KR101349501B1 - Measurement system of sea ice thickness by using video camera - Google Patents

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KR101349501B1
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조성락
정성엽
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한국해양과학기술원
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Abstract

An existing method for measuring the thickness of sea ice used to need a lot of time and effort for measuring the thickness of the sea ice at one spot by using an expensive satellite or a high-risk light aircraft, or by manually measuring the thickness on the ice by a person. Thus, the purpose of the present invention is to provide a system for measuring the in-situ thickness of the sea ice using video equipment so as to enhance the existing problems and to easily measure the in-situ thickness of the sea ice. To achieve the purpose, the present invention is composed of a thickness measuring camera, an angle measuring camera, and calculating software. The present invention can measure the thickness of the sea ice at a predetermined section with low costs and high accuracy in real time. When a North Pole route is activated, the present invention can provide important information to a following fleet by measuring the thickness of the sea ice in an actual sea route in real time and can utilize important data for helping ships to sail safely in the North Pole route.

Description

영상장비를 이용한 실해역 해빙 두께 측정 시스템{measurement system of sea ice thickness by using video camera}Measurement system of sea ice thickness by using video camera}

본 발명은 영상장비를 이용한 실해역 해빙 두께 측정 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a real sea ice thickness measurement system using imaging equipment.

극지항로를 운항하는 빙해선박의 성능을 결정하고 안전운항을 위해 가장 중요한 요소 중 하나는 실해역 해빙의 두께이다. 극지항로 운항 전 결빙되지 않는 곳을 인공위성을 통해 확인하거나 최대한 두께가 얇은 해빙 지역을 깨고 가면서 운항해야 시간적, 경제적 효율을 극대화할 수 있기 때문이다.
One of the most important factors for determining the performance of ice ships operating in polar sea routes and for safe operation is the thickness of the sea area sea ice. This is because it is possible to maximize time and economic efficiency by checking the satellites before the polar route without breaking through satellites or by breaking the thinnest sea ice.

실해역 해빙의 두께를 측정하는 방법은 그동안 여러 가지 방법으로 연구되어져 왔다. 첫 번째로 인공위성 SAR(Synthetic Aperture Radar) 영상을 이용한 극지역 해빙두께 추정법이다. 또한 경비행기에 EM(Electro Magnetic)과 초음파 센서를 부착하여 실해역 상공에서 얼음의 두께를 측정하고 보정하는 방법도 연구되고 있다. 또한 해저 바닥에서 소나센서를 이용하여 얼음의 두께를 측정하는 방식과 선박을 이용하여 해빙 위에 사람이 내려 EM 장비를 이용하여 얼음의 두께를 측정하거나 실제로 드릴링(drilling)을 통해 정확한 해빙의 두께를 측정하는 연구 결과가 발표되고 있다.
Methods of measuring the thickness of sea ice have been studied in various ways. First, it is the polar sea ice thickness estimation method using satellite SAR (Synthetic Aperture Radar) image. In addition, the method of measuring and correcting the thickness of ice in the sea area by attaching EM (Electro Magnetic) and ultrasonic sensors to light aircraft is also being studied. In addition, the method of measuring the thickness of the ice using the sonar sensor at the bottom of the seabed, and the person getting down on the sea ice using the vessel to measure the thickness of the ice using EM equipment or the actual thickness of the sea ice through drilling Research results are being published.

하지만 인공위성 데이터의 경우 얼음 두께에 대한 정확도, 신뢰성 등이 떨어지며 비용도 많이 드는 단점이 있으며, 경비행기를 이용하여 얼음의 두께를 측정하는 방식은 저고도로 비행해야 하기 때문에 위험성 및 운항비용이 많이 드는 단점을 가지고 있다. UL sonar(Up Looking sonar)의 경우 선박이 운항하는 모든 항로 바닥에 센서를 설치해야 한다는 단점을 가지고 있으며, 사람이 해빙 위에 내려 EM 또는 드릴링을 통해 측정하는 방식도 측정하는데 많은 시간과 노력이 필요하다.However, satellite data has a disadvantage of high accuracy and reliability and low cost of ice thickness, and the method of measuring the thickness of ice by using a light aircraft requires a low altitude flight, which is a risk and costly operation disadvantage. Have. UL sonar (Up Looking sonar) has the disadvantage of installing the sensor at the bottom of every route operated by the ship, and it takes a lot of time and effort to measure the way a person gets down the sea ice and measures it by EM or drilling. .

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 실해역에서 해빙두께를 손쉽게 측정하기 위한 영상장비를 이용한 실해역 해빙 두께 측정 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a real sea ice thickness measuring system using an imaging device for easily measuring the sea ice thickness in the real sea area.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,According to an aspect of the present invention,

선박에 설치되어 선박의 흘수로부터의 거리에 대한 보정이 이루어지며, 실해역에서 선박이 해빙을 굽힘으로 깨면서 전진을 하면 이 과정에서 회전운동을 하게 되는 빙편의 단면을 실시간으로 촬영하는 두께 측정 카메라;It is installed on the ship to compensate for the distance from the draft of the ship, and the thickness measuring camera which photographs the section of the ice piece which is rotated in this process when the ship advances by breaking the sea ice by bending in the sea area. ;

상기 두께 측정 카메라의 앞 방향(선수 방향)에 설치되어 상기 두께 측정 카메라와 동기화되며, 상기 두께 측정 카메라의 촬영이 이루어지는 순간의 선체와 해빙 간의 각도를 실시간으로 촬영하는 각도 측정 카메라 및;An angle measuring camera installed in the front direction (heading direction) of the thickness measuring camera, synchronized with the thickness measuring camera, and photographing an angle between the hull and the thaw at the moment when the thickness measuring camera is photographed in real time;

선박에 설치되어 상기 두께 측정 카메라 및 상기 각도 측정 카메라와 연동하며, 상기 두께 측정 카메라로부터 취득한 해빙 두께 데이터에 상기 각도 측정 카메라로부터 취득한 해빙 각도 데이터를 적용, 보정을 통해 최종적으로 정확한 해빙의 두께를 산출해 내는 계산 소프트웨어;It is installed in the ship and interlocks with the thickness measuring camera and the angle measuring camera, and applies the thawing angle data obtained from the angle measuring camera to the thawing thickness data acquired from the thickness measuring camera, and finally calculates the correct thickness of the thawing through correction. Computing software;

를 포함하는, 영상장비를 이용한 실해역 해빙 두께 측정 시스템을 제공한다.It provides a real area sea ice thickness measurement system, including the.

본 발명에 따르면, 실시간, 저렴한 비용으로, 실제 활용이 예상되는 구간의 해빙의 두께를 정확도 높게 계측할 수 있다. 북극항로가 활성화될 경우, 실시간 실제 항로 내의 해빙 두께 측정으로 인하여 뒤에 따라오는 선단(fleet)에 중요한 정보를 제공할 수 있으며, 북극항로에서 안전하게 선박이 항해할 수 있는 중요한 자료로 활용될 수 있다.According to the present invention, it is possible to measure the thickness of the sea ice in the section where the actual use is expected with high accuracy at a low cost in real time. When the Arctic Route is activated, it can provide important information to the following fleet due to sea ice thickness measurement in real time, and can be used as important data for the ship to sail safely in the Arctic Route.

도 1은 본 발명에 따른 영상장비를 이용한 실해역 해빙 두께 측정 시스템이 선박에 설치된 모습(측면도).
도 2는 본 발명에 따른 영상장비를 이용한 실해역 해빙 두께 측정 시스템이 선박에 설치된 모습(정면도).
도 3은 극지항로 해빙지역에서 쇄빙선이 얼음을 굽힘으로 깨면서 전진하는 순간을 연속으로 캡쳐한 사진.Figure 1 is a real sea area thickness measurement system installed on the ship using the imaging device according to the present invention (side view).
Figure 2 is a real sea area thickness measurement system installed on the ship using the imaging device according to the present invention (front view).
Figure 3 is a photograph of a continuous capture of the moment the icebreaker advances by breaking the ice in the polar sea thaw area.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 영상장비를 이용한 실해역 해빙 두께 측정 시스템이 선박에 설치된 모습(각각 측면도 및 정면도)을 보여준다. 그리고 도 3은 극지항로 해빙지역에서 쇄빙선이 얼음을 굽힘으로 깨면서 전진하는 순간을 연속으로 캡쳐한 사진이다.
1 and 2 show a state (side view and front view, respectively) installed in the ship seawater thickness measurement system using the imaging device according to the present invention. 3 is a photograph continuously captured when the icebreaker breaks the ice by bending the ice in the polar sea thaw region.

종래에는 해빙의 두께를 측정하기 위하여 고가의 인공위성이나 위험성이 높은 경비행기를 이용하거나 또는 사람이 직접 얼음 위에 하선하여 1개 지점의 해빙 두께 측정을 위해 많은 시간과 노력을 들여야 했다. 이에 본 발명은 종래의 문제점들을 개선하고 실해역에서 해빙(6)의 두께를 손쉽게 측정하기 위한 영상장비를 이용한 실해역 해빙 두께 측정 시스템을 제공하는 것을 목적으로 하는바, 이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 두께 측정 카메라(1), 각도 측정 카메라(2), 계산 소프트웨어(3)를 포함하여 이루어진다.
Conventionally, expensive satellites or high-risk light aircraft were used to measure the thickness of sea ice, or a person had to directly unload on the ice and spend a lot of time and effort to measure the thickness of sea ice at one point. Accordingly, an object of the present invention is to provide a real sea ice thickness measuring system using an imaging device for improving the conventional problems and easily measuring the thickness of the sea ice 6 in the real sea area. The invention comprises a thickness measuring camera 1, an angle measuring camera 2, and calculation software 3.

본 발명에 따른 실해역 해빙(6)의 두께 측정은 극지해역에서 쇄빙선 운항시 선체(4)와 해빙(sea ice)(6) 사이의 충돌과 해빙(6)의 굽힘 파괴(flexural failure)로 인한 해빙(6)의 회전(rotation) 운동에 기초하여 이루어진다.
Measurement of the thickness of the real sea ice 6 according to the present invention is due to the collision between the hull 4 and the sea ice 6 and the flexural failure of the sea ice 6 during the operation of the icebreaker in the polar sea area. It is based on the rotational motion of the thawing 6.

극지항로 해빙(6) 지역에서 쇄빙선은 얼음을 굽힘으로 깨면서 전진을 하며, 선수부 형상(선수각≒30°)에 약간의 차이는 있지만 깨어진 빙편(ice floe)(5)은 굽힘방향으로 회전을 하면서 선체(4) 중앙으로 미끄러지며, 최종적으로 선미를 거쳐 프로펠러 후류를 따라 이동하게 된다(도 3의 a→b→c→d 순서). 그리고 쇄빙선을 포함한 대부분의 선박은 선체(4) 중앙이 수선면과 직각을 이루고 있다. 또한 극지의 해빙(6)의 경우, 얼음 상부에 눈이 적설되어 있는 특징을 가지고 있으며, 눈 층(snow layer)은 얼음(해빙)보다 흰색으로 보이게 된다. 그리고 선체(4) 중앙에서는 깨어진 빙편(5)들이 회전하면서 수직인 선체(4) 중앙면을 따라 수직으로 일정시간 동안 유영하게 된다(도 1).
In the polar route sea ice (6) area, the icebreaker advances by breaking the ice by bending, and the ice floe (5) is rotated in the bending direction although there is a slight difference in the bow shape (bow angle: 30 °). While sliding to the center of the hull (4), and finally moved through the propeller wake through the stern (a → b → c → d sequence in Fig. 3). And in most ships including icebreakers, the hull (4) center is perpendicular to the water surface. In addition, in the case of the polar sea ice 6, the snow is stacked on top of the ice, and the snow layer appears to be whiter than the ice (sea ice). In the center of the hull 4, the broken ice pieces 5 rotate and swim vertically along the center surface of the hull 4 vertically for a predetermined time (FIG. 1).

본 발명에 따른 영상장비를 이용한 실해역 해빙 두께 측정 시스템을 선박(4)에 설치함에 있어서는, 먼저 두께 측정 카메라(1)를 설치한 후 선박(4)의 흘수(draft)로부터 두께 측정 카메라(1)의 높이까지 거리에 대한 보정을 마치고, 다음으로 두께 측정 카메라(1)의 앞 방향(선수 방향)에 각도 측정 카메라(2)를 설치한 후 두께 측정 카메라(1)와 동기화시킨다. 그리고 최종적으로 두께 측정 카메라(1), 각도 측정 카메라(2)를 계산 소프트웨어(3)와 연동시킨다(도 1, 도 2).
In the installation of a real sea area thickness measuring system using the imaging apparatus according to the present invention on the ship 4, the thickness measuring camera 1 from the draft of the ship 4 after installing the thickness measuring camera 1 first After the correction for the distance to the height of the), and then install the angle measuring camera (2) in the front direction (heading direction) of the thickness measuring camera 1 and synchronizes with the thickness measuring camera (1). Finally, the thickness measuring camera 1 and the angle measuring camera 2 are interlocked with the calculation software 3 (FIGS. 1 and 2).

실해역에서 선박(4)이 해빙(6)을 굽힘으로 깨면서 전진을 하면 두께 측정 카메라(1), 각도 측정 카메라(2) 등 영상장비는 실시간으로 선체(4) 주변 해빙(6)을 촬영하게 된다. 두께 측정 카메라(1)는 굽힘으로 깨지는 과정에서 회전운동을 하게 되는(도 2, 도 3) 빙편(ice floe)(5)의 단면을 촬영하는데, 이 때 두께 측정 카메라(1)와 연동하는 계산 소프트웨어(3)는 두께 측정 카메라(1)가 획득한 이미지 분석을 통해 해수(sea water), 해빙, 눈(snow) 부분으로 구분한 후 순수한 해빙 두께만큼만 도출하게 된다. 이 경우 계산 소프트웨어(3)는 두께 측정 카메라(1)가 획득한 이미지의 명암 분석을 통해 순수한 해빙 부분을 구분해 낸다. 한편, 각도 측정 카메라(2)는 두께 측정 카메라(1)의 촬영이 이루어지는 순간의 선체(4)와 해빙, 즉 빙편(5) 간의 각도(도 2의 θ)를 촬영한다. 그러면 각도 측정 카메라(2)와도 연동하는 계산 소프트웨어(3)는 두께 측정 카메라(1)로부터 취득한 해빙 두께 데이터에 각도 측정 카메라(2)로부터 취득한 해빙 각도 데이터를 적용, 각도 보정을 통해 최종적으로 해빙의 두께를 정확히 계산하게 된다.
When the ship (4) advances while breaking the sea ice (6) in the real sea area, the imaging equipment such as the thickness measuring camera (1) and the angle measuring camera (2) captures the sea ice (6) around the hull (4) in real time. Done. The thickness measuring camera 1 photographs a cross section of an ice floe 5 which is rotated in the process of breaking by bending (FIGS. 2 and 3), in which the calculation is performed in conjunction with the thickness measuring camera 1. The software 3 divides the sea water, the sea ice, and the snow through image analysis acquired by the thickness measuring camera 1, and then derives only the pure sea ice thickness. In this case, the calculation software 3 distinguishes the pure sea ice part by analyzing the contrast of the image acquired by the thickness measuring camera 1. On the other hand, the angle measuring camera 2 captures an angle (θ in FIG. 2) between the hull 4 and the sea ice, that is, the ice piece 5 at the moment when the thickness measuring camera 1 is photographed. The calculation software 3, which is also linked to the angle measuring camera 2, then applies the thawing angle data acquired from the angle measuring camera 2 to the thawing thickness data acquired from the thickness measuring camera 1, and finally performs The thickness is calculated accurately.

이하, 본 발명에 따른 영상장비를 이용한 실해역 해빙 두께 측정 시스템을 선박에 설치한 후 실해역을 운항하면서 실시간으로 해빙(6)의 두께를 측정하는 과정을 단계별로 나누어 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, the process of measuring the thickness of the sea ice 6 in real time while operating the sea area after installing the sea area thickness measuring system using the imaging apparatus according to the present invention will be described in detail as follows. .

설치 단계: 선박(4)에 두께 측정 카메라(1)를 설치한 후 선박(4)의 흘수(draft)로부터 두께 측정 카메라(1)의 높이까지 거리에 대한 보정을 마치고, 다음으로 두께 측정 카메라(1)의 앞 방향(선수 방향)에 각도 측정 카메라(2)를 설치한 후 두께 측정 카메라(1)와 동기화시키며, 최종적으로 두께 측정 카메라(1), 각도 측정 카메라(2)를 계산 소프트웨어(3)와 연동시킨다. 이 경우 계산 소프트웨어(3)에는 본 발명이 설치될 선박(4)의 명암 데이터가 기 입력되어 있다.
 Installation step: After the thickness measuring camera 1 is installed on the ship 4, the calibration of the distance from the draft of the ship 4 to the height of the thickness measuring camera 1 is completed, and then the thickness measuring camera ( After the angle measuring camera 2 is installed in the forward direction (heading direction) of 1) and synchronized with the thickness measuring camera 1, the thickness measuring camera 1 and the angle measuring camera 2 are finally calculated. ). In this case, the contrast software of the vessel 4 on which the present invention is to be installed is pre-input in the calculation software 3.

제1 단계: 실해역에서 선박(4)이 해빙(6)을 굽힘으로 깨면서 전진을 하면, 두께 측정 카메라(1)가 굽힘으로 깨지는 과정에서 회전운동을 하게 되는(도 2, 도 3) 빙편(ice floe)(5)의 단면을 촬영한다.
 First step: When the ship 4 advances while breaking the sea ice 6 by bending in a real sea area, the thickness measuring camera 1 is rotated in the process of breaking by bending (Fig. 2 and Fig. 3). The cross section of the ice floe 5 is photographed.

제2 단계: 두께 측정 카메라(1)와 연동하는 계산 소프트웨어(3)가 두께 측정 카메라(1)가 획득한 이미지 분석을 통해 해수(sea water), 해빙, 눈(snow) 부분으로 구분한 후 순수한 해빙 두께만큼만 도출한다. 이 경우 계산 소프트웨어(3)는 두께 측정 카메라(1)가 획득한 이미지의 명암 분석을 통해 순수한 해빙 부분을 구분해 낸다. 즉, 계산 소프트웨어(3)는 기 입력된 선박(4)의 명암을 기준으로 하여 가장 흰색을 나타내는 눈의 명암, 그리고 목표인 해빙의 명암, 마지막으로 짙은 해수의 명암을 경험식을 이용하여 선정하고 이를 통하여 순수한 해빙 부분만을 구분해 내어 빙편(5)의 길이방향으로 해빙만의 두께를 실시간으로 계산하는 것이다(해빙 두께의 1차 산출).
 Second step: The calculation software 3 interworking with the thickness measuring camera 1 divides the sea water, the sea ice, and the snow part through image analysis obtained by the thickness measuring camera 1, Only the thickness of the sea ice is derived. In this case, the calculation software 3 distinguishes the pure sea ice part by analyzing the contrast of the image acquired by the thickness measuring camera 1. That is, the calculation software 3 selects the light and shade of snow, the target of sea ice, and the dark and dark seawater, using empirical formulas, based on the contrast of the vessel 4 already input. Through this, only the pure sea ice part is separated and the thickness of the sea ice bay is calculated in the longitudinal direction of the ice piece 5 in real time (first calculation of the sea ice thickness).

제3 단계: 각도 측정 카메라(2)가 상기 제1 단계에서 두께 측정 카메라(1)의 촬영이 이루어지는 순간의 선체(4)와 해빙, 즉 빙편(5) 간의 각도(도 2의 θ)를 촬영한다.
 Third step: The angle measuring camera 2 captures an angle (θ in FIG. 2) between the hull 4 and the sea ice, that is, the ice piece 5 at the moment when the thickness measuring camera 1 is photographed in the first step. do.

제4 단계: 각도 측정 카메라(2)와 연동하는 계산 소프트웨어(3)가 상기 제1 단계에서 두께 측정 카메라(1)로부터 1차로 취득한 해빙 두께 데이터에 상기 제3 단계에서 각도 측정 카메라(2)로부터 취득한 해빙 각도 데이터를 적용, 각도 보정을 통해 보다 정확한 해빙의 두께를 계산해 낸다(해빙 두께의 2차 산출).
 Fourth step: From the angle measuring camera 2 in the third step, the calculation software 3 interoperating with the angle measuring camera 2 acquires firstly the thawing thickness data acquired from the thickness measuring camera 1 in the first step. Using the acquired thaw angle data, the angle correction is used to calculate the more accurate thickness of the thaw (secondary calculation of the thaw thickness).

제5 단계: 계산 소프트웨어(3)가 선박(4)의 굽힘 운동(heave motion) 사이클 내에서 각도 측정 카메라(2)로부터 취득한 여러 가지의 해빙 각도 데이터 중 그 각도 값이 가장 작은 경우(이 경우를 빙편(5)이 수직으로 완전히 회전하였을 경우로 가정함, 즉 도 2에서 θ=0인 상태)에 산출된 해빙 두께 데이터를 최종적인 해빙의 두께로 선정한다(해빙 두께의 최종 산출).
 Step 5: When the calculation software 3 has the smallest angle value among the various thawing angle data acquired from the angle measuring camera 2 within the heavy motion cycle of the ship 4 ( It is assumed that the ice piece 5 is completely rotated vertically, that is, the sea ice thickness data calculated in the state where θ = 0 in FIG. 2 is selected as the final sea ice thickness (final calculation of the sea ice thickness).

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 실시간, 저렴한 비용으로, 실제 활용이 예상되는 구간의 해빙의 두께를 정확도 높게 계측할 수 있다. 북극항로가 활성화될 경우, 실시간 실제 항로 내의 해빙 두께 측정으로 인하여 뒤에 따라오는 선단(fleet)에 중요한 정보를 제공할 수 있으며, 북극항로에서 안전하게 선박이 항해할 수 있는 중요한 자료로 활용될 수 있다.
As described above, according to the present invention, it is possible to measure the thickness of the sea ice in the section where the actual use is expected with high accuracy in real time and at low cost. When the Arctic Route is activated, it can provide important information to the following fleet due to sea ice thickness measurement in real time, and can be used as important data for the ship to sail safely in the Arctic Route.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, substitutions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. will be. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are intended to illustrate and not to limit the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and accompanying drawings. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

1 : 두께 측정 카메라 2 : 각도 측정 카메라
3 : 계산 소프트웨어 4 : 선박, 선체
5 : 빙편 6 : 해빙1: thickness measuring camera 2: angle measuring camera
3: Calculation Software 4: Ship, Hull
5: ice floe 6: thawing

Claims (6)

선박에 설치되어 선박의 흘수로부터의 거리에 대한 보정이 이루어지며, 실해역에서 선박이 해빙을 굽힘으로 깨면서 전진을 하면 이 과정에서 회전운동을 하게 되는 빙편의 단면을 실시간으로 촬영하는 두께 측정 카메라;
상기 두께 측정 카메라의 앞 방향(선수 방향)에 설치되어 상기 두께 측정 카메라와 동기화되며, 상기 두께 측정 카메라의 촬영이 이루어지는 순간의 선체와 해빙 간의 각도를 실시간으로 촬영하는 각도 측정 카메라 및;
선박에 설치되어 상기 두께 측정 카메라 및 상기 각도 측정 카메라와 연동하며, 상기 두께 측정 카메라로부터 취득한 해빙 두께 데이터에 상기 각도 측정 카메라로부터 취득한 해빙 각도 데이터를 적용, 보정을 통해 최종적으로 정확한 해빙의 두께를 산출해 내는 계산 소프트웨어;
를 포함하는, 영상장비를 이용한 실해역 해빙 두께 측정 시스템.It is installed on the ship to compensate for the distance from the draft of the ship, and the thickness measuring camera which photographs the section of the ice piece which is rotated in this process when the ship advances by breaking the sea ice by bending in the sea area. ;
An angle measuring camera installed in the front direction (heading direction) of the thickness measuring camera, synchronized with the thickness measuring camera, and photographing an angle between the hull and the thaw at the moment when the thickness measuring camera is photographed in real time;
It is installed in the ship and interlocks with the thickness measuring camera and the angle measuring camera, and applies the thawing angle data obtained from the angle measuring camera to the thawing thickness data acquired from the thickness measuring camera, and finally calculates the correct thickness of the thawing through correction. Computing software;
Including a real sea area thickness measurement system using an imaging device. 제1 항에 있어서,
상기 계산 소프트웨어에는 선박의 명암 데이터가 기 입력되어 있는 것을 특징으로 하는, 영상장비를 이용한 실해역 해빙 두께 측정 시스템.The method according to claim 1,
The contrast software of the ship is input to the calculation software, characterized in that the sea area thickness measurement system using real-time imaging equipment. 제2 항에 있어서,
상기 계산 소프트웨어는 상기 두께 측정 카메라가 획득한 이미지 분석을 통해 해수, 해빙, 눈 부분으로 구분한 후 순수한 해빙 두께만큼만 도출하는 것을 특징으로 하는, 영상장비를 이용한 실해역 해빙 두께 측정 시스템.The method of claim 2,
The calculation software is divided into seawater, sea ice, and snow through the image analysis obtained by the thickness measuring camera, characterized in that to derive only the pure sea ice thickness, real sea area thickness measurement system using imaging equipment. 제3 항에 있어서,
상기 계산 소프트웨어는 상기 두께 측정 카메라가 획득한 이미지의 명암 분석을 통해 순수한 해빙 부분을 구분해 내는 것을 특징으로 하는, 영상장비를 이용한 실해역 해빙 두께 측정 시스템.The method of claim 3,
The calculation software is characterized in that to distinguish the pure sea ice portion through the contrast analysis of the image obtained by the thickness measuring camera, real sea area thickness measurement system using imaging equipment. 제4 항에 있어서,
상기 계산 소프트웨어는 기 입력된 선박의 명암을 기준으로 하여 가장 흰색을 나타내는 눈의 명암, 그리고 목표인 해빙의 명암, 마지막으로 짙은 해수의 명암을 경험식을 이용하여 선정하고 이를 통하여 순수한 해빙 부분만을 구분해 내어 빙편의 길이방향으로 해빙의 두께를 실시간으로 계산하는 것을 특징으로 하는, 영상장비를 이용한 실해역 해빙 두께 측정 시스템.5. The method of claim 4,
The calculation software selects the light and shade of snow, the target of sea ice, and the concentration of dark seawater, using empirical formulas, based on the contrast of the vessel. Sea ice thickness measurement system using a video equipment, characterized in that for calculating the thickness of the sea ice in the longitudinal direction of the ice piece in real time. 제1 항에 있어서,
상기 계산 소프트웨어는 선박의 굽힘 운동 사이클 내에서 상기 각도 측정 카메라로부터 취득한 여러 가지의 해빙 각도 데이터 중 그 각도 값이 가장 작은 경우에 산출된 해빙 두께 데이터를 최종적인 해빙의 두께로 선정하는 것을 특징으로 하는, 영상장비를 이용한 실해역 해빙 두께 측정 시스템.The method according to claim 1,
The calculation software selects the final sea ice thickness data calculated when the angle value is the smallest among the various sea ice angle data obtained from the angle measuring camera during the bending cycle of the ship. Sea Ice Thickness Measurement System Using Image, Imaging Equipment.
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