전구동부(130)로 우측 또는 좌측 회전 구동제어신호를 출력시켜 복수의 카메라(110)의 위치가 조정되도록 하고, 상기 카메라(110) 및 상기 지피에스 수신부(140)를 제어하여 위치정보를 가지는 해당 측정 지역 시설물 영상신호를 수신받고 상기 관성항법측정부(150)로부터 카메라 자세정보 및 위치 정보를 수신받아 영상 데이터 및 수치 데이터를 이용하여 좌표 정보를 생성하고, 외부로 송출하는 제어부(170)와, 상기 제어부(170)의 제어에 따라 데이터를 수신하여 상기 제어부(170)로 출력하거나, 상기 제어부(170)에서 출력되는 데이터를 외부로 송출하는 데이터 송수신부(180)로 구성된다.
The above ground coordinate
상기 지형정보 소스 제공장치(200)는 항공기 기체의 수평상태를 감지하여 수평 감지결과를 반영시킨 카메라 구동 제어신호를 생성시켜 출력하는 수평감지부(210)와, 상기 수평감지부(210)의 카메라 구동 제어신호를 입력받아 상기 카메라(220)가 일정각도를 가지고 일정 방향으로 회전되도록 하는 카메라 구동부(230)와, 상기 카메라(220)를 통해 지표면이 촬영될 때 지피에스 위성으로부터 지피에스(GPS) 좌표 데이터를 수신받아 출력하는 지피에스 좌표데이터 출력하는 지피에스 수신부(240)와, 상기 카메라(220)로부터 입력되는 촬영이미지와 상기 지피에스 수신부(240)로부터 입력되는 지피에스 좌표 데이터를 송수신부(260)를 통해 상기 수치지도 제작서버(300)로 출력되도록 제어하는 제어부(250)로 이루어진다.
The terrain information
상기 수평감지부(210)는, 투명액체로 채워지며, 수평상태에서 기포가 중앙에 형성되어 있는 투명튜브(211)와, 상기 투명튜브(211)를 중심으로 대향되도록 구비되는 복수의 발광다이오드(218a~218c) 및 복수의 수광 트랜지스터(219a~219c)와, 상기 수광 트랜지스터(219a~219c)에서 발생한 전기 신호를 입력받아 항공기의 수평상태를 감지하고, 그 수평상태 감지결과를 반영시켜 카메라 구동 제어신호를 생성시켜 상기 카메라 구동부(230)로 출력하는 수평감지용 제어부(214)로 이루어진다.
The
상기와 같이 구성된 좌표정보 및 지형정보 합성을 통한 정밀 수치지도 제작 시스템의 운영방법에 대해서 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation method of the precision digital map production system by combining the coordinate information and terrain information configured as described above are as follows.
<좌표정보로 이루어진 수치지도 제작><Digital map made up of coordinate information>
작업자는 지상 좌표정보 획득장치(100)를 이용하여 일정 지역의 지형지물을 대상으로 좌표정보를 생성하기 위해 먼저 차량에 카메라(110)를 설치한 후 지형지물 대상 좌표정보 생성 프로그램을 실행시킨 후 정해진 노선을 따라서 차량을 이동시킨다.The operator first installs a
이때 제어부(170)는 지형지물 대상 좌표정보 생성 프로그램에 따라 회전 구동부(130)로 좌측 또는 우측 회전구동 제어신호를 출력하고, 회전 구동부(130)는 이에 응하여 회전부(120)를 좌측 또는 우측으로 회전시켜 카메라(110)가 적정 방향에서 지형지물을 촬영할 수 있도록 한다.
At this time, the control unit 170 outputs a left or right rotation drive control signal to the
그리고 제어부(170)는 지피에스 수신부(140) 및 관성항법 측정부(150), 레이저 스캔부(160)를 제어한다. 즉, 지피에스 수신부는 카메라(110)가 지형지물을 촬영하여 제어부(170)로 출력할 때 상기 카메라(110)의 영상 데이터에 동기화되어 영상 촬영시 카메라(110)의 위치 정보를 수집하고, 수집된 카메라(110)의 위치정보(지피에스 정보)가 제어부(170)로 출력되도록 한다. 또한 관성항법측정부(150)는 상기 카메라(110)에서 지형지물이 촬영될 때 카메라(110)의 자세정보 및 위치 정보를 수집하여 제어부(170)로 출력한다.In addition, the control unit 170 controls the
제어부(170)는 위에서 설명한 바와 같이 카메라(110)로부터 지형지물의 영상신호를 수신할 때 카메라(110)의 지피에스 정보, 자세정보, 위치정보를 함께 수신하여 수치지도상에 지형지물의 영상신호를 표시할 때 이용할 정확한 위치에 지형지물 정보가 위치되도록 한다.When the controller 170 receives the image signal of the feature from the
한편 레이저 스캔부(160)는 제어부(170)의 주사 제어신호에 응하여 지형지물표면에 조밀한 간격으로 레이저 광선이 주사되도록 하고, 주사신호를 이용하여 지형지물의 3차원 영상을 획득하여 제어부(170)로 출력하고, 제어부(170)는 획득한 지형지물의 3차원 영상을 수치지도 제작서버(300)로 전송한다.
Meanwhile, the
그러면 수치지도 제작서버(300)는 지상 좌표정보 획득장치(100)로부터 수신된 지형지물의 영상 데이터로부터 정지 영상을 절취하고, 상기 절취된 정지 영상에 대해서 각 프레임별로 좌측 및 우측 정지 영상을 구분하고, 각 프레임별로 구분된 좌측 및 우측 정지 영상을 정합하고, 상기 영상정합을 이용하여 외부표정요소를 결정하고, 상기 산출된 외부표정요소를 이용하여 측정지역 시설물의 3차원 지상좌표를 결정하고, 상기 3차원 지상좌표를 3차원 국지좌표로 변환시켜 미리 저장되어 있던 지형지물의 수치지도상의 국지좌표와 비교하고, 비교결과 차이가 있는 경우 새로 생성된 국지좌표를 수치 지도에 적용시켜 미리 저장되어 있는 국지좌표가 적용된 수치지도를 갱신시킨다. 여기서, 상기 외부표정요소는 카메라 촬영 때의 위치 및 자세정보로서, 상기 관성항법측정부(150)에 의해 산출되는 카메라 자세정보 및 위치 정보와 비교되어 측정지역 시설물의 3차원 지상좌표 결정시 적용된다. 이때 제어부(170)는 레이저 스캔부(160)로부터 측정지역 시설물의 정량적 형상정보를 입력받아 상기 카메라(110) 및 지피에스 수신부(140)를 통해 획득한 영상 데이터를 보완한다.Then, the digital
상기 레이저 스캔부(160)는 관측 대상의 표면에 조밀한 간격으로 무수히 많은 레이저 광선을 주사하여 3차원 좌표값을 포인트 형식으로 얻어내는 첨단 측량 장비이다. 레이저 스캔부의 기존 용도는 3차원 포인트 좌표를 시각화하고 모델링 하는데 주로 사용되고 있다.
The
<지형정보로 이루어진 수치지도 제작><Making Digital Maps of Terrain Information>
한편, 항공기의 기체 상태에 상관없이 카메라(220)가 지구의 지표면을 향해 연직방향을 유지하도록, 고정시킨다. 카메라(220)는 카메라의 하중에 따라 중력방향인 지구의 연직방향을 향할 수 있도록 동작하는 연결부재가 항공기의 기체와 카메라(220) 사이에 구비된다.On the other hand, the
그리고 항공기 기체의 수평상태를 감지하기 위해 수평감지부(210)가 상기 카메라(220)와 근접한 위치에 설치된다.In addition, the
또한 상기 수평감지부(210)는 물과 같은 투명 액체(215)로 채워지며 내부에 기포(216)가 형성되는 통상의 수평기(217)의 외각에 세 쌍의 발광 다이오드(218a, 218b, 218c) 및 수광 트랜지스터(219a, 219b, 219c)를 각각 상호 마주 보게 즉 상호 대향되도록 설치함으로써, 기포(216)의 이동 및 이동 방향을 감지하여 수평 측정 대상물의 수평 이탈 여부뿐만 아니라 기울어진 방향을 감지할 수 있게 된다.In addition, the
여기서, 투명튜브(211)의 단면 형상은 후술하는 볼록렌즈 효과의 구현을 위해 원형으로 형성되는 것이 바람직하다.Here, the cross-sectional shape of the
발광 다이오드(218a, 218b, 218c)는, 투명튜브(211)의 길이방향 중앙부에 설치되어 투명튜브(211)의 수평 이탈 여부를 감지하는 제1 발광 다이오드(218a)와, 투명튜브(211)의 길이방향 양측 단부 근방에 설치되어 투명튜브(211)의 기울어진 방향을 감지하는 제2 및 제3 발광 다이오드(218b, 218c)를 포함한다.The
마찬가지로, 수광 트랜지스터(219a, 219b, 219c)는 제1 발광 다이오드(218a)를 마주보도록 즉 대향되도록 투명튜브(211)의 외주면에 설치되는 제1 수광 트랜지스터(219a)와, 각각 제2 및 제3 발광 다이오드(218b, 218c)를 마주보도록 즉 대향되도록 투명튜브(211)의 외주면에 설치되는 제2 및 제3 수광 트랜지스터(219b, 219c)를 포함한다.Similarly, the
여기서, 제1 발광 다이오드(218a)와 제1 수광 트랜지스터(219a)는 투명튜브(211)의 수평 이탈 여부를 감지하기 위한 것이고, 제2 및 제3 발광 다이오드(218b, 218c)와 제2 및 제3 수광 트랜지스터(219b, 219c)는 투명튜브(211)의 기울어진 방향을 감지하기 위한 것이다.Here, the first
도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 서로 마주 보고 있는 제1, 2, 3 발광 다이오드(218a, 218b, 218c)와 수광 트랜지스터(219a, 219b, 219c) 사이에 기포가 없을 경우, 투명튜브(211) 내부에 꽉 차있는 투명 액체(215)는 볼록 렌즈의 역할을 하여 제1, 2, 3 발광 다이오드(218a, 218b, 218c)에서 방사된 빛(1)이 제1, 2, 3 수광 트랜지스터(219a, 219b, 219c)로 모이도록 하게 된다. 즉, 전술한 바와 같이 기포가 없고 투명튜브(211)이 원형의 단면을 가지므로 볼록렌즈 효과가 발생된다.As shown in FIG. 5A, when there is no bubble between the first, second, and third
반면에, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이, 서로 마주보는 제1, 2, 3 발광 다이오드(218a, 218b, 218c)와 제1,2,3 수광 트랜지스터(219a, 219b, 219c) 사이에 기포(216)가 있을 경우, 전술한 볼록 렌즈 효과는 발생하지 않게 되고 따라서 제1, 2, 3 발광 다이오드(218a, 218b, 218c)에서 방사된 빛(2)이 제1, 2, 3 수광 트랜지스터(219a, 219b, 219c) 쪽으로 모이지 않게 된다.
On the other hand, as shown in FIG. 5B, between the first, second, and third
수평감지용 제어부(214)는 상기 제1,2,3 발광 다이오드(218a, 218b, 218c)가 발광되도록 한 후 상기 제1,2,3 수광 트랜지스터(219a, 219b, 219c)로부터 출력되는 신호를 감지하여 항공기의 수평상태를 감지하고, 감지한 결과를 적용하여 카메라 구동신호를 생성시켜 상기 카메라 구동부(230)로 출력하고, 상기 카메라 구동부(230)는 카메라(220)를 움직여 원하는 범위를 촬영할 수 있도록 한다.
The
그리고 지피에스 수신부(240)는 카메라(220)가 촬영하는 시점의 지피에스 좌표를 지피에스 위성으로부터 수신받아 제어부(250)로 출력하면, 제어부(250)는 지피에스 좌표와 상기 카메라(220)에서 출력되는 촬영이미지를 수신받아 촬영이미지에 지피에스 좌표를 적용시켜 수치지도 제작서버(300)로 전송한다.
In addition, the
상기에서 설명한 수평 감지부(210)는 항공기의 수평상태를 좀더 정확하게 감지하기 위해 다수개 설치가 가능하며, 또한 필요에 따라서 다양한 각도로 설치가 가능하며, 수평 감지부(210)를 한대 설치할 때보다는 설치 다수 대 설치할 때 수평감지 효율이 증가한다 할 것이다.
The
<좌표정보와 지형정보 합성을 통한 정밀 수치지도 제작><Precision Digital Map Making by Combining Coordinate and Terrain Information>
그러면 수치지도 제작서버(300)는 지형정보 수치지도를 제작하기 위한 프로그램을 실행시켜 수신되는 촬영이미지를 사각의 이미지형태를 가지도록 재단한다. 이때 사각이미지의 가로와 세로의 길이는 규격에 맞춰 설정되도록 한다.Then, the digital
그리고 수치지도 제작서버(300)는 재단된 촬영이미지의 중앙을 상기 지상 좌표정보 획득장치(100)에 의해 생성된 지상 기준점로 잡는다. 이때, 지상 기준점으로 잡힌 촬영이미지의 해당 지점이 육해(陸海) 또는 지형지물에 따라 변경되지 않는 것이 바람직하다.In addition, the digital
한편, 수치지도 제작서버(300)는 상기 지상 기준점과 상대적으로 비교할 수 있는 임의 지점을 비교점으로 설정한다. 이때 비교점은 촬영이미지의 대상인 실제 지리와 촬영이미지 간의 동일성을 판단하기 위한 비교값이 된다.On the other hand, the numerical
상기 비교점의 설정은 특별한 제한조건이 없으므로, 지상 기준점을 중심으로 촬영이미지의 범위 내에서 다양하게 선택될 수 있다.Since the setting of the comparison point is not particularly limited, it may be variously selected within the range of the photographed image around the ground reference point.
그리고 수치지도 제작서버(300)는 지상 기준점의 실제 지피에스좌표를 확인하고, 이를 중심으로 촬영이미지에 상기 지상 기준점을 중심으로 한 지피에스좌표의 합성작업이 이루어지도록 한다. 이때, 지피에스좌표의 규격을 촬영이미지의 규격에 맞추어야 하므로, 비교점의 지피에스좌표를 확인하여서, 지상 기준점과 비교점 간의 '실제거리'와, 촬영이미지 상의 지상 기준점과 비교점 간의 '거리'를 각각 확인한다. And the digital
수치지도 제작서버(300)는 상기와 같은 방법으로 지형정보로 이루어진 수치지도를 제작하고, 별도의 DB에 저장시켜 관리한다.
The digital
상기와 같이 수치지도 제작서버(300)가 좌표 정보로 이루어진 수치지도와 지형정보로 이루어진 수치지도를 각각 제작하여 별도의 DB에 보관, 관리하며, 수치지도를 이용하고자 하는 사용자들은 수치지도 제작서버(300)에 온라인 접속을 이룬 후 원하는 좌표정보로 이루어진 수치지도와 지형정보로 이루어진 수치지도를 선택한 후 수치지도 제작 서버(300)에서 제공하는 합성프로그램에 선택된 2개의 수치지도를 적용시키면 좌표정보와 지형정보가 합성된 수치지도를 재생성시켜 제공한다. 이렇게 제작된 수치지도는 좀 더 정밀한 지도정보를 제공해줄 수 있게 된다.
As described above, the digital
여기에서, 상술한 본 발명에서는 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Herein, while the present invention has been described with reference to the preferred embodiments, those skilled in the art will variously modify the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. And can be changed.
100 : 지상 좌표정보 획득장치
110 : 카메라 120 : 회전부
130 : 회전구동부 140 : 지피에스 수신부
150 : 관성항법측정부 160 : 레이저 스캔부
170 : 제어부 180 : 데이터 송수신부
200 : 지형정보 소스 제공장치
210 : 수평감지부
211 : 투명튜브 212 : 발광다이오드
213 : 수광트랜지스터 214 : 수평감지용 제어부
220 : 카메라 230 : 카메라 구동부
240 : 지피에스 수신부 250 : 제어부
260 : 송수신부
300 : 수치지도 제작서버
400 : 통신망100: ground coordinate information acquisition device
110: camera 120: rotating part
130: rotary drive unit 140: gPS receiver
150: inertial navigation unit 160: laser scanning unit
170: control unit 180: data transmission and reception unit
200: terrain information source providing device
210: horizontal sensing unit
211: transparent tube 212: light emitting diode
213: light receiving transistor 214: control unit for horizontal detection
220: camera 230: camera driver
240: GPS receiver 250: control unit
260: transceiver
300: digital map production server
400: communication network
Claims (1)
이동체에 구비되며, 상기 이동체가 이동하는 동안 주변의 지형지물을 촬영하고, 촬영된 이미지에 대응하는 좌표정보를 지피에스 수신부를 통해 획득하여 촬영이미지와 함께 좌표데이터를 송출하는 한편, 지상 기준점의 측량된 좌표정보를 송출하는 지상 좌표정보 획득장치(100);
항공기 하부에 회전 가능하도록 설치된 카메라(220)를 이용하여 지표면을 촬영하고, 촬영된 지표면 촬영 이미지 및 지피에스 수신부(240)를 통해 획득한 좌표 데이터를 함께 송출하는 지형정보 소스 제공장치(200); 및
상기 지형정보 소스 제공장치(200)를 통해 연속적으로 촬영된 지표면 촬영이미지를 수신받아 연속적으로 촬영된 서로 다른 촬영이미지를 합성하기 위해 형태와 규격을 미리 설정된 조건을 기반으로 맞추어 재단되도록 하고, 상기 지상 좌표정보 획득장치(100)로부터 수신된 지상 기준점을 재단된 촬영이미지의 기준점으로 설정하는 한편, 설정된 지상 기준점의 실제 좌표 정보를 확인하고 이를 중심으로 촬영이미지에 상기 지상 기준점을 중심으로 지형정보 소스 제공장치(200)로부터 수신된 좌표 데이터를 확인하여 지상 기준점과의 거리가 일치되도록 촬영이미지를 합성시켜 도화 이미지를 생성시키고, 상기 도화 이미지에 상기 지상 좌표정보 획득장치(100)에 의해 획득된 좌표정보를 합성시켜 수치지도를 제작하는 수치지도 제작 서버(300)을 포함하여 이루어지며,
상기 지상 좌표정보 획득장치(100)는,
지형지물의 3차원 위치를 영상으로 획득하여 지형지물의 3차원 위치 영상 신호로 출력하는 복수의 카메라(110)와, 상기 카메라(110)에 장착 또는 탈착 가능하도록 결합되며 상기 카메라(110)가 좌측 또는 우측 방향으로 회전되도록 하는 회전부(120)와, 좌측 또는 우측 회전 구동제어신호에 응하여 상기 회전부(120)가 회전되도록 제어하는 회전구동부(130)와, 상기 카메라(110)의 영상데이터에 동기화되어 영상촬영시 카메라(110)의 위치정보를 수집하고, 수집된 카메라(110)의 위치정보를 상기 카메라(110)에서 영상신호 출력시 함께 출력되록 하는 지피에스 수신부(140)와, 상기 카메라(110)에 의해 지형지물이 촬영될 때 카메라의 자세정보 및 위치정보를 수집하여 출력하는 관성항법측정부(150)와, 주사 제어신호에 응하여 지형지물 표면에 레이저 광선이 주사되도록 하고, 주사신호를 이용하여 지형지물의 정량적 형상 정보를 획득하여 출력하는 레이저 스캔부(160)와, 지형지물의 3차원 영상을 획득할 수 있는 측지 프로그램이 탑재되어 있으며, 외부로부터 수신된 지형지물 측지를 위한 요청신호가 수신되는 경우 측지 프로그램을 실행시켜 상기 복수의 카메라(110)가 해당 지형지물을 촬영할 수 있도록 회전구동부(130)로 우측 또는 좌측 회전 구동제어신호를 출력시켜 복수의 카메라(110)의 위치가 조정되도록 하고, 상기 카메라(110) 및 상기 지피에스 수신부(140)를 제어하여 위치정보를 가지는 해당 지형지물 영상신호를 수신받고 상기 관성항법측정부(150)로부터 카메라 자세정보 및 위치 정보를 수신받아 영상 데이터 및 수치 데이터를 이용하여 좌표 정보를 생성하고, 외부로 송출하는 제어부(170)와, 상기 제어부(170)의 제어에 따라 데이터를 수신하여 상기 제어부(170)로 출력하거나, 상기 제어부(170)에서 출력되는 데이터를 외부로 송출하는 데이터 송수신부(180)로 구성되며,
상기 지형정보 소스 제공장치(200)는,
항공기 기체의 수평상태를 감지하여 수평 감지결과를 반영시킨 카메라 구동 제어신호를 생성시켜 출력하는 수평감지부(210)와, 상기 수평감지부(210)의 카메라 구동 제어신호를 입력받아 상기 카메라(220)가 일정각도를 가지고 일정 방향으로 회전되도록 하는 카메라 구동부(230)와, 상기 카메라(220)를 통해 지표면이 촬영될 때 지피에스 위성으로부터 지피에스 좌표 데이터를 수신받아 출력하는 지피에스 좌표데이터 출력하는 지피에스 수신부(240)와, 상기 카메라(220)로부터 입력되는 촬영이미지와 상기 지피에스 수신부(240)로부터 입력되는 지피에스지피에스표 데이터를 송수신부(260)를 통해 상기 수치지도 제작서버(300)로 출력되도록 제어하는 제어부(250)로 이루어지며,
상기 수평감지부(210)는,
투명액체로 채워지며, 수평상태에서 기포가 중앙에 형성되어 있는 투명튜브(211)와, 상기 투명튜브(211)를 중심으로 대향되도록 구비되는 복수의 발광다이오드(218a, 218b, 218c) 및 복수의 수광 트랜지스터(219a, 219b, 219c)와, 상기 수광 트랜지스터(219a, 219b, 219c)에서 발생한 전기 신호를 입력받아 항공기의 수평상태를 감지하고, 그 수평상태 감지결과를 반영시켜 카메라 구동 제어신호를 생성시켜 상기 카메라 구동부(220)로 출력하는 수평감지용 제어부(214)로 이루어진 것을 특징으로 하는 좌표정보 및 지형정보 합성을 통한 정밀수치지도 제작 시스템.
In the precision digital map production system by combining coordinate information and terrain information,
It is provided in the mobile body, while photographing the surrounding features while the mobile body is moving, and obtains the coordinate information corresponding to the captured image through the GPS receiver to send the coordinate data along with the photographed image, while measuring the ground reference point A ground coordinate information obtaining apparatus 100 for transmitting coordinate information;
A terrain information source providing apparatus 200 which photographs the ground surface using a camera 220 installed to be rotatable under the aircraft, and transmits the captured ground surface photographed image and coordinate data obtained through the GPS receiver 240 together; And
Receiving the ground surface image photographed continuously through the terrain information source providing apparatus 200 to be cut according to a predetermined condition based on a predetermined condition in order to synthesize different photographed images continuously photographed, the ground While setting the ground reference point received from the coordinate information obtaining apparatus 100 as a reference point of the cut photographed image, checking the actual coordinate information of the set ground reference point and providing the terrain information source centering on the ground reference point in the photographed image. The coordinate data received from the device 200 is checked to synthesize a photographed image so that the distance with the ground reference point is matched to generate a drawing image, and the coordinate information obtained by the ground coordinate information obtaining apparatus 100 to the drawing image. Including a digital map making server 300 to synthesize a digital map Becomes the lure,
The above ground coordinate information obtaining apparatus 100,
A plurality of cameras 110 for acquiring a three-dimensional position of the feature as an image and outputting it as a three-dimensional position image signal of the feature, and are mounted to be detachable or attached to the camera 110, and the camera 110 is left or right. The rotation unit 120 to rotate in the direction, the rotation drive unit 130 to control the rotation unit 120 to rotate in response to a left or right rotation driving control signal, and the image data synchronized with the image data of the camera 110. The GPS receiver 110 collects the location information of the camera 110 and outputs the collected location information of the camera 110 when the video signal is output from the camera 110, and by the camera 110. Inertial navigation measuring unit 150 for collecting and outputting the posture information and position information of the camera when the feature is photographed, and the laser beam is scanned on the feature surface in response to the scanning control signal And a laser scanning unit 160 for acquiring and outputting quantitative shape information of a feature using a scan signal, and a geodetic program capable of acquiring a three-dimensional image of the feature. When the request signal is received, the geodetic program is executed to output the right or left rotation driving control signal to the rotation driving unit 130 so that the plurality of cameras 110 can photograph the corresponding feature. The camera 110 and the GPS receiver 140 are controlled to receive a corresponding position image signal having position information and the camera attitude information and position information are received from the inertial navigation unit 150. The controller 170 for generating coordinate information by using the image data and the numerical data and transmitting the coordinate information to the outside; It is composed of a data transmission and reception unit 180 for receiving data and outputting the data to the control unit 170 under control, or for transmitting the data output from the control unit 170 to the outside,
The terrain information source providing apparatus 200,
The camera 220 receives a horizontal sensing unit 210 that detects a horizontal state of the aircraft body and generates and outputs a camera driving control signal reflecting the horizontal sensing result, and receives a camera driving control signal of the horizontal sensing unit 210. ) Is a camera driver 230 to rotate in a predetermined direction with a certain angle, and the GPS receiver for outputting the GPS coordinate data to receive and output the GPS coordinate data from the GPS satellite when the ground surface is photographed through the camera 220 ( 240 and a control unit for controlling the photographed image inputted from the camera 220 and the GPS PS table data inputted from the GPS receiver 240 to be outputted to the digital map production server 300 through the transceiver 260. Consists of 250,
The horizontal sensing unit 210,
Filled with a transparent liquid, the transparent tube 211, the bubble is formed in the center in a horizontal state, the plurality of light emitting diodes (218a, 218b, 218c) and the plurality provided to face the center with the transparent tube 211 and a plurality of Generates a camera driving control signal by receiving the electric signals generated by the light receiving transistors 219a, 219b, and 219c and the electric signals generated by the light receiving transistors 219a, 219b, and 219c, and detecting a horizontal state of the aircraft and reflecting the horizontal state detection result. System for producing precision numerical map by synthesizing coordinate information and terrain information, characterized in that consisting of a horizontal sensing control unit 214 to output to the camera driver 220.
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