KR101546799B1 - 열 영상 카메라를 이용하는 발칸포용 야간조준기 및 그 방법 - Google Patents

열 영상 카메라를 이용하는 발칸포용 야간조준기 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열 영상 카메라를 이용하는 발칸포용 야간조준기 및 그 방법에 관한 것으로서, 상기 열 영상 카메라를 이용하는 발칸포용 야간조준기는 표적에서 방출되는 적외선 에너지를 검출하고, 상기 검출된 적외선 에너지를 열 영상 데이터로 변환하여 출력하는 열 영상 카메라, 상기 열 영상 카메라에 부착 되어 상기 열 영상 카메라가 상기 표적을 향하도록 회전시키는 선도각 구동부 및 상기 열 영상 카메라에서 변환된 열 영상 데이터를 화면에 전시하는 모니터를 포함하도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 발칸포용 야간조준기는 상기 변환된 열 영상 데이터에 탐지 추적 알고리즘을 적용하여 영상 내에 위치한 표적을 탐지하고, 상기 탐지된 표적 데이터를 상기 모니터로 출력하는 자동 표적 탐지부를 더 포함할 수 있다. 상기와 같은 열 영상 카메라를 이용하는 발칸포용 야간조준기 및 그 방법에 따르면, 발칸포의 야간 운용 시 야시장비보다 탐지거리 및 화질이 좋은 열 영상 카메라를 이용함으로써, 온도차를 이용하여 사물을 명확하게 구분하고 식별할 수 있으며, 야간뿐만 아니라 주간에도 운용이 가능하고 연막, 먼지 또는 포연 등이 있는 실제 야전전투조건에서도 투과관측이 가능하여 전투능력을 극대화할 수 있다.

Description

열 영상 카메라를 이용하는 발칸포용 야간조준기 및 그 방법{NIGHT SIGHTING DEVICE FOR VULCAN USING THERMAL CAMERA AND METHOD THEREOF}
본 발명은 발칸포용 야간조준기에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 열 영상 카메라를 이용하는 발칸포용 야간조준기 및 그 방법에 관한 것이다.
저·중고도로 공격하는 적 항공기로부터 전방 전투부대 및 중요군사시설에 대한 대공방어를 하기 위한 목적으로 쓰이는 발칸포는 지상 및 해상 표적에 대해서도 효과적으로 조준사격 할 수 있도록 주/야간 정확한 표적의 탐지와 조준, 추적이 필요하다.
견인식 및 자주식 20밀리 대공포에 장착하여 사용되는 장비인 종래의 야간 조준기(KAN/TVS-5)는 광 증폭형 야시튜브를 사용하는 야시장비로서 월광이나 성광 등 가시광선대역을 사용하여 사물을 구분한다. 따라서 밝은 낮에는 사용할 수 없으며 연기, 연막 안개 등으로 인하여 가시광이 투과하지 못하는 조건에서는 관측이 불가하다.
또한, 적외선 카메라에 비해 탐지거리 및 화질이 좋지 못한 특성으로 인해 목표물 주위에 장애물이 있는 경우 사물과의 구분이 불명확하므로 대공 사격용 조준기로는 부적격하다.
본 발명의 목적은 열 영상 카메라를 이용하는 발칸포용 야간조준기를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 열 영상 카메라를 이용하는 발칸포용 야간조준방법을 제공하는 데 있다.
상술한 본 발명의 목적에 따른 열 영상 카메라를 이용하는 발칸포용 야간조준기는 표적에서 방출되는 적외선 에너지를 검출하고, 상기 검출된 적외선 에너지를 열 영상 데이터로 변환하여 출력하는 열 영상 카메라, 상기 열 영상 카메라에 부착 되어 상기 열 영상 카메라가 상기 표적을 향하도록 회전시키는 선도각 구동부 및 상기 열 영상 카메라에서 변환된 열 영상 데이터를 화면에 전시하는 모니터를 포함하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 발칸포용 야간조준기는 상기 변환된 열 영상 데이터에 탐지 추적 알고리즘을 적용하여 영상 내에 위치한 표적을 탐지하고, 상기 탐지된 표적 데이터를 상기 모니터로 출력하는 자동 표적 탐지부를 더 포함할 수 있다.
여기에서, 상기 모니터는 상기 발칸포용 야간조준기에 부착된 견고형 모니터 또는 상기 발칸포용 야간조준기와 유선 또는 무선으로 연결되고, 운용자의 머리에 부착하는 안면 부착형 모니터일 수 있다.
상술한 본 발명의 열 영상 카메라를 이용하는 발칸포용 야간조준방법은 열 영상 카메라가 표적에서 방출되는 적외선 에너지를 검출하는 단계, 상기 검출된 적외선 에너지를 열 영상 데이터로 변환하여 출력하는 단계, 상기 변환된 열 영상 데이터에 탐지 추적 알고리즘을 적용하여 열 영상 내에 위치한 표적을 탐지하고, 상기 탐지된 표적 데이터를 출력하는 단계, 상기 열 영상 카메라에 부착된 선도각 구동부가 상기 열 영상 카메라가 상기 표적을 향하도록 회전시키는 단계 및 모니터가 상기 열 영상 카메라에서 변환된 열 영상 데이터 및 상기 자동 표적 탐지부에서 탐지된 표적 데이터를 화면에 전시하는 단계를 포함하도록 할 수 있다.
여기에서, 상기 모니터는 상기 발칸포용 야간조준기에 부착된 견고형 모니터 또는 상기 발칸포용 야간조준기와 유선 또는 무선으로 연결되고, 운용자의 머리에 부착하는 안면 부착형 모니터일 수 있다.
상기와 같은 열 영상 카메라를 이용하는 발칸포용 야간조준기 및 그 방법에 따르면, 발칸포의 야간 운용 시 야시장비보다 탐지거리 및 화질이 좋은 열 영상 카메라를 이용함으로써, 온도차를 이용하여 사물을 명확하게 구분하고 식별할 수 있으며 야간뿐만 아니라 주간에도 운용이 가능하고 연막, 먼지 또는 포연 등이 있는 실제 야전전투조건에서도 투과관측이 가능하여 전투능력을 극대화할 수 있다.
그리고 자동 표적 탐지부를 통해 표적을 신속하게 탐지할 수 있으며, 열 영상 데이터 및 표적 데이터가 전시되는 모니터를 운용자가 직접 보면서 정밀하게 표적을 추적하여 조준 사격을 할 수 있다. 또한, 열 영상 카메라에 선도각 구동부를 장착하여 사격 정밀도 및 운용 편의성을 향상시키는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열 영상 카메라를 이용하는 발칸포용 야간조준기의 블록 구성도이다.
도 2a는 종래의 야시장비를 통해 야간 촬영한 영상이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 열 영상 카메라를 통해 야간 촬영한 영상이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열 영상 카메라를 이용하는 발칸포용 야간조준기의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열 영상 카메라를 이용하는 발칸포용 야간조준방법의 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열 영상 카메라를 이용하는 발칸포용 야간조준기의 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 열 영상 카메라를 이용하는 발칸포용 야간조준기(100)는 열영상 카메라(110), 선도각 구동부(120), 모니터(130) 및 자동 표적 탐지부(140)를 포함하도록 구성될 수 있다. 이하, 세부적인 구성에 대하여 설명한다.
열 영상 카메라(110)는 표적에서 방출되는 적외선 에너지를 검출하고, 검출된 적외선 에너지를 열 영상 데이터로 변환하여 출력한다.
도 2a는 종래의 야시장비를 통해 야간 촬영한 영상이며, 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 열 영상 카메라를 통해 야간 촬영한 영상이다.
도 2에서 나타난 바와 같이, 열 영상 카메라(110)는 종래의 발칸포용 조준기로 사용하던 야시장비에 비해 탐지거리 및 화질이 뛰어난 장점을 가지고 있으며, 연막, 먼지 또는 포연이 있는 실제 야전전투조건에서도 투과 관측이 가능하므로 대공 사격용 조준기로 적합하다.
선도각 구동부(120)는 열 영상 카메라(110)에 부착 되어 열 영상 카메라(110)가 표적을 향하도록 회전시킨다. 발칸포의 사격통제계산기로부터 입력된 선도각 값을 분석하여 포신이 선도각에 장입되어 표적의 현재 위치를 지향하지 않더라도 열 영상 카메라(110)는 표적을 지향할 수 있도록 선도각의 반대 방향으로 열 영상 카메라를 회전시켜준다.
또한, 모니터(130)는 열 영상 카메라(110)에서 변환된 열 영상 데이터를 화면에 전시하며 사격제원을 표시해준다.
자동 표적 탐지부(140)는 열 영상 카메라(110)에서 변환된 열 영상 데이터에 탐지 추적 알고리즘을 적용하여 영상 내에 위치한 표적을 탐지하고, 탐지된 표적 데이터를 모니터(130)로 출력한다.
자동 표적 탐지부(140)를 통해 표적이 보다 빠르고 쉽게 탐지되며, 탐지된 표적이 모니터에 표시되어 운용자가 신속하게 조준사격을 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열 영상 카메라를 이용하는 발칸포용 야간조준기의 사시도이다.
도 3을 참조하면, 발칸포용 야간조준기(100)는 종래의 야간조준기의 장착부에 위치하여 사용될 수 있으며, 선도각 구동부(120)는 열 영상 카메라(110)의 하부에 장착되어 열 영상 카메라(110)를 회전시키는 역할을 한다.
열 영상 카메라(110)를 통해 촬영된 열 영상은 발칸포용 야간조준기(100)에 부착된 견고형 모니터(131) 또는 발칸포용 야간조준기(100)와 유선 또는 무선으로 연결되고, 운용자의 머리에 부착하는 안면 부착형 모니터(132)를 통해 전시된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열 영상 카메라를 이용하는 발칸포용 야간조준방법의 순서도이다.
먼저, 열 영상 카메라(110)가 표적에서 방출되는 적외선 에너지를 검출한다(S110).
그리고 열 영상 카메라(110)를 통해 검출된 적외선 에너지를 열 영상 데이터로 변환하여 출력한다(S120).
자동 표적 탐지부(140)에서는 변환된 열 영상 데이터에 탐지 추적 알고리즘을 적용하여 열 영상 내에 위치한 표적을 탐지하고, 탐지된 표적 데이터를 모니터(130)로 출력한다(S130).
열 영상 카메라에 부착된 선도각 구동부(120)는 열 영상 카메라(110)가 표적을 향하도록 회전시키고, 열 영상 카메라(110)는 적외선 에너지를 이용하여 표적을 검출한다(S140).
마지막으로 모니터(130)는 열 영상 카메라(110)에서 변환된 열 영상 데이터 및 자동 표적 탐지부(140)에서 탐지된 표적 데이터를 화면에 전시한다(S150).
여기에서, 모니터(130)는 발칸포용 야간조준기(100)에 부착된 견고형 모니터(131) 또는 발칸포용 야간조준기(100)와 유선 또는 무선으로 연결되고, 운용자의 머리에 부착하는 안면 부착형 모니터(132)일 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110: 열 영상 카메라 120: 선도각 구동부
130: 모니터 131: 견고형 모니터
132: 안면 부착형 모니터 140: 자동 표적 탐지부

Claims (7)

  1. 표적에서 방출되는 적외선 에너지를 검출하고, 상기 검출된 적외선 에너지를 열 영상 데이터로 변환하여 출력하는 열 영상 카메라;
    상기 열 영상 카메라에 부착되어 상기 열 영상 카메라가 상기 표적을 향하도록 선도각에 반대 방향으로 회전시키는 선도각 구동부;
    상기 열 영상 카메라에서 변환된 열 영상 데이터를 화면에 전시하는 모니터;
    상기 변환된 열 영상 데이터에 탐지 추적 알고리즘을 적용하여 영상 내에 위치한 표적을 탐지하고, 상기 탐지된 표적 데이터를 상기 모니터로 출력하는 자동 표적 탐지부를 포함하는 열 영상 카메라를 이용하는 발칸포용 야간조준기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 모니터는,
    상기 발칸포용 야간조준기에 부착된 견고형 모니터인 것을 특징으로 하는 열 영상 카메라를 이용하는 발칸포용 야간조준기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 모니터는,
    상기 발칸포용 야간조준기와 유선 또는 무선으로 연결되고, 운용자의 머리에 부착하는 안면 부착형 모니터인 것을 특징으로 하는 열 영상 카메라를 이용하는 발칸포용 야간조준기.
  5. 열 영상 카메라가 표적에서 방출되는 적외선 에너지를 검출하는 단계;
    상기 검출된 적외선 에너지를 열 영상 데이터로 변환하여 출력하는 단계;
    상기 변환된 열 영상 데이터에 탐지 추적 알고리즘을 적용하여 열 영상 내에 위치한 표적을 탐지하고, 상기 탐지된 표적 데이터를 출력하는 단계;
    상기 열 영상 카메라에 부착된 선도각 구동부가 상기 열 영상 카메라가 상기 표적을 향하도록 선도각의 반대 방향으로 회전시키는 단계;
    모니터가 상기 열 영상 카메라에서 변환된 열 영상 데이터 및 자동 표적 탐지부에서 탐지된 표적 데이터를 화면에 전시하는 단계를 포함하는 열 영상 카메라를 이용하는 발칸포용 야간조준방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 모니터는,
    발칸포용 야간조준기에 부착된 견고형 모니터인 것을 특징으로 하는 열영상 카메라를 이용하는 발칸포용 야간조준방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 모니터는,
    상기 발칸포용 야간조준기와 유선 또는 무선으로 연결되고, 운용자의 머리에 부착하는 안면 부착형 모니터인 것을 특징으로 하는 열 영상 카메라를 이용하는 발칸포용 야간조준방법.
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