KR101329090B1 - 모션 캡쳐를 이용한 휴대형 지뢰탐지 장치 및, 그 방법 - Google Patents

모션 캡쳐를 이용한 휴대형 지뢰탐지 장치 및, 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 휴대형 지뢰탐지 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 센서 헤드부의 움직임을 촬상하여 센서 헤드부의 위치와 속도를 측정하는 모션 캡쳐용 휴대형 지뢰탐지 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 모션 캡쳐를 이용한 휴대형 지뢰탐지 장치는 센서 헤드부에 배치되되, 상기 헤드부의 좌표신호를 실시간으로 전송하는 표식부, 상기 표식부로부터 상기 좌표신호를 수신하고, 수신된 상기 좌표신호를 촬상하여 이미지를 형성하는 촬상부 및, 상기 촬상부로부터 획득된 상기 이미지로부터 상기 센서 헤드부의 위치 또는 속도를 측정하는 측정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

모션 캡쳐를 이용한 휴대형 지뢰탐지 장치 및, 그 방법{PORTABLE MINE DETECTION DEVICE USING MOTION CAPTURE, THE METHOD}
본 발명은 휴대형 지뢰탐지 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 센서 헤드부의 움직임을 촬상하여 센서 헤드부의 위치와 속도를 측정하는 모션 캡쳐용 휴대형 지뢰탐지 장치에 관한 것이다.
현재 세계 64 개국에 1억2천만 여개의 지뢰가 살포되어 있으며, 매년 만여명 이상이 팔다리에 상해를 당하고 있다. 지하에 매설된 지뢰에 대한 획기적인 탐지 및 제거기술이 미흡한 상태이며, 현장에서는 1차 대전 당시의 금속탐지기와 개인 탐침봉에 의한 재래식 방법이 아직까지 그대로 사용되고 있다.
따라서, 최근에서야 지뢰를 탐지하고 제거하는 기술에 많은 관심이 집중되어 연구개발되고 있으며, 현재 국내외에서 실용화되어 운용 중이거나 또는 연구개발 중인 주요 지뢰탐지 센서 기술은 금속탐지기, 지반침투형 레이더, 적외선 탐지, 전자기유도방식, 중성자기법, 화학 및 생물학적 탐지 기법 등이 있다.
그리고, 탐지 방법에 따라 휴대형 지뢰탐지 장치 및 차량형 지뢰탐지 장치로 구분되며, 휴대형 지뢰탐지 장치와 달리 차량형 지뢰탐지 장치는 사람이 직접 지뢰를 탐지하는 것이 아니라 로봇이나 차량에 탐지장치를 장착하여 지뢰를 탐지할 수도 있어, 지뢰를 탐지하는 과정에서 발생되는 피해를 최소화할 수 있게 되었다.
그러나, 지뢰 매설 지형은 수목이 우거진 산악지형, 바위, 모래, 흙, 개활지, 숲등 실로 다양해서 로봇이나 차량용 탐지 장비의 운용이 불가한 경우가 대부분이므로, 아직도 많은 현장에서는 휴대용 탐지기를 이용해 사람이 직접 지뢰를 탐지해야만 한다.
특히, 바위, 자갈이 많은 산과 논, 강등의 습지들이 같이 존재하는 지형에서 지뢰를 탐지하는 경우에 낮은 탐지 확률과 높은 오경보율(Constant False Alarm Rate, CFAR)등의 많은 취약점이 발생한다.
즉, 종래의 지뢰탐지 장치로는 지뢰를 정확히 탐지하지 못지 못하거나, 지뢰를 탐지했다 하더라도 이를 바로 제거하지 않아 피해가 발생하는 문제가 있었다. 또한, 종래의 지뢰탐지 장치는 지뢰탐지를 실시한 곳과 탐지를 실시하지 않은 지역을 구분할 수 없으므로, 많은 인력 및 시간이 낭비되었다.
특히, 종래의 휴대형 지뢰탐지 장치는 사용자가 센서 헤드부를 일정한 속도로 움직이지 않거나 너무 빨리 움직이는 경우, 지뢰를 정확히 탐지하지 못하는 문제가 있었다.
따라서, 최근에는 지뢰탐지 확률을 높이고 오경보율을 낮춤으로써, 보다 안정적으로 지뢰를 탐지할 수 있는 휴대형 지뢰탐지 장치가 필요하게 되었다.
종래와 같은 문제를 해결하기 위해 본 발명의 목적은 센서 헤드부의 위치와 속도를 측정함으로써, 센서 헤드부의 탐지 속도를 조절하여 지뢰탐지 확률을 높일 수 있는 모션 캡쳐를 이용한 휴대형 지뢰탐지 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 센서 헤드부의 좌표신호를 이용한 이미지를 형성함으로써, 해당 지역에 대한 탐지 실시 여부를 판단할 수 있는 휴대형 지뢰탐지 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 광학을 이용해 센서 헤드부의 좌표신호를 전송함으로써, 보다 안정적으로 지뢰를 탐지할 수 있는 휴대형 지뢰탐지 장치를 제공하고자 한다.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 모션 캡쳐를 이용한 휴대형 지뢰탐지 장치는 휴대형 지뢰탐지 장치에 있어서, 센서 헤드부에 배치되되, 상기 헤드부의 좌표신호를 실시간으로 전송하는 표식부, 상기 표식부로부터 상기 좌표신호를 수신하고, 수신된 상기 좌표신호를 촬상하여 이미지를 형성하는 촬상부 및, 상기 촬상부로부터 획득된 상기 이미지로부터 상기 센서 헤드부의 위치 또는 속도를 측정하는 측정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 표식부는 상기 좌표신호를 광학을 통해 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 촬상부는 상기 센서 헤드부의 움직임에 따른 표식부의 모션을 캡쳐하여 이미지를 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 휴대형 지뢰탐지 장치의 모션 캡쳐 방법은 휴대형 지뢰탐지 장치의 센서 헤드부에 배치된 표식부가 상기 센서 헤드부의 움직임에 따른 좌표신호를 실시간으로 전송하는 좌표신호 전송 단계, 촬상부가 상기 표식부로부터 상기 좌표신호를 수신하고, 수신된 상기 좌표신호를 촬상하여 이미지를 형성하는 이미지 형성 단계 및, 측정부가 상기 촬상부로부터 획득된 상기 이미지로부터 상기 센서 헤드부의 위치 또는 속도를 측정하는 위치 및 속도 측정 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 휴대형 지뢰탐지 장치는 센서 헤드부의 위치와 속도를 측정함으로써, 센서 헤드부의 탐지 속도를 조절하여 지뢰탐지 확률을 높일 수 있는 휴대형 지뢰탐지 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 휴대형 지뢰탐지 장치는 센서 헤드부의 좌표신호를 이용한 이미지를 형성함으로써, 해당 지역에 대한 탐지 실시 여부를 판단할 수 있는 환경을 제공한다.
또한, 본 발명의 휴대형 지뢰탐지 장치는 광학을 이용해 센서 헤드부의 좌표신호를 전송함으로써, 보다 안정적으로 지뢰를 탐지할 수 있는 환경을 제공한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 모션 캡쳐를 이용한 휴대형 지뢰탐지 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 사용자가 본 발명에 따른 모션 캡쳐를 이용한 휴대형 지뢰탐지 장치를 통해 지뢰를 탐지하는 실시예이다.
도 3은 본 발명의 모션 캡쳐를 이용한 휴대형 지뢰탐지 장치에 따른 센서 헤드부의 모션을 캡쳐하는 과정을 나타내는 순서도이다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
이하 첨부된 도 1 내지 도 3를 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 모션 캡쳐를 이용한 휴대형 지뢰탐지 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 1의 따른 본 발명의 모션 캡쳐를 이용한 휴대형 지뢰탐지 장치는 표식부(10), 촬상부(20) 및, 측정부(30)를 포함한다.
표식부(10)는 휴대형 지뢰탐지 장치의 센서 헤드부(2)에 배치되고, 센서 헤드부(2)의 좌표신호를 하기 촬상부(20)로 전송한다.
여기서, 좌표신호는 센서 헤드부(2)의 위치신호로서 센서 헤드부(2)의 움직임에 따른 위치 변화를 나타낸다. 따라서, 좌표신호는 휴대형 지뢰탐지 장치의 센서 헤드부(2)가 지뢰 매설 여부를 탐지한 지역의 위치 정보를 나타내게 된다.
그리고, 표식부(10)는 본 발명의 일실시예에 따라 상기 좌표신호를 광학을 통해 하기 촬상부(20)로 전송할 수 있다. 또한, 표식부(10)가 좌표신호를 하기 촬상부(20)로 전송할 수도 있지만, 촬상부(20)가 표식부(10)의 좌표신호를 직접 캐치할 수도 있다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 휴대형 지뢰탐지 장치는 상기 좌표신호를 이용해 센서 헤드부(2)의 위치 변화나 속도 변화를 하기 측정부(30)에서 측정할 수 있게 된다.
촬상부(20)는 상기 표식부(10)로부터 상기 좌표신호를 수신한다. 그리고, 촬상부(20)는 수신된 상기 좌표신호를 이용하여 센서 헤드부(2)의 움직임에 따른 이미지를 형성한다.
그리고, 촬상부(20)는 표식부(10)의 좌표신호를 스캔함으로써 이미지를 형성할 수도 있다. 즉, 촬상부(20)는 휴대형 지뢰탐지 장치의 센서 헤드부(2)의 움직임에 따른 표식부(10)의 모션을 직접 캡쳐하여 이미지를 형성할 수 있다.
여기서, 상기 이미지는 표식부(10)의 움직임을 형상화한 것으로서, 본 발명의 휴대형 지뢰탐지 장치는 특정 지역에 지뢰탐지 실시 여부를 판단할 수 있다.
측정부(30)는 상기 촬상부(20)로부터 획득된 상기 이미지를 이용하여 상기 센서 헤드부(2)의 위치 데이터와 속도 데이터를 측정한다.
따라서, 본 발명의 휴대형 지뢰탐지 장치는 센서 헤드부(2)의 위치 데이터를 이용하여 지뢰를 탐지한 지역과 탐지하지 않은 지역을 구분할 수 있으며, 상기 속도 데이터를 이용하여 센서 헤드부(2)의 탐지 속도를 조절함으로써 지뢰탐지 확률을 높일 수 있게 된다.
도 2는 사용자가 본 발명에 따른 모션 캡쳐를 이용한 휴대형 지뢰탐지 장치를 통해 지뢰를 탐지하는 실시예이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따라 표식부(10)는 휴대형 지뢰탐지 장치의 센서 헤드부(2)에 장착된다. 그리고, 촬상부(20)는 사용자의 머리부분에 장착되어 표식부(10)로부터의 좌표신호를 전송받거나 읽어들일 수 있게 된다. 측정부(30)는 사용자가 휴대할 수 있으며, 헤드부(2)의 움직임에 따른 위치 데이터나 속도 데이터를 측정할 수 있다.
따라서, 본 발명의 휴대형 지뢰탐지 장치는 개인이 휴대할 수 있으며, 센서 헤드부(2)의 움직임에 따른 위치와 속도 데이터를 실시간으로 활용하거나 조절할 수 있음을 보여준다.
도 3은 본 발명의 모션 캡쳐를 이용한 휴대형 지뢰탐지 장치에 따른 센서 헤드부(2)의 모션을 캡쳐하는 과정을 나타내는 순서도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 휴대형 지뢰탐지 장치의 모션 캡쳐 방법은 좌표신호 송수신 단계, 이미지 형성 단계 및, 위치 및 속도 측정 단계를 포함한다.
좌표신호 송수신 단계는 휴대형 지뢰탐지 장치의 센서 헤드부(2)에 배치된 표식부(10)가 상기 센서 헤드부(2)의 움직임에 따른 좌표신호를 실시간으로 촬상부(20)로 전송하는 단계이다. 여기서, 좌표신호는 표식부(10)에 의해 촬상부(20)로 전송될 수 있지만, 촬상부(20)가 표식부(10)의 움직임을 스캔하여 좌표신호를 읽어들일 수도 있다.
이미지 형성 단계는 촬상부(20)가 상기 표식부(10)로부터 수신된 상기 좌표신호를 촬상하여 센서 헤드부(2)의 움직임에 따른 형상을 이미지로 형성하는 단계이다. 여기서, 상기 이미지는 표식부(10)의 움직임을 형상화한 것으로서, 본 발명의 휴대형 지뢰탐지 장치는 특정 지역에 지뢰탐지 실시 여부를 판단할 수 있다.
위치 및 속도 측정 단계는 측정부(30)가 상기 촬상부(20)로부터 획득된 상기 이미지를 이용하여 센서 헤드부(2)의 위치데이터 또는 속도 데이터를 측정하는 단계이다.
따라서, 본 발명의 휴대형 지뢰탐지 장치는 센서 헤드부(2)의 위치 데이터를 이용하여 지뢰를 탐지한 지역과 탐지하지 않은 지역을 구분할 수 있으며, 상기 속도 데이터를 이용하여 센서 헤드부(2)의 탐지 속도를 조절함으로써 지뢰탐지 확률을 높일 수 있게 된다.
이상에서, 본 발명에 따른 모션 캡쳐를 이용한 휴대형 지뢰탐지 장치의 구성 및 작용을 상세한 설명과 도면에 따라 도시하였지만, 이는 실시예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다.
2: 헤드부 10: 표식부
20: 촬상부 30: 측정부

Claims (4)

  1. 휴대형 지뢰탐지 장치에 있어서,
    센서 헤드부에 배치되되, 상기 헤드부의 좌표신호를 실시간으로 전송하는 표식부;
    상기 표식부로부터 상기 좌표신호를 수신하고, 수신된 상기 좌표신호를 촬상하여 이미지를 형성하는 촬상부; 및
    상기 촬상부로부터 획득된 상기 이미지로부터 상기 센서 헤드부의 위치 또는 속도를 측정하는 측정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모션 캡쳐를 이용한 휴대형 지뢰탐지 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 표식부는
    상기 좌표신호를 광학을 통해 전송하는 것을 특징으로 하는 모션 캡쳐를 이용한 휴대형 지뢰탐지 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 촬상부는
    상기 센서 헤드부의 움직임에 따른 표식부의 모션을 캡쳐하여 이미지를 형성하는 것을 특징으로 하는 모션 캡쳐를 이용한 휴대형 지뢰탐지 장치.
  4. 휴대형 지뢰탐지 장치의 센서 헤드부에 배치된 표식부가 상기 센서 헤드부의 움직임에 따른 좌표신호를 실시간으로 전송하는 좌표신호 전송 단계;
    촬상부가 상기 표식부로부터 상기 좌표신호를 수신하고, 수신된 상기 좌표신호를 촬상하여 이미지를 형성하는 이미지 형성 단계; 및
    측정부가 상기 촬상부로부터 획득된 상기 이미지로부터 상기 센서 헤드부의 위치 또는 속도를 측정하는 위치 및 속도 측정 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대형 지뢰탐지 장치의 모션 캡쳐 방법.
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