KR101492185B1

KR101492185B1 - 적설량 측정 장치

Info

Publication number: KR101492185B1
Application number: KR20130097869A
Authority: KR
Inventors: 강현인; 양장은; 정해순
Original assignee: (주)인펙비전; 정해순
Priority date: 2013-08-19
Filing date: 2013-08-19
Publication date: 2015-02-10

Abstract

본 발명은 슬릿 빔 이미지가 OSD 영상에 결합되어 디스플레이 됨으로써 연산처리량 및 시간이 절감됨과 동시에 관측자가 별도의 작업을 수행하지 않고 단순히 전시되는 영상을 열람하는 것만으로 적설량을 관측할 수 있고, 촬영수단에 의해 획득된 원근영상을 평면영상으로 보정한 후 보정된 평면영상을 OSD 결합시키기 때문에 계측 정밀도를 획기적으로 높일 수 있는 적설량 측정 장치에 관한 것이다.

Description

적설량 측정 장치{Apparatus for measuring snowfall}

본 발명은 적설량 측정 장치에 관한 것으로서, 상세하게로는 적설판에 조사되는 레이저빔을 카메라로 촬영하고, 카메라의 촬영 각도에 의하여 발생하는 원근감에 따른 촬영영상의 왜곡을 보정한 후 보정된 영상을 오에스디(OSD;On Screen Display)에 매칭시켜 계측 정확도를 높임과 동시에 관측자가 매칭된 영상을 통해서 간단하게 적설량을 측정하도록 하는 적설량 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 적설량 측정은 적설판 상에 눈금자를 사용하여 적설판에 쌓인 눈의 높이를 눈금자를 통해서 측정하거나 또는 적설판에 쌓인 눈을 녹여서 그 높이를 측정하는 방법으로 이루어지고 있다.

그러나 최근 다양한 방법의 센싱 기술이 발달함에 따라 센서를 이용하여 적설량을 측정하기 위한 다양한 장치 및 방법들이 연구되었다.

등록특허공보 제10-1157318호(명칭 : 적설량측정시스템 및 그 방법)(이하 종래기술1이라고 함)에 개시된 적설량 측정시스템은 선형 레이저 빔을 복수개의 관측 막대에 조사하여 영상을 취득한 후 적설이 없었던 때의 취득한 영상과 비교하여 수직 레이저 빔의 길이 변화를 측정하여 적설량을 정밀하게 측정하도록 구성되었다.

등록특허공부 제10-1195963호(명칭 : 광학식 적설량 계측방법 및 장치)(이하 종래기술 2라고 함)에 개시된 적설량 계측장치는 레이저빔이 지면을 향해 일정한 각도로 슬릿형태의 광원을 조사하고, 레이저빔에 대향되는 위치에 설치되는 카메라가 레이저빔에 의해 조사된 레이저를 촬영하고, 카메라에 의해 획득된 이미지에서 지면에서 반사된 영상을 기준점(p1)으로 정한 후 광원이 설면에서 반사된 영상의 지점(p2, p3,pn)과 상기 기준점(p1)의 거리를 바탕으로 기준점(p1)에 대한 설면의 높이를 피타고라스의 정리 및 삼각비를 이용해 상대값으로 계산하여 적설량을 측정하도록 구성되었다.

공개특허공보 10-2009-67834호(명칭 : 광학식 적설계측 시스템 및 그 방법)(이하 종래기술 3이라고 함)에 개시된 적설계측 시스템은 복수의 레이저 슬릿광원과 CCD 카메라를 이용하는 광학식 방법과 능동 시각 알고리즘을 적용하여 적설면에 투사되는 적외선 레이저 슬릿광으로부터 높이 프로파일을 획득하여 적설량을 계측하도록 구성되었다.

그러나 이러한 종래기술 1, 2, 3은 카메라의 설치 위치 및 촬영영역의 위치차이로 인하여 카메라가 소정의 촬영각도를 갖도록 설치되기 때문에 카메라에 의해 획득되는 영상은 원근감에 의하여 왜곡현상이 발생하게 된다. 즉 카메라에 의해 획득되는 영상은 카메라의 설치위치로부터 인접할수록 물체의 크기가 증가하되 멀어질수록 작아지는 왜곡현상이 발생하게 된다.

또한 종래기술 1, 2, 3은 이러한 왜곡현상에 대한 보정을 별도로 수행하지 않고 단순히 보정이 수행되지 않은 영상을 이용하여 기 설정된 연산방법을 통해 적설량을 측정하기 때문에 계측의 정밀도가 현저히 떨어지는 단점을 갖고, 이러한 계측의 오차는 적설량이 증가할수록 더욱 커지게 된다.

또한 종래기술 1, 2, 3은 적설량을 측정하기 위한 연산처리가 복잡할 뿐만 아니라 관측자가 적설량을 확인하기 위해서는 연산 처리된 결과값만을 확인할 수 있기 때문에 관측의 신뢰도가 떨어지며, 관측자의 관측이 용이하지 않은 단점을 갖는다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 해결과제는 레이저기에서 출사되는 슬릿 빔의 반사지점을 촬영한 후 촬영된 영상을 분석하여 슬릿 빔 이미지를 OSD 영상에 결합시켜 적설량을 측정함으로써 연산처리량을 현저히 절감시킴과 동시에 관측자가 결합된 영상을 통해 간단하게 적설량을 관측할 수 있도록 하는 적설량 측정 장치를 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 다른 해결과제는 촬영수단이 소정의 촬영각도를 갖기 때문에 원근감에 의하여 발생하는 영상 내 왜곡현상을 평면영상으로 보정시킨 후 보정된 영상을 OSD 영상에 결합시킴으로써 계측 정확도를 현저히 높일 수 있는 적설량 계측 장치를 제공하기 위한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결수단은 지면을 향해 슬릿 광원을 조사하는 광원조사수단과, 상기 슬릿 광원이 반사되는 지면을 촬영하여 영상을 획득하는 촬영수단과, 상기 촬영수단에 의해 획득된 영상을 분석하여 적설량을 산출하는 컨트롤러와, 디스플레이 수단을 포함하는 적설량 계측 장치에 있어서: 상기 컨트롤러는 등 간격을 갖는 복수개의 행(Row)선들이 표시되되 상기 행선들의 간격은 적설량을 나타내는 OSD 영상이 저장되는 데이터베이스부; 상기 촬영수단으로부터 전송받은 영상을 상기 OSD 영상에 결합시키는 영상매칭부; 상기 영상매칭부에 의하여 결합된 영상을 상기 디스플레이 수단에 디스플레이 하는 디스플레이부를 포함하는 것이다.

또한 본 발명에서 상기 컨트롤러는 기 설정된 영상분석 알고리즘을 이용하여 상기 촬영수단으로부터 입력받은 영상을 분석하여 상기 영상 내 상기 슬릿 광원을 나타내는 슬릿 광원 이미지를 검출하는 영상분석부; 상기 영상분석부에 의해 검출된 직선 형상의 슬릿 광원 이미지를 상기 영상의 단부로 연장시키는 영상보정부를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 컨트롤러는 기 설정된 영상분석 알고리즘을 이용하여 상기 촬영수단으로부터 입력받은 영상을 분석하여 상기 영상 내 상기 슬릿 광원을 나타내는 슬릿 광원 이미지를 검출하는 영상분석부; 원근감에 의하여 상기 영상분석부에 의해 검출된 직선 형상의 슬릿 광원 이미지에 발생하는 왜곡현상을 보정하여 상기 슬릿 광원 이미지를 평면으로 보정하는 영상보정부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 컨트롤러는 적설량이 '0'일 때 상기 슬릿 광원 이미지의 길이(L)와, 상기 촬영수단의 촬영 각도에 따라 변화하는 상기 슬릿 광원 이미지 길이 대비 영상 내 높이 좌표값이 기 설정된 파라미터를 상기 데이터베이스부에 더 저장하고, 상기 영상보정부는 상기 영상 내에서 상기 슬릿 광원 이미지의 길이를 산출한 후 상기 파라미터를 탐색하여 산출된 슬릿 광원 이미지의 길이에 대응하는 영상 내 높이 좌표값을 검출하여 검출된 높이 좌표값에 따라 상기 슬릿 광원 이미지가 위치하도록 보정하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 평면으로 형성되어 상기 지면에 수평하게 설치되는 지지판과, 상기 지지판의 대향되는 측부에 수직으로 설치되되 각각의 상부에 상기 조사수단 및 상기 촬영수단이 설치되는 측벽들로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면 슬릿 빔 이미지가 OSD 영상에 결합되어 디스플레이 됨으로써 연산처리량 및 시간이 절감됨과 동시에 관측자가 별도의 작업을 수행하지 않고 단순히 결합영상을 열람하는 것만으로 적설량을 관측할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면 촬영수단에 의해 획득된 원근영상을 평면영상으로 보정한 후 보정된 평면영상을 OSD 영상에 결합하기 때문에 계측 정밀도를 획기적으로 높일 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일실시예인 적설량 측정 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 측면도이다.
도 3은 도 1을 상부에서 바라보았을 때를 나타내는 평면도이다.
도 4는 적설량에 비례하여 반사지점의 위치가 변화하는 슬릿 빔을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 도 1의 촬영수단에 의해 촬영된 영상을 나타내는 예시도이다.
도 6은 도 1의 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
도 7은 도 6의 영상보정부 및 영상매칭부를 설명하기 위한 예시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예인 적설량 측정 장치를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 측면도이다.

도 1과 2의 적설량 측정 장치(1)는 적설판(21)에 쌓인 눈으로 레이저 슬릿 빔을 조사한 후 영상을 획득하며, 원근감에 의하여 획득된 영상에서 발생하는 왜곡현상을 보정하여 보정된 평면영상을 OSD 영상에 결합시킴으로써 적설량을 측정하는 장치이다.

또한 적설량 측정 장치(1)는 지면에 대접되되 중앙에 적설판(21)이 설치되는 지지판(2)과, 지지판(2)의 중앙에 수직 설치되는 눈금자(R)와, 지지판(2)의 대향되는 단부들 각각의 중앙에 수직으로 설치되는 사각기둥 형상의 측벽(3), (4)들과, 일측 측벽(3)의 상부에 설치되어 지지판(2)을 향해 레이저 슬릿 빔을 조사하는 레이저기(5)와, 타측 측벽(4)의 상부에 설치되어 지지판(2) 영역을 촬영하여 영상을 획득하는 촬영수단(6)과, 레이저기(5) 및 촬영수단(6)을 관리 및 제어하며 촬영수단(6)에 의하여 획득된 영상을 평면영상으로 보정한 후 보정된 영상을 오에스디(OSD : On Screen Display) 영상에 결합시켜 적설량을 측정하는 컨트롤러(7)로 이루어진다.

이때 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 컨트롤러(7)가 촬영수단(6)에 의해 획득된 영상을 자체적으로 분석하여 적설량을 측정하는 것으로 예를 들어 설명하였으나 컨트롤러(7)는 외부 관제센터(미도시)와 데이터 통신망으로 연결되어 획득된 촬영영상을 관제센터로 전송하고, 관제센터가 컨트롤러(7)로부터 전송받은 영상을 분석하여 적설량을 측정하는 것으로 구성되어도 무방하다.

지지판(2)은 사각형상의 판재로 형성되며, 하부면이 지면에 대접되거나 또는 지면에 평행하게 설치된다.

또한 지지판(2)은 중앙에 소정의 면적을 갖는 판재 형상의 적설판(21)이 설치된다.

도 3은 도 1을 상부에서 바라보았을 때를 나타내는 평면도이다.

적설판(21)은 도 3에 도시된 바와 같이 촬영수단(6)이 설치된 측벽(4)을 향하는 단부(211)가 레이저기(5)에 의하여 조사된 슬릿 빔(B)의 반사지점에 일치하도록 지지판(2)의 중앙에 형성된다. 즉 레이저기(5)에 의하여 조사된 슬릿 빔(B)은 적설판(21)에 눈이 쌓이지 않은 경우 적설판(21)의 단부(211)와 일치하게 되나 눈이 쌓이면 쌓일수록 레이저기(5)가 설치된 측벽(3)을 향하여 반사되는 지점이 이동하게 된다.

이러한 이유에 의하여 촬영수단(6)에 의해 획득된 영상은 적설판(21)에 쌓이는 눈이 증가할수록 영상 내 슬릿 빔(B)을 나타내는 슬릿 빔 이미지의 위치가 변하게 된다.

레이저기(5)는 측벽(5)의 상부에 설치되며, 전술하였던 바와 같이 지지판(2)을 향하여 슬릿 빔을 조사한다. 이때 슬릿 빔(B)은 직선형태로 형성되되 양단부(A1), (A2)가 측벽(3), (4)들이 설치되지 않은 지지판(2)의 측부들 각각에 연결된다. 이때 적설판(21)의 단부(211)에 일치하는 슬릿 빔(B)의 반사시점의 위치를 기준 위치라고 하기로 한다.

즉 레이저기(5)에 의하여 조사되는 슬릿 빔(B)의 반사지점은 적설판(21)에 눈이 쌓일 때의 반사지점인 기준 위치에 비해 측벽(3)에 인접하게 형성된다. 이때 슬릿 빔(B)의 반사지점의 현재 위치 및 기준 위치의 차이값은 적설량에 비례하게 된다.

도 4는 적설량에 비례하여 반사지점의 위치가 변화하는 슬릿 빔을 설명하기 위한 예시도이다.

도 4에 도시된 바와 같이 측벽(4)에서 측벽(3)을 향하는 방향을 X축으로, 측벽의 높이를 Y축으로 할 때 슬릿 빔(B)의 X 좌표 상에서의 반사지점은 적설량의 높이가 '0'인 경우(Q) 적설판(21)의 단부(211)에 일치하는 기준 위치(P)에 형성된다.

또한 슬릿 빔(B)은 적설판(21)에 쌓이는 눈의 양, 즉 적설량이 증가하면 증가할수록(Q -> Q1 -> Q2) 반사지점이 X좌표 상에서 측벽(3)에 인접한 위치(P -> P1 -> P2)로 이동하게 된다.

도 5는 도 1의 촬영수단에 의해 촬영된 영상을 나타내는 예시도이다.

촬영수단(6)은 측벽(4)의 상부에 설치되어 지지판(2)을 촬영함으로써 영상을 획득하는 장치이다.

도 5를 참조하여 촬영수단(6)에 의해 획득된 정지프레임(100)을 살펴보면, 적설판(211)에 눈이 쌓이지 않아 슬릿 빔(B)이 기준 위치(P)에 위치할 때 정지프레임(100) 내 슬릿 빔(B)을 나타내는 슬릿 빔 이미지(101)는 정지프레임(100) 상에서 하부영역에 형성되게 된다. 이때 슬릿 빔(B)의 반사지점이 기준 위치(P)일 때 정지프레임 내 슬릿 빔 이미지(101)의 위치(좌표)를 프레임 기준위치(P')라고 하기로 한다.

그러나 적설판(21)에 눈이 쌓일 때 슬릿 빔(B)의 반사지점의 위치는 기준 위치(P)로부터 측벽(3)을 향하여 이동하기 때문에 정지프레임(100) 내 슬릿 빔 이미지(101)의 위치(P1')는 프레임 기준위치(P')로부터 상부에 형성되게 된다.

그러나 촬영수단(6)은 촬영영역인 적설판(21)보다 상부에 위치하여 소정의 촬영 각도를 갖기 때문에 촬영수단(6)에 의해 획득된 정지프레임(100)은 원근감에 의하여 왜곡현상이 발생하게 된다.

즉 정지프레임 내 슬릿 빔 이미지(101)는 원근감에 따라 가까울수록 크고 멀어질수록 작아지게 형성되기 때문에 정지프레임 내 슬릿 빔 이미지(101)의 길이는 적설량이 많아질수록(P' -> P1' -> P2') 작아지게 된다.

또한 본 발명에서는 레이저기(5)에서 하나의 슬릿 빔이 조사되지만 만약 슬릿 빔이 평면상에서 동일한 간격으로 형성된다고 가정할 때 정지프레임(100) 내 슬릿 빔 이미지(101)들의 간격(높이)은 촬영수단(6)의 설치 위치로부터 멀어질수록 줄어들게 된다.

즉 정지프레임(100)은 적설량에 비례하여 정지프레임(100) 내 슬릿 빔 이미지(101)의 위치가 하부에서 상부를 향하고, 정지프레임 내 슬릿 빔 이미지(101)의 길이 및 높이가 작아지게 된다.

이에 따라 본 발명에서는 촬영수단(6)의 설치위치로부터 가까울수록 크고 멀어질수록 작아지는 원근감이 적용된 정지프레임(이하 원근영상이라고 함)을 평면영상으로 보정한 후 OSD 영상에 결합시킴으로써 계측 정밀도를 향상시키고, 관측자가 간단하게 적설량을 측정하도록 한다. 이때 컨트롤러가 원근영상을 평면영상으로 보정시키는 방법 및 과정은 후술되는 도 6 및 7에서 상세하게 설명하기로 한다.

도 6은 도 1의 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.

컨트롤러(7)는 데이터들이 저장되는 데이터베이스부(72)와, 레이저기를 구동 및 제어하는 레이저기 구동부(5)와, 촬영수단(6)을 구동 및 제어하는 촬영수단 구동부(6)와, 후술되는 영상보정부(76)에 의하여 원근영상이 평면영상으로 용이하게 보정될 수 있도록 촬영수단(6)에 의해 획득된 영상의 전처리를 수행하는 전처리부(75)와, 기 설정된 영상보정 알고리즘을 이용하여 전처리부(75)에 의해 전처리된 정지프레임인 원근영상을 평면영상으로 보정시키는 영상보정부(76)와, 영상보정부(76)에 의해 보정된 평면영상을 분석하여 평면영상으로부터 슬릿 빔 이미지 및 이의 좌표정보를 검출하는 영상분석부(76)와, 영상보정부(76)에 의해 보정된 평면영상을 OSD 영상에 매칭시키는 영상 매칭부(78)와, 영상분석부(76)에 의해 검출된 좌표정보에 대응되는 적설량을 검출하는 적설량 검출부(79)와, 영상 매칭부(78)에 의해 매칭된 영상을 디스플레이 수단(90)을 통해 전시하는 디스플레이부(80)와, 이들 제어대상(72), (73), (74), (75), (76), (77), (78), (79), (80)들을 관리 및 제어하는 제어부(71)로 이루어진다.

제어부(71)는 컨트롤러(7)의 O.S(Operating System)이며, 제어대상(72), (73), (74), (75), (76), (77), (78), (79), (80)들을 관리 및 제어한다.

또한 제어부(71)는 레이저기 구동부(5) 및 촬영수단 구동부(6)로 주기적으로 제어신호를 전송하여 레이저기 구동부(5) 및 촬영수단 구동부(6)의 제어에 따라 레이저기(5) 및 촬영수단(6)이 구동되도록 한다.

또한 제어부(71)는 촬영수단(6)의 동작에 따라 촬영영상이 획득되면 획득된 영상을 전처리부(75)로 입력하고, 전처리부(75)에 의해 정지프레임의 전처리가 완료되면 전처리된 정지프레임을 영상보정부(76)로 입력한다.

또한 제어부(71)는 영상보정부(76)에 의해 영상보정이 완료되면 이를 영상분석부(76) 및 영상 매칭부(78)로 입력하고, 영상분석부(76)에 의해 검출된 슬릿 빔 이미지의 위치(좌표)정보를 적설량 검출부(79)로 입력한다.

데이터베이스부(72)에는 기 제작된 OSD 영상이 저장된다. 이때 OSD 영상은 복수개의 행선들이 등간격으로 표시되되 행선들의 간격을 정지프레임 내 높이 좌표값에 따른 적설량을 단위로 한다.

또한 데이터베이스부(72)에는 기 설정된 영상전처리 알고리즘, 영상분석 알고리즘 및 영상보정 알고리즘이 저장된다. 이때 영상전처리 알고리즘은 영상 내 잡음(Noise)을 제거하며 정지프레임 내 슬릿 빔을 나타내는 슬릿 빔 이미지의 에지 검출이 용이하도록 하기 위한 알고리즘이고, 영상보정 알고리즘은 원근 영상을 평면영상으로 보정하기 위한 알고리즘이고, 이러한 영상전처리 알고리즘 및 영상보정 알고리즘은 공지된 다양한 방법이 적용될 수 있다.

레이저기 구동부(5)는 제어부(71)로부터 입력된 제어신호에 따라 레이저기(5)를 제어하여 레이저기(5)에 의하여 슬릿 빔을 조사하도록 한다.

촬영수단 구동부(6)는 제어부(71)로부터 입력된 제어신호에 따라 촬영수단(6)을 구동시켜 촬영수단(6)에 의해 지지판(2)을 촬영하여 영상을 획득하며, 획득된 영상을 제어부(71)의 제어에 따라 전처리부(75)로 입력한다.

전처리부(75)는 기 설정된 영상전처리 알고리즘을 이용하여 촬영수단 구동부(6)로부터 입력된 정지프레임의 잡음(Noise)을 제거하거나 정지프레임 내 슬릿 빔을 나타내는 슬릿 빔 이미지의 에지(Edge)가 용이하게 식별될 수 있도록 하는 등의 전처리를 수행한다. 이때 영상전처리 방법 및 과정은 영상분석 시스템에 있어서 통상적으로 사용되는 기술이기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.

영상분석부(76)는 기 설정된 영상분석 알고리즘을 이용하여 영상보정부(76)로부터 입력된 정지프레임(평면영상)(400)을 분석하여 정지프레임(평면영상) 내에 슬릿 빔 이미지(101)를 검출한다.

또한 영상분석부(76)는 검출된 슬릿 빔 이미지(101)의 좌표정보를 검출한다.

도 7은 도 6의 영상보정부 및 영상매칭부를 설명하기 위한 예시도이다.

영상보정부(76)는 기 설정된 영상보정 알고리즘을 이용하여 영상보정부(76)로부터 입력받은 정지프레임 및 슬릿 빔 이미지를 보정, 상세하게로는 원근감에 의하여 왜곡된 정지프레임(이하 원근영상이라고 함)을 평면영상으로 보정한다. 이때 영상보정부(76)로 입력되는 정지프레임(원근영상)은 촬영수단(6)의 촬영 각도에 따라 발생하는 원근감에 의하여 도 5에서 전술하였던 바와 같이 촬영수단(6)의 설치 위치로부터 대향되는 방향을 향할수록 정지프레임 내 슬릿 빔 이미지(101)의 길이(L) 및 높이가 줄어들게 된다.

즉 정지프레임은 원근감에 의하여 실제 슬릿 빔의 길이 및 높이가 왜곡되기 때문에 영상보정부(76)는 기 설정된 영상보정 알고리즘을 이용하여 원근감에 의하여 발생된 왜곡을 보정함으로써 원근영상을 평면영상으로 보정한다.

도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 슬릿 빔(B)이 동일한 간격으로 형성된다고 가정할 때 원근영상(300) 내 슬릿 빔 이미지(101)들의 간격은 촬영수단(6)의 설치위치로부터 멀어질수록 줄어들기 때문에 영상보정부(76)는 기 설정된 영상보정 알고리즘을 이용하여 원근영상을 도 7의 (b)와 같이 평면영상(400)으로 보정한다.

영상보정부(77)에는 평면영상으로 보정할 수 있는 공지된 다양한 방법들이 적용될 수 있다.

영상보정부(77)의 일실시예는 적설량이 '0'일 때 정지프레임 내 슬릿 빔 이미지의 길이(L)와, 촬영수단(6)의 촬영 각도에 따른 슬릿 빔 이미지 길이 대비 영상 내 높이 좌표값이 데이터베이스부(72)에 저장되고, 영상보정부(76)는 정지프레임 내에서 슬릿 빔 이미지의 길이를 산출한 후 파라미터를 탐색하여 산출된 슬릿 빔 이미지의 길이에 대응하는 영상 내 높이 좌표값을 검출하여 검출된 높이 좌표값에 따라 슬릿 빔 이미지가 위치하도록 영상을 보정하는 것으로 구성될 수 있다.

또한 영상보정부(77)의 제2 실시예는 적설량이 '0'이 아닐 때 직선 형태의 슬릿 빔 이미지를 정지프레임의 단부로 연장시킴으로써 영상 매칭부(78)에 의해 보정된 영상이 OSD 영상에 결합될 때 슬릿 빔 이미지의 가독성을 높여 관측이 용이하게 이루어지게 하는 것으로 구성될 수 있다.

영상 매칭부(78)는 기 제작된 OSD 영상과, 영상분석부(76)로부터 입력받은 슬릿 빔 이미지를 결합시킴으로써 슬릿 빔 이미지가 형성된 위치를 검출할 수 있게 된다.

도 7에 도시된 바와 같이 영상 매칭부(78)는 기 제작된 OSD 영상(500)과, 영상보정부(76)에 의해 보정된 평면영상(400)을 결합시킴으로써 매칭영상(600)을 생성한다. 이때 OSD 영상에는 정지프레임 내 높이값에 따른 적설량을 단위로 하되 등 간격을 갖는 적어도 하나 이상의 행(Row) 선들이 표시된다.

적설량 검출부(79)는 영상분석부(76)에 의해 검출된 슬릿 빔 이미지의 높이 좌표값에 대응되는 적설량을 검출한다.

디스플레이부(80)는 적설량 검출부(79)에 의해 검출된 적설량 값과, 매칭영상을 디스플레이 수단(90)에 디스플레이 함으로써 관측자는 별도의 작업을 수행하지 않아도 디스플레이 수단(90)에 의해 전시되는 매칭영상을 통해 간단하게 적설량을 검출할 수 있게 된다.

1:적설량 측정 장치 2:지지판 3, 4:측벽
5:레이더기 6:촬영수단 7:컨트롤러
71:제어부 72:데이터베이스부
73:레이저기 구동부 74:촬영수단 구동부
75:전처리부 76:영상보정부
77:위치검출부 78:영상매칭부
79:적설량검출부 80:디스플레이부

Claims

지면을 향해 슬릿 광원을 조사하는 광원조사수단과, 상기 슬릿 광원이 반사되는 지면을 촬영하여 영상을 획득하는 촬영수단과, 상기 촬영수단에 의해 획득된 영상을 분석하여 적설량을 산출하는 컨트롤러와, 디스플레이 수단을 포함하는 적설량 계측 장치에 있어서:
상기 컨트롤러는
등 간격을 갖는 복수개의 행(Row)선들이 표시되되 상기 행선들의 간격은 적설량을 나타내는 OSD 영상이 저장되는 데이터베이스부;
상기 촬영수단으로부터 전송받은 영상을 상기 OSD 영상에 결합시키는 영상매칭부;
상기 영상매칭부에 의하여 결합된 영상을 상기 디스플레이 수단에 디스플레이 하는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 적설량 계측 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 컨트롤러는
기 설정된 영상분석 알고리즘을 이용하여 상기 촬영수단으로부터 입력받은 영상을 분석하여 상기 영상 내 상기 슬릿 광원을 나타내는 슬릿 광원 이미지를 검출하는 영상분석부;
상기 영상분석부에 의해 검출된 직선 형상의 슬릿 광원 이미지를 상기 영상의 단부로 연장시키는 영상보정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 적설량 계측 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 컨트롤러는
기 설정된 영상분석 알고리즘을 이용하여 상기 촬영수단으로부터 입력받은 영상을 분석하여 상기 영상 내 상기 슬릿 광원을 나타내는 슬릿 광원 이미지를 검출하는 영상분석부;
원근감에 의하여 상기 영상분석부에 의해 검출된 직선 형상의 슬릿 광원 이미지에 발생하는 왜곡현상을 보정하여 상기 슬릿 광원 이미지를 평면으로 보정하는 영상보정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적설량 계측 장치.
청구항 3에 있어서, 상기 컨트롤러는
적설량이 '0'일 때 상기 슬릿 광원 이미지의 길이(L)와, 상기 촬영수단의 촬영 각도에 따라 변화하는 상기 슬릿 광원 이미지 길이 대비 영상 내 높이 좌표값이 기 설정된 파라미터를 상기 데이터베이스부에 더 저장하고,
상기 영상보정부는 상기 영상 내에서 상기 슬릿 광원 이미지의 길이를 산출한 후 상기 파라미터를 탐색하여 산출된 슬릿 광원 이미지의 길이에 대응하는 영상 내 높이 좌표값을 검출하여 검출된 높이 좌표값에 따라 상기 슬릿 광원 이미지가 위치하도록 보정하는 것을 특징으로 하는 적설량 계측 장치.
청구항 2 또는 3에 있어서, 평면으로 형성되어 상기 지면에 수평하게 설치되는 지지판과, 상기 지지판의 대향되는 측부에 수직으로 설치되되 각각의 상부에 상기 조사수단 및 상기 촬영수단이 설치되는 측벽들로 이루어지는 것을 특징으로 하는 적설량 계측 장치.