KR101558460B1 - 지상 기준점 정보의 정밀 해석을 통한 수치지도의 수치오차 확인방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수치지도 이미지에서 제한영역으로 지정되어 삭제 편집된 범위 내 주요 지상구조물 또는 특정 지형을 복원하고, 해당 수치지도의 기준점을 기초로 수치지도 이미지 내 수치오차를 확인해서 상기 복원에 따른 수치지도 갱신을 정밀하게 수행하는 지상 기준점 정보의 정밀 해석을 통한 수치지도의 수치오차 확인방법에 관한 것으로, 제한영역이 삭제된 수치지도이미지를 출력모듈(11)이 출력하는 수치지도이미지 출력단계;를 포함하는 지상 기준점 정보의 정밀 해석을 통한 수치지도의 수치오차 확인방법에 있어서, 오차 보정단계; 제한영역 확인단계; 주변영역 확인단계; 복원범위 확인단계; 설정하는 복원대상 결정단계; 지형기복 확인단계; 복원단계; 템플릿 검색단계; 템플릿 편집단계; 템플릿 대체단계;를 포함한다.

Description

지상 기준점 정보의 정밀 해석을 통한 수치지도의 수치오차 확인방법{SYSTEM MONITORING NUMERICAL ERROR ON NUMERICAL MAP BASED ON THE PRECISE TRANSLATION OF GROUND CONTROL POINT}

본 발명은 수치지도 이미지에서 제한영역으로 지정되어 삭제 편집된 범위 내 주요 지상구조물 또는 특정 지형을 복원하고, 해당 수치지도의 기준점을 기초로 수치지도 이미지 내 수치오차를 확인해서 상기 복원에 따른 수치지도 갱신을 정밀하게 수행하는 지상 기준점 정보의 정밀 해석을 통한 수치지도의 수치오차 확인방법에 관한 것이다.

수치지도 제작을 위해 선행되어야 하는 작업 중 하나가 영상이미지를 수집하고, 수집한 영상이미지 내의 대외비 구간을 검열해 삭제하며, 수치지도 제작자는 삭제된 제한영역을 "항공/위성영상 내 보안영역에 대한 편집시스템과 편집방법(등록번호 10-1102415;이하 '종래 기술')" 기술에서와 같이 보간 편집해서 수치지도용 이미지로 완성하는 것이다.

그런데, 종래 기술의 검열과정에서 제한영역 삭제는 인근 지상구조물 또는 특정 지형의 유무에 상관없이 이루어져서, 상기 지상구조물 또는 특정 지형의 전체 또는 일부분이 삭제되는 문제가 있었다. 물론, 수치지도를 제작할 때는 삭제된 구간에 인근에 위치한 지상물의 템플릿 영상을 합성해서 커버했었다. 하지만, 이러한 종래 기술은 삭제된 지상구조물 또는 특정 지형을 복원함 없이 템플릿 영상으로 단순히 커버하므로, 수치지도 이미지를 실제 지형과는 분명한 차이가 있었다.

선행기술문헌 1. 특허등록번호 제10-1102415호(2012.01.05 공고)

이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위해 발명된 것으로서, 제한영역을 포함한 수치지도의 수치오차를 확인해서 수치좌표에 대한 정밀성을 높이고, 이를 기반으로 제한영역으로 삭제된 지상구조물 또는 특정 지형을 복원해서 정확성과 신뢰도 있는 수치지도를 완성할 수 있는 지상 기준점 정보의 정밀 해석을 통한 수치지도의 수치오차 확인방법의 제공을 해결하고자 하는 과제로 한다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은,

제한영역이 삭제된 수치지도이미지를 출력모듈(11)이 출력하는 수치지도이미지 출력단계;를 포함하는 지상 기준점 정보의 정밀 해석을 통한 수치지도의 수치오차 확인방법에 있어서,

상기 수치지도이미지 출력단계 이후, 수치오차 수정모듈(13')이 수치지도이미지의 영상좌표에 두 개 이상의 기준점을 설정해서 해당 지점의 수치좌표를 확인해 링크하고, 상기 기준점을 기준으로 격자형의 좌표선을 생성해서 수치지도이미지 전체의 수치좌표를 확인하며, 상기 좌표선의 좌표점 중에서 수치좌표DB(13')에 저장된 수치좌표 지점과 불일치한 좌표점을 확인하면 상기 좌표점이 수치좌표 지점과 일치하도록 해당 좌표선의 위치를 조정하는 오차 보정단계;

좌표처리모듈(13)이 상기 수치지도이미지의 영상좌표와 수치지도이미지 내에 포함된 수치좌표를 링크하고, 상기 수치지도이미지에 출력된 제한영역 범위의 수치좌표를 확인하는 제한영역 확인단계;

색상분석모듈(14)이 상기 제한영역의 경계를 따라 지정된 간격 이내 주변영역의 색상을 확인하고, 서로 다른 색상의 구간을 확인하면 상기 구간의 색상이 연속해 출력되는 넓이를 확인하며, 확인한 상기 넓이가 지정넓이 이상인 경우에는 복원대상(40)으로 결정하며 지정넓이 미만인 경우에는 무시 결정하는 주변영역 확인단계;

색상분석모듈(14)이 상기 수치지도이미지에서 복원대상(40)의 색상과 연속해 출력하는 영상좌표와 수치좌표를 확인하는 복원범위 확인단계;

복원대상 검색모듈(15)이 수치좌표DB(15')를 검색해서 상기 수치좌표와 링크하는 위치좌표(CP)를 확인하고, 상기 수치지도이미지에서 복원대상(40) 이미지의 범위를 확인하며, 복원대상(40)의 위치좌표(CP) 위치를 상기 수치지도이미지에 설정하는 복원대상 결정단계;

복원대상 검색모듈(15)이 등고선 정보를 저장하는 지형기복DB(15")에서 상기 수치지도이미지 범위 내의 등고선을 검색하고, 상기 제한영역 내에서 단선한 등고선을 가상등고선(VI)으로 연결 및 표시하는 지형기복 확인단계;

복원모듈(19)이 상기 수치지도이미지에 표시된 위치좌표(CP)를 기준으로 복원대상(40) 이미지를 대칭 시켜서 제한영역 범위 내에 복제이미지(40')를 표시하고, 복원대상(40) 이미지와 복제이미지(40')를 해당 색상으로 잇는 보강이미지(50)를 합성 편집하고, 위치좌표(CP) 기준의 횡단(x-x') 및 가상등고선(VI)으로 둘러싸인 평면 이미지와 횡단(x-x') 이미지와 종단(y-y') 이미지를 기준으로 3차원 이미지를 연산해서 보정이미지(60)를 생성하고, 복제이미지(40')의 지정 위치에 합성 편집하는 복원단계;

템플릿 검색모듈(16)이 색상분석모듈(14)이 분석한 주변영역의 색상정보에 따라 템플릿DB(15)에서 해당 색상정보에 대한 템플릿 영상데이터를 검색하는 템플릿 검색단계;

편집모듈(17)이 좌표처리모듈(13)이 설정한 영상좌표를 확인해서 상기 제한영역의 경계라인을 확인하고, 상기 템플릿 영상데이터의 템플릿 영상을 상기 제한영역과 주변영역 환경에 맞춰 조정하는 템플릿 편집단계;

편집모듈(17)이 템플릿 영상을 상기 제한영역에 삽입하는 템플릿 대체단계;

를 포함하는 지상 기준점 정보의 정밀 해석을 통한 수치지도의 수치오차 확인방법이다.

상기의 본 발명은, 수치좌표의 오차가 무시된 수치지도를 지상 기준점에 맞춰서 오차를 수정하고 이를 통해서 제한영역으로 편집된 지상구조물 또는 특정 지형을 제 위치에 정확히 복원해서 표시할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 방식으로 검열된 수치지도이미지를 보인 이미지이고,
도 2는 본 발명에 따른 수치오차 확인방법을 실시하기 위한 수치오차 확인장치의 구성을 도시한 블록도이고,
도 3은 본 발명에 따른 수치오차 확인방법을 순차 도시한 플로차트이고,
도 4는 본 발명에 따른 수치오차 확인장치가 수치지도이미지의 기준점을 기초로 제한영역의 좌표를 확인하고 수치오차를 보정하는 모습을 보인 이미지이고,
도 5는 본 발명에 따른 수치오차 확인장치가 수치지도이미지의 수치오차를 보정하는 모습을 보인 도면이고,
도 6는 본 발명에 따른 수치오차 확인장치가 제한영역의 주변영역을 확인하는 모습을 보인 이미지이고,
도 7은 도 6의 표시 지점을 보인 이미지이고,
도 8은 본 발명에 따른 수치오차 확인장치가 복원대상을 검색하기 위해서 복원대상의 수치좌표에 따라 위치를 확인한 모습을 보인 도면이고,
도 9은 본 발명에 따른 수치오차 확인방법이 복원대상 지역의 기복을 통해 지형을 확인하는 모습을 보인 도면이고,
도 10은 본 발명에 따른 수치오차 확인방법이 복원대상을 복원하는 모습을 보인 이미지이고,
도 11는 본 발명에 따른 수치오차 확인방법이 제한영역에 대한 편집 모습을 보인 수치지도이미지이고,
도 12은 가상등고선으로 둘러싸인 부분의 종단 및 횡단 지형을 개략적으로 도시한 도면이고,
도 13는 본 발명에 따른 수치오차 확인방법을 통해 제한영역이 편집된 모습을 보인 이미지이다.

상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용이 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 수치오차 확인방법을 실시하기 위한 수치오차 확인장치의 구성을 도시한 블록도인 바, 이를 참고해 설명한다.

본 발명에 따른 수치오차 확인방법을 실시하기 위한 수치오차 확인장치는 수치지도이미지에서 사전 검열된 제한영역 부분을 신속하면서도 효과적으로 편집해 처리할 수 있도록 하는 것으로서, 편집대상인 수치지도이미지를 수치오차 확인장치에 입력하는 입력모듈(11)과, 수치지도이미지를 출력하는 출력모듈(12)과, 지아이에스를 기초로 제작된 수치지도이미지의 수치좌표와 영상좌표를 확인하는 좌표처리모듈(13)과, 수치지도이미지에 적용된 수치좌표의 수치오차를 확인하고 수정하는 수치좌표 수정모듈(13')과, 수치지도이미지의 영역별 색상을 확인하는 색상분석모듈(14)과, 템플릿 영상데이터를 저장하는 템플릿DB(16')와, 템플릿DB(15)를 검색하는 템플릿 검색모듈(16)과, 검색된 템플릿 영상데이터의 템플릿 영상을 수치지도이미지의 제한영역에 삽입하는 편집모듈(17)과, 편집된 수치지도이미지 데이터를 저장하는 수치지도DB(18)와, 지상구조물 또는 특정 구역의 수치좌표를 저장하는 수치좌표DB(15')와, 복원대상인 지상구조물 또는 특정 구역의 수치좌표를 수치좌표DB(15')에서 검색해서 수치지도이미지에 적용하는 복원대상 검색모듈(15)과, 복원대상인 지상구조물 또는 특정 구역을 복원하는 복원모듈(19)을 포함한다.

입력모듈(11)은 파일형식의 수치지도이미지를 입력받는 통상적인 입력수단으로서, CD(compact disc) 또는 USB(Universal Serial Bus) 메모리 등과 같은 저장매체를 읽고 입력할 수 있는 통상적인 장치일 수 있다. 또한, 일반적인 유,무선 인터넷 통신 기능을 갖추고서, 해당 통신수단을 통해 수치지도이미지를 수신할 수 있는 통상적인 장치일 수 있다. 또한, 블루투스 또는 지그비 등과 같은 근거리 무선통신 기능을 갖추고서, 해당 통신수단을 통해 수치지도이미지를 수신할 수 있는 통상적인 장치일 수 있다. 이외에도 입력모듈(11)은 파일형식의 수치지도이미지를 입력할 수 있는 장치라면 이하의 청구범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다.

출력모듈(12)은 수치지도이미지를 출력하는 통상적인 디스플레이로써, CRT, LCD, PDP, OLED 등 디스플레이 방식에 제한 없이 다양하게 적용될 수 있다. 따라서, 파일형식의 수치지도이미지를 처리해 영상으로 출력할 수 있는 장치라면 이하의 청구범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다. 참고로, 출력모듈(12)은 입력모듈(11)과 결합하여 터치스크린 방식이 적용될 수도 있다. 즉, 작업자가 출력모듈(12)에 출력되는 수치지도이미지를 보면서 직접 스크린을 터치해서 편집시스템의 제어를 위한 신호 입력이 처리되도록 할 수도 있는 것이다.

좌표처리모듈(13)은 수치지도이미지 데이터에 포함된 수치좌표를 확인하고, 해당 수치좌표에 대한 영상좌표를 설정하며, 특히 제한영역에 대한 수치좌표를 영상좌표로 설정(변환)해서 편집모듈(17)과 복원모듈(19)이 수치지도이미지를 기준으로 이미지 편집을 진행할 수 있게 한다. 일반적으로 수치지도 제작을 위해 작성된 수치지도이미지 데이터에는 GPS좌표와 같은 수치좌표가 포함될 수 있는데, 좌표처리모듈(13)은 수치지도이미지에서 삭제된 영역의 해당 수치좌표와 제한영역의 실제 좌표를 비교하고, 상기 수치좌표를 영상좌표로 설정해서, 수치지도이미지에서의 제한영역 위치 확인과 복원대상 위치 확인과 템플릿 영상의 삽입 위치 확인에 활용한다. 이에 대한 설명은 본 발명에 따른 수치오차 확인방법을 설명하면서 상세히 개시한다.

수치오차 수정모듈(13')은 수치지도이미지 데이터에 링크된 수치좌표의 오차를 확인해서 제한영역에 무시된 수치좌표를 확인 및 링크한다. 지면 이미지가 무시된 제한영역은 수치좌표의 표기가 불필요하므로 수치좌표의 링크가 이루어지지 않는다. 하지만 제한영역 내 특정 구간을 복원하면 수치좌표가 요구되므로 정확한 수치좌표 표기가 요구된다. 수치오차 수정모듈(13')의 동작은 수치오차 확인방법을 설명하면서 상세히 한다.

색상분석모듈(14)은 수치지도이미지의 제한영역 주변 색상을 확인해서 해당 구역의 특징을 확인한다. 본 실시 예에서 제한영역 주변 색상이 연녹색 계통으로 확인되면 해당 구역을 논으로 추정하고, 녹색의 분포가 크면 해당 구역을 임야로 추정하고, 하늘색 등의 파란색 계통으로 확인되면 해당 구역을 강 또는 바다로 추정하고, 황색 계통으로 확인되면 해당 구역을 일반 토지로 추정한다. 또한, 색상분석모듈(14)은 제한영역의 설정 색상을 확인해서 제한영역의 범위를 확인할 수 있도록 한다. 이를 좀 더 구체적으로 설명하면, 작업자가 제한영역을 선택하면 선택된 지점의 설정 색상과 동일한 색상이 연속적으로 설정된 부분을 제한영역으로 확정한다. 주변영역의 색상 확인에 대한 구체적인 예시는 편집방법의 설명에서 상세히 한다.

템플릿DB(15)는 수치지도이미지의 제한영역에 삽입될 샘플이미지인 템플릿 영상데이터를 저장하는 것으로서, 논, 밭, 임야, 바다, 길, 강 등 다양할 수 있다. 일반적으로, 수치지도이미지는 수치지도의 일부분으로 활용될 것이므로, 제한영역을 대체하는 템플릿 영상은 실제 존재하지 않는 지상구조물을 적용하는 것은 바람직하지 않다. 따라서, 템플릿 영상은 일반적으로 자연물 또는 인공적으로 형성되었지만 논, 밭과 같은 인공자연물을 대상으로 한다.

템플릿 검색모듈(16)은 색상분석모듈(14)이 분석한 결과에 따라 제한영역에 삽입할 템플릿 영상을 템플릿DB(15)에서 검색하는 것으로서, 템플릿 영상의 해당 데이터가 다양할수록 편집된 최종 수치지도이미지의 품질이 향상될 것이다. 템플릿 검색모듈(16)이 템플릿DB(15)를 검색하는 조건에 대한 구체적인 설명은 편집방법을 설명하면서 상세히 한다.

편집모듈(17)은 영상좌표를 확인해서 제한영역의 범위와 형상 등을 확정하고, 복원대상의 복원이 완료된 수치지도이미지 내의 해당 구간에 템플릿 검색모듈(16)이 검색한 템플릿 영상을 재단하며, 재단된 상기 템플릿 영상을 상기 제한영역에 삽입 합성하는 한편, 기존 수치지도이미지와 템플릿 영상의 경계를 보간(interpolation) 처리한다. 아울러, 주변영역과 템플릿 영상의 색 농도 및 밝기 등을 최종적으로 일치시켜서, 최종 편집된 수치지도이미지가 원본에 상응하는 이미지를 되도록 한다.

수치지도DB(18)는 편집모듈(17)이 편집한 수치지도이미지 데이터를 저장한다.

수치좌표DB(15')는 지상구조물 또는 특정 구역의 수치좌표를 저장 및 관리한다. 수치좌표DB(15')는 지상구조물 또는 특정 구역에 대한 수치좌표 수가 많을수록 정밀한 복원이 가능하므로, 가능한 다양한 정보를 보유하는 것이 바람직할 것이다.

복원대상 검색모듈(15)은 색상분석모듈(14)의 색상 분석 결과 제한영역에 지상구조물 또는 특정 구역의 존재가 추정되면 수치좌표DB(15')에서 제한영역 범위 내에 강제 편집된 지상구조물 또는 특정 구역의 존재 여부를 확인하고, 최종적으로 확인한 지상구조물 또는 특정 구역의 복원대상 좌표점을 제한영역 내에 표시한다.

복원모듈(19)은 복원대상 좌표점과 복원대상 노출구간을 기초로 복원대상 전체 모습을 복원한다. 복원모듈(19)의 구체적인 실시 기술은 본 발명에 따른 수치오차 확인방법을 설명하면서 상세히 한다.

도 3은 본 발명에 따른 수치오차 확인방법을 순차 도시한 플로차트이고, 도 4는 본 발명에 따른 수치오차 확인장치가 수치지도이미지의 기준점을 기초로 제한영역의 좌표를 확인하고 수치오차를 보정하는 모습을 보인 이미지이고, 도 5는 본 발명에 따른 수치오차 확인장치가 수치지도이미지의 수치오차를 보정하는 모습을 보인 도면이고, 도 6는 본 발명에 따른 수치오차 확인장치가 제한영역의 주변영역을 확인하는 모습을 보인 이미지인 바, 이를 참고해 설명한다.

S1; 수치지도이미지 출력단계

출력모듈(12)은 편집 대상인 수치지도이미지를 출력한다. 앞서 언급한 바와 같이 상기 수치지도이미지 데이터는 입력모듈(11)을 통해 수치오차 확인장치로 입력된다. 출력모듈(12)을 통해 출력되는 수치지도이미지는 색상이미지인 것이 바람직하다.

한편, 도 6에서 보인 바와 같이, 해당 수치지도이미지 내 제한영역(보안지역)은 검열 과정에서 강제 삭제된 상태로 출력된다.

S11; 기준점 위치 확인단계

수치오차 수정모듈(13')은 수치지도이미지에 설정된 둘 이상의 기준점(AP, BP)을 확인한다. 일반적으로 기준점(AP, BP)은 수치지도이미지 내 제한영역 이외의 특정 지점으로서, 수치오차 수정모듈(13')은 상기 특정 지점에 기준점(AP, BP)의 수치좌표를 링크하고, 도 4의 (b)도면에서 에서 보인 바와 같이 수치지도이미지에 기준점(AP, BP)을 중심으로 제1 내지 제4기준선을 생성한다. 참고로, 기준점(AP, BP)의 수치좌표 링크는 수치지도이미지의 영상좌표를 기준으로 이루어지고, 이는 기준점이 링크되어 있는 기존 수치지도이미지의 영상좌표를 확인해서 신규 수치지도이미지의 영상좌표에 적용한다.

S12; 좌표 비교단계

수치오차 수정모듈(13')은 제1 내지 제4기준선을 기준으로 도 4의 (b)도면에서 보인 바와 같이, 수치지도이미지에 좌표선을 횡렬 및 병렬의 격자형으로 생성한다. 계속해서 수치오차 수정모듈(13')은 생성한 상기 좌표선의 표시지점과 수치지도이미지 내 특정 지점을 비교한다. 참고로, 수치좌표DB(15')는 수치지도이미지 내 각 지점의 수치좌표를 저장하므로, 수치오차 수정모듈(13')은 수치좌표DB(15')에서 상기 특정 지점의 수치좌표를 검색하고, 검색한 수치좌표와 좌표선이 가리키는 표시지점을 각각 비교한다.

S13; 수치오차 보정단계

수치오차 수정모듈(13')은 수치좌표DB(13')의 수치좌표지점과 좌표선이 가리키는 좌표점을 비교해서 위치에 오차가 확인되면, 도 5에서 보인 바와 같이 해당 좌표선의 위치를 수치좌표지점에 맞춰 이동시킨다. 여기서 좌표선의 위치 이동은 제한영역에 적용되므로, 제한영역 내의 지상구조물 또는 특정 지형의 위치 또한 정확히 확인할 수 있다.

S2; 제한영역 확인단계

출력모듈(12)에 출력된 수치지도이미지에서 제한영역의 경계를 입력모듈(11)로 설정하고, 이렇게 설정된 경계선을 선택 지점으로 해서 영역설정 신호로 입력하면, 색상분석모듈(14)은 선택 지점(경계선)의 지정된 색상를 확인하고 동일한 색상에 해당하는 연속된 폴리곤(polygon)을 추출해서 위치(지점)를 확인하며, 좌표처리모듈(13)은 상기 경계선의 좌표를 확인해서 상기 경계선으로 둘러싸인 범위를 제한영역으로 설정한다. 여기서, 각 폴리곤 별로 수치좌표가 링크되어 있을 수 있는데, 좌표처리모듈(13)은 이를 영상좌표로 변환해 설정한다. 이를 통해서 수치지도이미지 내 제한영역의 위치를 수치오차 확인장치가 인식할 수 있다. 본 실시 예에서 제한영역은 a1 내지 a4을 각 꼭지점의 지점으로 하는 사각형태의 영역으로서, a1 내지 a4를 잇는 범위를 수치좌표로 연산해서 제한영역의 범위를 확인한다.

이외에도, 출력모듈(12)을 통해 출력된 수치지도이미지에서 제한영역에 해당하는 색상을 확인하고, 상기 색상이 연속해 출력된 영역의 범위를 제한영역으로 설정할 수 있다. 이를 위해, 작업자는 입력모듈(11)을 통해 영역설정 신호를 입력하고, 상기 영역설정 신호에 따라 좌표처리모듈(13)은 제한영역 설정을 위한 구동을 시작한다. 본 실시 예에서 제한영역에 해당하는 설정 색상은 백색이다.

S3; 주변영역 확인단계

색상분석모듈(14)은 제한영역의 주변영역 색상을 확인해서 제한영역에 삽입할 템플릿 영상 검색을 준비한다. 색상분석모듈(14)은 제한영역의 바깥쪽 폴리곤의 설정 색상을 상기 제한영역의 경계를 따라 확인하며, 필요한 경우 제한영역을 중심으로 순차적으로 색상 확인 범위를 넓혀간다. 수치지도이미지의 폴리곤에 설정되는 색상은 동일한 색이라도 밝기 또는 농도 등이 다를 수 있다. 따라서, 색상분석모듈(14)은 이를 고려해서 다양한 기준 색상을 준비하고, 상기 기준 색상과 폴리곤의 설정 색상을 비교해서 상기 폴리곤의 설정 색상 종류를 정확히 확인한다.

계속해서, 색상분석모듈(14)이 확인하는 주변영역의 범위는 제한영역의 넓이 또는 주변영역의 특성 등에 따라 다양하게 결정될 수 있는데, 본 발명에 따른 실시 예에서는 제한영역을 중심으로 주변영역의 폴리곤 색상를 순차적으로 확장해 확인하면서 새로운 색상의 폴리곤이 확인되면 주변영역의 색상 확인을 중지한다. 일 예를 들어 설명하면, 도 6에서 보인 바와 같이, 색상분석모듈(14)은 제한영역의 경계를 따라 색상인 짙은 녹색을 확인하면서 주변영역의 범위를 점차 확장하다가, 옅은 녹색 색상을 최초 확인하면 주변영역의 확인을 중지한다.

한편, 상기 주변영역에 해당하는 폴리곤의 설정 색상은 현실적으로 모두 동일한 색상일 수 없다. 따라서, 색상분석모듈(14)은 확인된 색상의 분포율과 빈도 등을 확인해서 상기 주변영역의 설정 색상을 확인한다.

도 7는 도 6의 표시 지점을 보인 이미지인 바, 이를 참고해 설명한다.

S3'; 색상계열 변화 확인단계

색상분석모듈(14)이 제한영역의 주변영역 색상을 확인하면서 지정된 유사범위를 벗어난 색상이 확인되면, 변화된 색상영역을 연속해 추적하면서 그 범위를 확인한다. 일 예를 들어 좀 더 구체적으로 설명한다.

우선, 제한영역의 경계를 따라서 지정 범위 이내의 폴리곤 설정 색상을 확인한다. 이때, a1에서 a2 범위 내에 위치한 A 영역은 31 구역이 녹색 계열 색상으로 변화가 없음을 확인했다. 그런데, a2에서 a3 범위 내에 위치한 B 영역에서 32 구역과 32' 구역에 황색 계열의 색상이 확인되었다. 색상분석모듈(14)은 녹색 계열을 벗어난 색상인 황색 계열의 색상이 확인되었으므로, 32 구역과 32' 구역의 황색 범위를 추적해서 영역을 확인한다. 색상분석모듈(14)은 상기 영역의 넓이가 지정 넓이 이상이면 32 구역과 32' 구역을 복원대상 영역으로 결정하고, 지정 넓이 미만이면 32 구역과 32' 구역을 무시 결정한다. 본 실시 예에서 색상분석모듈(14)은 32 구역과 32' 구역의 넓이를 지정 넓이 미만으로 확인해서 해당 구역을 무시 결정한다. 참고로, 복원대상 영역으로의 결정 기준인 지정 넓이는 수치지도이미지의 색상, 지역 등에 따라 수치오차 확인장치에 다양하게 설정될 수 있다. 계속해서 a3에서 a4 범위 내에 위치한 C 영역에서 33 구역에 황색 계열의 색상이 확인되었다. 색상분석모듈(14)은 33 구역의 넓이를 확인한 결과 지정 넓이 미만으로 확인되어서 무시 결정한다. 계속해서 a4에서 a1 범위 내에 위치한 D 영역의 색상이 녹색 계열의 31 구역에서 황색 계열의 41 구역으로 변경 출력되고, 다시 황색 계열의 41 구역에서 남색 계열의 42 구역으로 변경 출력되었다. 또한 E 영역의 색상이 남색 계열의 42 구역에서 검은색 계열의 43 구역으로 변경 출력되고, 다시 검은색 계열의 43 구역에서 녹색 계열의 31 구역으로 변경 출력되었다. 그런데, 녹색 계열에서 변경된 황색 계열의 41 구역과 남색 계열의 42 구역과 검은색 계열의 43 구역이 모두 지정 넓이 이상으로 확인되어서, 색상분석모듈(14)은 41 구역과 42 구역과 43 구역을 복원대상으로 결정한다.

참고로, 색상분석모듈(14)은 색상계열의 변화가 없으면 제한영역을 편집하는 템플릿 검색단계(S5)를 진행하고, 색상계열의 변화로 복원대상 영역이 확인되면 복원대상을 복원하기 위한 복원범위 확인단계(S41)를 속행한다.

도 8은 본 발명에 따른 수치오차 확인장치가 복원대상을 검색하기 위해서 복원대상의 수치좌표에 따라 위치를 확인한 모습을 보인 도면인 바, 이를 참고해 설명한다.

S41; 복원범위 확인단계

색상분석모듈(14)은 복원대상 영역으로 확인된 황색 계열의 41 구역과 남색 계열의 42 구역과 검은색 계열의 43 구역 각각의 색상들과 연속된 색상을 주변영역 전체를 대상으로 추적해서 41 구역과 42 구역과 43 구역의 범위를 확인한다. 우선, 영상좌표를 기반으로 41 구역과 42 구역과 43 구역의 전체 범위를 각각 확인하면, 영상좌표에 링크된 수치좌표를 확인한다. 따라서 색상분석모듈(14)은 41 구역과 42 구역과 43 구역의 수치지도이미지 내 범위(영상좌표)와 실제 범위(수치좌표)를 확인한다. 참고로, 본 발명에 따른 수치오차 확인장치는 수치오차 수정모듈(13')이 수치지도이미지에 좌표선을 합성해서 영상좌표를 기준으로 수치좌표를 확인하는 기술을 적용했다.

S42; 복원대상 결정단계

복원대상 검색모듈(15)은 색상분석모듈(14)이 확인한 41 구역과 42 구역과 43 구역의 수치좌표 범위 내에 해당하는 지상구조물 또는 특정 지형이 있는지 여부를 수치좌표DB(15') 검색으로 확인한다. 앞서 언급한 바와 같이 수치좌표DB(15')는 지상구조물 또는 특정 지형의 위치에 대한 수치좌표를 저장하며, 복원대상 검색모듈(15)이 41 구역과 42 구역과 43 구역의 수치좌표를 입력하면 상기 수치좌표와 링크한 지상구조물 또는 특정 지형의 정보를 출력한다.

본 실시 예에서 복원대상 검색모듈(15)은 41 구역과 42 구역과 43 구역에 각각 링크한 수치좌표를 저수지의 위치로 확인했고, 상기 저수지의 수치좌표인 위치좌표(CP)가 제한영역 외에 있음을 확인했다.

도 9은 본 발명에 따른 수치오차 확인방법이 복원대상 지역의 기복을 통해 지형을 확인하는 모습을 보인 도면인 바, 이를 참고해 설명한다.

S43; 지형기복 확인단계

복원대상 검색모듈(15)은 복원대상(40)에 해당하는 특정 지형주변의 지형기복을 지형기복DB(15")에서 검색한다. 지형기복DB(15")는 도 9에서 보인 바와 같이 해당 지역의 등고선 정보를 저장한다. 지형기복은 복원대상(40)이 특정 지형인 경우에 복원 형태를 추정해서 처리하기 위한 것으로서, 본 실시 예에서와 같이 복원대상(40)이 저수지인 경우에 저수지 형태를 추정한다.

본 실시 예에서 제한영역을 중심으로 상측에 위치한 20m 등고선은 1개로 모여 접하고, 하측에 위치한 20m 등고선은 2개이다. 따라서 상측 20m 등고선과 하측 20m 등고선은 서로 연결됨을 알 수 있다. 복원대상 검색모듈(15)은 20m 등고선을 포함해서 제한영역 내에 위치한 다른 등고선을 가상등고선(VI)으로 연결해서, 상기 제한영역 내의 지형 기복을 추정한다.

도 10은 본 발명에 따른 수치오차 확인방법이 복원대상을 복원하는 모습을 보인 이미지이고, 도 11는 본 발명에 따른 수치오차 확인방법이 제한영역에 대한 편집 모습을 보인 수치지도이미지이고, 도 12은 가상등고선으로 둘러싸인 부분의 종단 및 횡단 지형을 개략적으로 도시한 도면인 바, 이를 참고해 설명한다.

S44; 복원단계

복원대상 검색모듈(15)이 복원대상(40)과 위치좌표(CP)와 지형 기복을 확인하면, 복원모듈(19)은 이를 기초로 복원대상(40)을 복원한다. 복원모듈(19)의 복원대상(40) 복원 과정을 좀 더 구체적으로 설명한다.

복원모듈(19)은 도 10에서 보인 바와 같이, 복원대상 저수지의 위치좌표(CP)를 기준으로 복원대상(40) 이미지가 제한영역 내 20m 등고선의 범위 안에서 최대 넓이로 점유하도록 점을 기준으로 서로 대칭시켜서, 복원대상(40) 이미지의 복제이미지(40')가 제한영역 내에서 합성되도록 한다. 참고로, 대칭 편집되는 복제이미지(40')는 제한영역 내에 표시하는 가상등고선(VI)의 범위로 한다.

복제이미지(40')의 합성이 완료되면, 도 11의 (a)도면에서 보인 바와 같이 복제대상(40) 이미지와 복제이미지(40') 사이의 공란을 보강이미지(50)로 보강한다. 여기서, 보강이미지(50)는 복원대상(40) 이미지와 복제이미지(40') 각각의 41 구역과 42 구역과 43 구역이 해당 구역의 색상으로 잇도록 형성된 것이다.

복제대상(40) 이미지와 복제이미지(40') 및 보강이미지(50)의 조합 편집이 완료되면, 복원모듈(19)은 도 11의 (a)도면에서 보인 바와 같이 제한영역 내 가상등고선(VI)을 확인한다. 주지된 바와 같이 높이가 다른 등고선 사이는 경사진 지형이므로, 가상등고선(VI)으로 둘러싸인 구간에서 위치좌표(CP) 기준의 횡단(x-x')의 단면이미지는 도 12의 (a)도면에서 보인 바와 같이 우측과 좌측이 서로 비슷하게 경사진 형태를 이루고, 위치좌표(CP) 기준의 종단(y-y')의 단면이미지는 10의 (b)도면에서 보인 바와 같이 좌측이 경사진 형태를 이룬다. 복원모듈(19)은 도 12의 (c)도면에서 보인 가상등고선(VI)과 횡단(x-x') 축으로 둘러싸인 평면이미지를 모습을 포함해서 도 12의 (a)도면과 (b)도면을 3차원 이미지로 연산하고, 도 11의 (b)도면에서 보인 삼각지 형태의 보정이미지(60)를 복제이미지(40')의 보정을 위해 완성해서 복제이미지(40')의 해당 위치에 합성 보강한다.

이상 설명한 순서에 따라 복원모듈(19)은 복원대상(40)을 수치지도이미지 내에 복원한다.

도 13은 본 발명에 따른 수치오차 확인방법을 통해 제한영역이 편집된 모습을 보인 이미지인 바, 이를 참고해 설명한다.

S5; 템플릿 검색단계

복원대상(40)의 복원이 완료되면, 템플릿 검색모듈(16)은 색상분석모듈(14)이 분석한 색상정보에 따라 템플릿DB(15)에서 템플릿 영상데이터를 검색한다.

템플릿 영상은 기존 수치지도이미지로부터 발췌해 수집할 수 있다.

템플릿 영상데이터는 색상과 링크돼 저장된다. 일 예를 들어 설명하면, 녹색 계열은 논 템플릿 영상데이터와 링크되고, 녹색 계열은 임야(숲) 템플릿 영상데이터와 링크되며, 파란색 계열은 강 또는 바다 템플릿 영상데이터와 링크된다.

본 발명에 따른 실시 예에서는 색상분석모듈(14)이 제한영역의 주변영역을 녹색 계열로 확인했으므로, 템플릿 검색모듈(16)은 상기 주변영역을 임야(숲)로 확정하고, 템플릿DB(15)에서 임야에 관한 템플릿 영상데이터를 검색한다. 참고로, 가을철에 항공촬영을 진행한 경우, 붉거나 노랗게 물든 단풍색상이 임야로 촬영될 수 있으므로, 이를 고려해서 적색 또는 황색을 임야(숲) 템플릿 영상데이터와 링크해 저장할 수도 있음은 물론이다.

S6; 템플릿 편집단계

편집모듈(17)은 좌표처리모듈(13)이 설정한 영상좌표를 확인해서 제한영역의 경계라인을 확인한다.

계속해서, 편집모듈(17)은 템플릿 검색모듈(16)이 검색한 템플릿 영상데이터의 템플릿 영상을 해당 제한영역의 모양에 상응하게 재단한다. 이때, 해당 수치지도이미지의 해상도와 템플릿 영상의 해상도 등 두 이미지의 크기 관련 값을 일치시켜야 함은 당연할 것이다. 아울러 수치지도이미지의 주변영역과 템플릿 영상에 설정된 색상 농도 및/또는 명도를 일치시킨다.

S7; 템플릿 대체단계

편집모듈(17)은 도 13에서 보인 바와 같이, 재단된 템플릿 영상을 수치지도이미지의 제한영역에 삽입한다. 일반적으로 템플릿 영상은 수치지도이미지와는 독립된 레이어 형식으로 삽입되고, 최종 합성을 통해 하나의 이미지로 결합한다. 템플릿 영상의 삽입은 수치지도이미지의 영상좌표에 맞춰 이루어질 것이다.

S8; 영상 보간단계

편집모듈(17)은 템플릿 영상과 주변영역 간의 경계를 보간 처리해서 템플릿 영상이 시각적으로 수치지도이미지 배경(주변영역)과 자연스럽게 조화되도록 한다. 여기서 보간이란, 새로운 점을 만들기 위해 수많은 점들을 평균화하는 작업을 일컫는 것으로서, 수치지도이미지의 주변영역의 폴리곤 설정 색상와 템플릿 영상의 폴리곤 설정 색상의 평균화를 통해 템플릿 영상의 경계가 시각적으로 모호해지도록 한다. 보간 처리는 이미지 수정을 통해서도 이루어질 수 있으며, 상이한 두 이미지를 연결해 그 경계를 자연스럽게 하는데 널리 활용되는 기술이다.

보간 처리가 완료되면 해당 수치지도이미지는 GeoTIFF 포맷으로 수치지도DB(18)에 저장될 수 있다. 결국, 작업자가 입력모듈(11)을 이용해 수치지도이미지의 제한영역을 설정하면, 본 발명에 따른 수치오차 확인장치는 제한영역의 범위 확인, 주변영역 확인, 복원범위 확인, 복원대상 결정, 지형기복 확인, 복원, 템플릿 영상 검색, 템플릿 영상 편집, 템플릿 영상 삽입 및 보간 처리를 자동으로 순차 처리해서 제한영역에 대한 최적화된 수치지도이미지를 신속하면서도 균일하게 출력한다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조해 설명했지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

11; 입력모듈 12; 출력모듈 13; 좌표처리모듈
14; 색상분석모듈 15; 복원대상 검색모듈 15'; 수치좌표DB;
16; 템플릿 검색모듈 16'; 템플릿DB 17; 편집모듈
18; 수치지도DB 19; 복원모듈

Claims (1)

1. 제한영역이 삭제된 수치지도이미지를 출력모듈(11)이 출력하는 수치지도이미지 출력단계;를 포함하는 지상 기준점 정보의 정밀 해석을 통한 수치지도의 수치오차 확인방법에 있어서,
   상기 수치지도이미지 출력단계 이후, 수치오차 수정모듈(13')이 수치지도이미지의 영상좌표에 두 개 이상의 기준점을 설정해서 해당 지점의 수치좌표를 확인해 링크하고, 상기 기준점을 기준으로 격자형의 좌표선을 생성해서 수치지도이미지 전체의 수치좌표를 확인하며, 상기 좌표선의 좌표점 중에서 수치좌표DB(13')에 저장된 수치좌표 지점과 불일치한 좌표점을 확인하면 상기 좌표점이 수치좌표 지점과 일치하도록 해당 좌표선의 위치를 조정하는 오차 보정단계;
   좌표처리모듈(13)이 상기 수치지도이미지의 영상좌표와 수치지도이미지 내에 포함된 수치좌표를 링크하고, 상기 수치지도이미지에 출력된 제한영역 범위의 수치좌표를 확인하는 제한영역 확인단계;
   색상분석모듈(14)이 상기 제한영역의 경계를 따라 지정된 간격 이내 주변영역의 색상을 확인하고, 서로 다른 색상의 구간을 확인하면 상기 구간의 색상이 연속해 출력되는 넓이를 확인하며, 확인한 상기 넓이가 지정넓이 이상인 경우에는 복원대상(40)으로 결정하며 지정넓이 미만인 경우에는 무시 결정하는 주변영역 확인단계;
   색상분석모듈(14)이 상기 수치지도이미지에서 복원대상(40)의 색상과 연속해 출력하는 영상좌표와 수치좌표를 확인하는 복원범위 확인단계;
   복원대상 검색모듈(15)이 수치좌표DB(15')를 검색해서 상기 수치좌표와 링크하는 위치좌표(CP)를 확인하고, 상기 수치지도이미지에서 복원대상(40) 이미지의 범위를 확인하며, 복원대상(40)의 위치좌표(CP) 위치를 상기 수치지도이미지에 설정하는 복원대상 결정단계;
   복원대상 검색모듈(15)이 등고선 정보를 저장하는 지형기복DB(15")에서 상기 수치지도이미지 범위 내의 등고선을 검색하고, 상기 제한영역 내에서 단선한 등고선을 가상등고선(VI)으로 연결 및 표시하는 지형기복 확인단계;
   복원모듈(19)이 상기 수치지도이미지에 표시된 위치좌표(CP)를 기준으로 복원대상(40) 이미지를 대칭 시켜서 제한영역 범위 내에 복제이미지(40')를 표시하고, 복원대상(40) 이미지와 복제이미지(40')를 해당 색상으로 잇는 보강이미지(50)를 합성 편집하고, 위치좌표(CP) 기준의 횡단(x-x') 및 가상등고선(VI)으로 둘러싸인 평면 이미지와 횡단(x-x') 이미지와 종단(y-y') 이미지를 기준으로 3차원 이미지를 연산해서 보정이미지(60)를 생성하고, 복제이미지(40')의 지정 위치에 합성 편집하는 복원단계;
   템플릿 검색모듈(16)이 색상분석모듈(14)이 분석한 주변영역의 색상정보에 따라 템플릿DB(15)에서 해당 색상정보에 대한 템플릿 영상데이터를 검색하는 템플릿 검색단계;
   편집모듈(17)이 좌표처리모듈(13)이 설정한 영상좌표를 확인해서 상기 제한영역의 경계라인을 확인하고, 상기 템플릿 영상데이터의 템플릿 영상을 상기 제한영역과 주변영역 환경에 맞춰 조정하는 템플릿 편집단계;
   편집모듈(17)이 템플릿 영상을 상기 제한영역에 삽입하는 템플릿 대체단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 지상 기준점 정보의 정밀 해석을 통한 수치지도의 수치오차 확인방법.

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