KR101700144B1 - Spectral library system for hyperspectral image analysis - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a spectral library system for a hyperspectral image analysis, storing reference data to analyze a hyperspectral image captured by an aircraft or a satellite in a database, so as to enable a user to confirm and use a spectral reflectance of a corresponding material while easily searching for a kind of the material in the database. According to the present invention, the system comprises: a spectral library; a control unit; a display unit; and an input unit. The control unit includes a spectral library viewer module to display pieces of information included in the spectral library. The spectral library viewer module comprises: a spectral library search part to display a material list with respect to a classification system described in a description of each material of the spectral library; a spectral library data visualization part to display a spectral library by frequency of the material selected by the user as a graph; and a user spectral library storage part to allow the user to store a list of the material selected by the user as a separate spectral library.

Description

초분광영상 분석을 위한 분광라이브러리 시스템{Spectral library system for hyperspectral image analysis}{Spectral library system for hyperspectral image analysis}

본 발명은 항공기 또는 위성에서 촬영되는 초분광영상을 분석하기 위한 참조자료를 DB화 하고 이를 사용자가 물질의 종류를 용이하게 찾으면서 해당 물질의 분광반사율 자료를 확인 및 이용할 수 있도록 하는 초분광영상 분석을 위한 분광라이브러리 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to an ultrasound image analysis apparatus and method for analyzing ultra-spectral images captured by an aircraft or a satellite, And more particularly to a spectral library system.

초분광영상은 빛을 파장에 따라 수십∼수백개의 밴드(채널)로 나누는 카메라에 의해 촬영된 영상이다.Ultrasound images are images taken by a camera that divides the light into dozens to hundreds of bands (channels) depending on the wavelength.

카메라로 촬영된 영상은 광원이 물체에 도달한 후 반사되는 에너지(광량)을 기록한 것이다.The image captured by the camera records the energy (amount of light) reflected after the light source reaches the object.

일반적으로 기존 영상센서들이 가시광선이나 적외선 등의 파장영역에서 단일 또는 수개의 수준으로 파장정보(색상밴드)를 분리하여 영상을 획득하는 것과 달리, 초분광영상은 100~수백 개의 파장정보(색상밴드)로 대폭 증가시킴으로써 표적 식별력을 획기적으로 개선한 영상이다.Unlike conventional image sensors, which acquire images by separating wavelength information (color bands) at a single or several levels in the wavelength range of visible light or infrared, ultra-spectroscopic images have 100 to several hundred pieces of wavelength information ), Which greatly improves the target discrimination power.

이러한 초분광영상의 활용은 항공기, 위성, 지상이동체 등에 탑재되어 고공 또는 지상에서 표적식별에 활용되고 있으며, 그 예로 농작물의 경작상태, 광물의 분포, 지구 환경 조사 등과 같은 원격탐사분야에 사용되고 있다.Such ultra-spectroscopic images are used in aircraft, satellite, terrestrial mobile bodies, etc., and are used for target identification in high or ground. For example, they are used in remote sensing fields such as cultivation conditions of crops, distribution of minerals,

초분광영상은 그 정보력의 유지를 위해 수백 개의 색상정보를 숫자별 대역폭에 따라 가지고 있는 고용량의 자료로써, 일반인들이 사용하기에는 포함하고 있는 정보에 비례하여 그 밴드의 수가 너무 많아 전문가가 아닌 이상 초분광영상 만으로는 원하는 정보를 얻기가 용이하지 못하다는 단점이 있었다.The ultrasound image is a high-capacity data that has hundreds of color information according to the bandwidth of each number for maintaining the information power. The number of the bands is too large in proportion to the information that the general people use, It is not easy to obtain the desired information with the video alone.

한편, 분광라이브러리(또는 분광 DB)는 다양한 물질에 대한 광학적 특성을 측정한 자료를 데이터베이스로 구축한 것으로 정의할 수 있다.On the other hand, a spectroscopic library (or spectroscopic DB) can be defined as a database in which data on optical properties of various materials are measured.

과거부터 분석화학 또는 분광학 분야에서 시료의 성분을 분석하기 위해 분광라이브러리를 구축하여 사용하여 왔다.In the past, spectroscopic libraries have been constructed and used to analyze the components of samples in analytical chemistry or spectroscopy.

그러나 분석화학 또는 분광학에서 사용하는 분광라이브러리는 물질의 광학적 특성 중 흡수와 산란 특성을 측정하므로, 초분광영상에 기록되는 물질의 반사율에 대한 정보가 포함되어 있지 않다.However, the spectroscopic library used in analytical chemistry or spectroscopy does not contain information on the reflectance of the material recorded in the ultrasound image, since it measures the absorption and scattering characteristics of the optical properties of the material.

즉, 초분광영상만을 이용하여 원하는 정보를 얻기 위해서는 영상에서 분광정보(분광반사율)를 획득하여야 한다. 참고로, 분광반사율은 빛의 파장별 반사율을 의미한다.In other words, spectral information (spectral reflectance) must be acquired from the image to obtain desired information using only the ultraspectral image. For reference, the spectral reflectance refers to the reflectance of each wavelength of light.

그러나 영상에서 분광정보를 획득하기 위해서는 영상 판독 및 처리를 위한 전문적인 지식과 도구(소프트웨어)가 필요하다.However, in order to acquire spectral information from the image, specialized knowledge and tools (software) for image reading and processing are needed.

따라서 초분광영상에서 정보를 얻거나 분석하기 위한 참조자료로 활용할 수 있는 분광라이브러리의 구축이 필요한 실정이다.Therefore, it is necessary to construct a spectroscopic library that can be used as a reference material for obtaining or analyzing information in hyperspectral images.

또한, 전문적인 지식이 없어도 초분광영상의 분석이 가능하도록, 일반인이 사용하기에 용이한 분광라이브러리의 구축이 필요한 실정이다. In addition, it is necessary to construct a spectroscopic library that is easy to use by the general public so that the spectroscopic image can be analyzed without expert knowledge.

한국 등록특허 제10-1556201호(2015.10.13.공고), “초분광영상과 웹맵 동시 구현이 가능한 뷰어장치”Korean Registered Patent No. 10-1556201 (October 13, 2015), "Viewer Device capable of Simultaneously Implementing Superspectral Image and Web Map" 한국 등록특허 제10-1414045호(2014.07.02.공고), “분광라이브러리 데이터와 입력된 초분광영상을 이용한 표적탐지방법”Korean Registered Patent No. 10-1414045 (published on July 2, 2014), "Target Detection Method Using Spectroscopic Library Data and Input Ultrasound Image"

본 발명의 실시 예는 항공기 또는 위성에서 촬영되는 초분광영상을 분석하기 위한 참조자료를 DB화 하는 분광라이브러리 구축용의 초분광영상 분석을 위한 분광라이브러리 시스템을 제공한다.An embodiment of the present invention provides a spectral library system for spectroscopic image analysis for constructing a spectroscopic library for converting a reference material for analyzing an ultraspectral image taken by an aircraft or satellite into a DB.

또한 본 발명의 실시 예는 목록화 된 분광반사율 자료를 사용자가 물질의 종류를 용이하게 찾으면서 해당 물질의 분광반사율 자료를 확인 및 이용할 수 있도록 하는 초분광영상 분석을 위한 분광라이브러리 시스템을 제공한다. In addition, embodiments of the present invention provide a spectroscopic library system for ultra-spectroscopic image analysis, which enables a user to easily identify the kind of a material and to identify and use spectral reflectance data of the material.

본 발명의 실시 예에 따른 초분광영상 분석을 위한 분광라이브러리 시스템은, 영상을 통해 구분이 가능한 크기 및 위치인지 여부가 고려되는 동시에 초분광영상의 주 사용 목적인 토지피복 분석, 환경 인자 분석, 농작물 분포 분석이 고려되고, 국내에 분포하는 물질이며, 시간에 따라 변화가 발생하는 물질은 정해진 시기별로 별도의 항목으로 정의하는 조건에 따라 수집되는 물질들을 대상으로 해당 물질들의 분광반사율 자료로 구성되어 초분광영상의 분석을 위한 자료료 사용되되, 상기 분광반사율 자료의 형성을 위한 분광반사율은 초분광영상의 파장 범위를 포함하는 동시에 밴드 폭이 초분광영상보다 작거나 같고, 상기 분광반사율 자료는 지상 분광복사계(field spectro-raciometer)를 통해 측정되어 10줄의 헤더와 관측값을 포함하는 형태로 구성되되 상기 관측값은 3개의 열로 구성되어 1열은 파장, 2열은 반사율 그리고 3열은 표준편차를 나타내며, 해당 물질별로 상기 분광반사율 자료는 전산 처리를 위해 파일의 명이 8bit 숫자로 코드화된 각각의 파일로 저장되되 상기 8bit 숫자는 대분류, 중분류, 소분류, 물질의 분류체계를 각각 나타내는 2자리 숫자의 조합으로 이루어져, 상기 물질의 분류체계에 따른 작성된 명세서들이 해당 파일의 명과 매핑되는 형태로 저장되는 분광라이브러리(110)와, 상기 분광라이브러리(110)에 포함된 정보들의 표시를 위한 분광라이브러리 뷰어 모듈(121)을 구비하되, 상기 분광라이브러리 뷰어 모듈(121)은 상기 분광라이브러리(110)의 물질별 명세서에 명시된 분류체계를 기준으로 물질의 목록이 표시되게 하는 분광라이브러리 검색 파트(121a)와 사용자가 선택한 물질에 대한 파장별 분광반사율이 그래프로 표시되게 하는 분광반사율 자료 가시화 파트(121b) 및 사용자가 선택한 물질 목록을 별도의 분광라이브러리로 저장할 수 있게 하는 사용자 분광라이브러리 저장 파트(121c)를 포함하며, 상기 분광라이브러리 뷰어 모듈(121)을 입력되는 신호에 따라 실행 및 제어하는 기능을 포함하면서 분광라이브러리 시스템의 전체적인 동작을 제어하는 제어부(120)와, 상기 제어부(120)를 통해 출력되는 정보들을 화면 표시하며, 상기 분광라이브러리 뷰어 모듈(121)의 실행 및 정보 처리에 따른 상기 제어부(120)의 출력 정보를 GUI 방식으로 화면 표시하여 표시 화면에 상기 분광라이브러리 검색 파트(121a)의 정보 처리에 따른 물질 목록 표시 영역(131), 상기 분광반사율 자료 가시화 파트(121b)의 정보 처리에 따른 분광반사율 그래프 표시 영역(132), 상기 사용자 분광라이브러리 저장 파트(121c)의 정보 처리에 따른 목록 내 물질 선택 영역(133) 및 사용자 분광라이브러리의 저장 및 검출 선택 영역(134)이 포함되는 디스플레이부(130)와, 상기 제어부(120)에 상기 분광라이브러리 뷰어 모듈(121)의 실행 및 정보 처리를 위한 신호를 포함하여 분광라이브러리 시스템의 제어 동작을 위한 신호들을 입력하는 기능의 입력부(140)를 포함하며, 작업자의 접근이 어려운 지역에서의 상기 분광반사율 측정을 위해 상기 지상 분광복사계(field spectro-raciometer)의 탑재가 이루어지는 드론(150)을 더 포함하되, 상기 드론은 하면으로부터 수직 방향으로 측정부 결합봉(151a)이 연장되는 드론 본체(151)와, 상기 드론 본체(151)의 하부 둘레를 따라 복수로 형성되는 연결부(152)와, 상기 연결부(152)에 길이방향의 일단이 결합되고 길이방향의 타단은 상기 드론 본체(151)의 바깥쪽으로 수평 연장되는 형태로 상기 연결부(152)별 설치되는 지지대(153)와, 상기 지지대(153)의 상기 연결부(152)와 결합된 일단의 반대쪽 단부에 설치되며, 추력을 발생시키는 추진부(154)와, 상기 지지대(153)의 아래에 구비되는 착륙부(155)와, 상기 드론 본체(151)의 측정부 결합봉(151a) 하단에 설치되는 정역회전모터(156)와, 상기 정역회전모터(156)의 구동축(156a)에 상면 중앙부가 결합되어 상기 구동축(156a)의 회전 방향에 따라 롤링 운동하며, 수평 방향을 기준으로 양측에 유압 탱크(157a,157b)가 각각 형성되고, 내측에 수납공간(157c)이 형성되는 동시에 상기 수납공간(157c)의 개폐를 위한 도어(157d)가 설치되며, 하면에는 개방부(157e)가 상기 수납공간(157c)과 통하는 상태로 형성되는 설치대 본체(157)와, 상기 지상 분광복사계의 설치공간(158a)을 형성한 상태로 상기 설치대 본체(157)의 수납공간(157c)에 설치되되, 외면과 상기 설치대 본체(157)의 내면과의 사이에 외부와 수밀된 유체 주입공간(158b)을 형성하는 상태로 설치되며, 상기 설치대 본체(157)의 개방부(157e)와 마주하는 투명창(158c)이 하면에 형성되고, 상기 투명창(158c)의 둘레로부터 바깥쪽 영역의 하면을 따라 수밀 및 충격 흡수 기능의 패킹부재(158d)가 부착되어 상기 패킹부재(158d)의 하단이 상기 설치대 본체(157)의 개방부(157e) 둘레로부터 바깥쪽에 위치하는 상기 수납공간(157c)의 하면 영역을 따라 밀착되며, 상기 설치공간(158a)의 내면에는 상기 지상 분광복사계를 탈착 가능하게 결합하는 복수의 결합수단(158e)이 설치되는 내측 설치대(158)와, 상기 설치대 본체(157) 양측의 상기 유압 탱크(157a,157b) 내측에 각각 상기 내측 설치대(158)의 유체 주입공간(158b)과 통하는 상태로 설치되어 해당 유압 탱크 내의 유체를 상기 유체 주입공간(158b)에 공급하는 한 쌍의 제1 유압펌프(159)와, 상기 설치대 본체(157) 양측의 상기 유압 탱크(157a,157b) 외측에 각각 설치되어 필요 시 해당 유체 탱크의 유체를 반대쪽 유체 탱크로 펌핑시키는 한 쌍의 제2 유압펌프(160)와, 상기 드론 본체(151)에 설치되는 제1 자이로센서(161)와, 상기 설치대 본체(157)에 설치되는 제2 자이로 센서(162)와, 상기 드론(150)에 대한 원격 제어 기기(200)로부터 상기 지상 분광복사계의 작동 신호 수신 시 상기 지상 분광복사계가 수평 상태를 유지할 수 있도록 상기 제2 자이로센서(162)의 감지 신호를 기반으로 상기 정역회전모터(156)를 제어하여 상기 설치대 본체(157)를 수평 상태로 유지시키고, 상기 원격 제어 기기(200)로부터 상기 지상 분광복사계의 작동 정지 신호 수신 시 상기 설치대 본체(157)가 상기 드론 본체(151)와 동일한 기울기를 유지할 수 있도록 상기 제1 자이로센서(161)의 감지 신호 및 상기 제2 자이로센서(162)의 감지 신호를 기반으로 상기 정역회전모터(156)를 제어하여 상기 설치대 본체(157)를 상기 드론 본체(151)와 동일한 기울기로 유지시키며, 상기 제2 자이로센서(162)의 감지 신호값들 및 이와 대응되는 상기 설치대 본체(157)의 양측 유압 탱크(157a,157b) 간 유체 저장량의 가변값들이 서로 매핑되는 상태로 사전 저장되어 상기 설치대 본체(157)를 상기 드론 본체(151)와 동일한 기울기로 유지시키기 위한 상기 정역회전모터(156)의 제어 과정에서 상기 제2 자이로센서(162)의 감지 신호를 기반으로 상기 제2 유압펌프(160)들 중 어느 하나의 제2 유압펌프를 작동시켜 상기 설치대 본체(157)의 양측 유압 탱크(157a,157b) 간 유체 저장량을 가변시키는 드론 제어부(163)를 포함할 수 있다. The spectroscopic library system for analyzing the ultrasound image according to the embodiment of the present invention considers the size and position that can be distinguished through the image, and simultaneously analyzes the soil covering analysis, environmental factor analysis, crop distribution Analysis is considered and the material that is distributed in Korea and changes with time is composed of the spectral reflectance data of the materials collected according to the conditions defined as separate items at the designated time, Wherein the spectral reflectance for forming the spectral reflectance data includes a wavelength range of the ultrasound image and the band width is equal to or less than that of the ultrasound image, (field spectro-raciometer) and consists of 10 lines of header and observations The spectral reflectance data for each of the substances are stored in the respective files in which the names of the files are coded as 8-bit numbers The 8-bit number is a combination of two digits indicating a classification scheme of a major classification, a middle classification, a small classification, and a material. The spectroscopic library, which is stored in a form in which specifications made according to the classification scheme of the material are mapped to the name of the corresponding file And a spectroscopic library viewer module 121 for displaying information included in the spectroscopy library 110. The spectroscopy library viewer module 121 may include a spectroscopic library viewer module 121, A spectroscopic library search part 121a for displaying a list of substances on the basis of the specified classification system, A spectral reflectance data visualizing part 121b for causing the spectral reflectance to be displayed in a graph, and a user spectral library storage part 121c for allowing a user to store the selected material list as a separate spectral library, A control unit 120 for controlling the entire operation of the spectroscopic library system, including a function of executing and controlling the spectroscopic library 121 according to a signal inputted thereto, and a display unit 120 for displaying information output through the control unit 120, The output information of the controller 120 according to the execution and the information processing of the viewer module 121 is displayed on the GUI screen and the material list display area 131 according to the information processing of the spectral library search part 121a is displayed on the display screen, A spectral reflectance graph display area 132 according to information processing of the spectral reflectance data visualization part 121b, A display unit 130 including an in-list material selection area 133 according to information processing of the base user's spectroscopic library storage part 121c and a storage and detection selection area 134 of the user's spectroscopic library; And an input unit 140 for inputting signals for control operation of the spectroscopic library system including signals for execution and information processing of the spectroscopic library viewer module 121, The drone further includes a drone (150) on which the field spectro-raciometer is mounted for measuring the spectral reflectance, wherein the drone is mounted on a drone main body 151), a plurality of connecting portions (152) formed along the lower circumference of the drone main body (151), and a connecting portion (152) And the other end of the supporting base 153 is connected to the connecting portion 152 of the supporting base 153. The other end of the supporting base 153 is connected to the connecting portion 152, A landing part 155 provided under the support 153 and a fixing part 155 installed at the lower end of the measuring part coupling rod 151a of the drone main body 151, A rotary motor 156 and a drive shaft 156a of the forward and reverse rotary motor 156 are coupled to a central portion of the upper surface of the drive shaft 156a to perform a rolling motion in accordance with the rotational direction of the drive shaft 156a, And a door 157d for opening and closing the accommodating space 157c is provided and an opening 157e is formed in the lower surface of the accommodating space 157c A mounting base body 157 formed in a state of communicating with the ground-based spectroscopy radiometer Tight fluid infusion space 158b is provided between the outer surface and the inner surface of the mounting base body 157 in a state in which the tooth space 158a is formed in the accommodation space 157c of the mounting base body 157. [ And a transparent window 158c facing the opening 157e of the installation base body 157 is formed on the lower surface and is formed along the lower surface of the outer area from the periphery of the transparent window 158c And the lower end of the packing member 158d is located on the outer side from the periphery of the opening portion 157e of the mounting base body 157 with the packing member 158d of the watertightness and impact- And a plurality of coupling means 158e for detachably coupling the terrestrial spectroscopy system to the inner surface of the installation space 158a are installed on the inner surface of the installation space 158a. Inside the hydraulic tanks 157a and 157b, A pair of first hydraulic pumps 159 installed in a state of communicating with the fluid injection space 158b of the mounting base body 158 to supply the fluid in the hydraulic tank to the fluid injection space 158b, A pair of second hydraulic pumps 160 installed on the outer sides of the hydraulic tanks 157a and 157b on both sides to pump the fluid of the corresponding fluid tank to the fluid tank on the opposite side if necessary, A second gyro sensor 162 installed on the mounting base main body 157 and a second gyro sensor 162 mounted on the mounting base body 157 to receive the operating signal of the terrestrial spectroscopy system from the remote control device 200 for the drones 150, Controls the forward and reverse rotation motor 156 based on the sensing signal of the second gyro sensor 162 so that the terrestrial spectroscopic radiometer can maintain the horizontal state to maintain the mounting table main body 157 in a horizontal state, From the control device 200, The detection signal of the first gyro sensor 161 and the detection signal of the second gyro sensor 162 are set so that the mounting base body 157 can maintain the same slope as the drones 151 when the operation stop signal of the phase spectroscopy system is received. The control unit 156 controls the forward and reverse rotation motors 156 based on the detection signals to maintain the mounting base body 157 at the same slope as the drone main body 151. The sensing signal values of the second gyro sensor 162, Variable values of the fluid storage amount between the hydraulic tanks 157a and 157b on both sides of the mounting base body 157 are mapped to each other so as to maintain the mounting base body 157 at the same slope as the drones 151 The second hydraulic pump 160 is operated based on the sensing signal of the second gyro sensor 162 in the control process of the normal / And a drones control unit 163 for varying the fluid storage amount between the hydraulic tanks 157a and 157b on both sides of the body 157. [

본 발명의 실시 예에 따르면, 항공기 또는 위성에서 촬영되는 초분광영상을 분석하기 위한 참조자료를 DB화 하는 분광라이브러리가 구축되며, 이렇게 구축되는 분광라이브러리에 의해서 사용자는 목록화 된 분광반사율 자료를 대상으로 물질의 종류를 용이하게 찾으면서 해당 물질의 분광반사율 자료를 확인 및 이용할 수 있고, 따라서 사용자들은 원하는 정보를 얻기 위한 전문지식 및 노력을 감소시킬 수 있게 된다.According to an embodiment of the present invention, a spectroscopic library is constructed to convert a reference material for analyzing an ultraspectral image taken by an aircraft or a satellite into a DB, It is possible to identify and use the spectral reflectance data of the material while easily searching for the kind of the material, so that users can reduce their expertise and efforts to obtain desired information.

또한 초분광영상 분석에 필요한 분광반사율 자료를 수집하기 위한 외산의 전문적인 소프트웨어를 대체할 수 있게 된다. In addition, it will be able to replace the foreign expert software to collect spectral reflectance data required for ultra-spectral image analysis.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 초분광영상 분석을 위한 분광라이브러리 시스템을 보인 블록도
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 초분광영상 분석을 위한 분광라이브러리 시스템에서 분광라이브러리에 포함될 물질의 종류를 정의하는 예를 보인 도면
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 초분광영상 분석을 위한 분광라이브러리 시스템에서 물질별 분광반사율 자료의 저장 형태 및 내용을 예시한 도면
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 초분광영상 분석을 위한 분광라이브러리 시스템에서 분광라이브러리의 저장 형태를 예시한 도면
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 초분광영상 분석을 위한 분광라이브러리 시스템에서 물질의 분류체계에 따른 작성된 명세서를 예시한 도면
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 초분광영상 분석을 위한 분광라이브러리 시스템에서 분광라이브러리 뷰어 모듈을 통해 디스플레이부에 표시되는 화면을 예시한 도면
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 초분광영상 분석을 위한 분광라이브러리 시스템에서 지상 분광복사계의 탑재를 위한 드론을 예시한 사시도
도 8은 도 7에 따른 드론의 단면도
도 9는 도 7에 따른 드론의 전기적 구성을 보인 블록도 1 is a block diagram illustrating a spectroscopic library system for analyzing an ultrasound image according to an embodiment of the present invention.
2 is a view illustrating an example of defining a kind of a substance to be included in a spectroscopic library in a spectroscopic library system for analyzing an ultrasound image according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a storage form and contents of spectral reflectance data for each material in a spectral library system for analyzing an ultrasound image according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a storage format of a spectroscopic library in a spectroscopic library system for analyzing an ultraspectral image according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating a written specification according to a classification scheme of a material in a spectroscopic library system for analyzing an ultrasound image according to an embodiment of the present invention
6 is a view illustrating a screen displayed on a display unit through a spectral library viewer module in a spectral library system for analyzing an ultrasound image according to an embodiment of the present invention;
7 is a perspective view illustrating a dron for mounting a terrestrial spectroscopy system in a spectroscopic library system for analyzing an ultrasound image according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is a cross-sectional view of the drones according to Figure 7
9 is a block diagram showing the electrical configuration of the drones according to FIG.

이하의 본 발명에 관한 상세한 설명들은 본 발명이 실시될 수 있는 실시 예이고 해당 실시 예의 예시로써 도시된 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 당업자가 본 발명의 실시에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 기재된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with one embodiment. It is also to be understood that the position or arrangement of the individual components in each described embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the present invention.

따라서 후술되는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 적절하게 설명된다면 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is to be limited only by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which the claims are entitled, if properly explained. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions throughout the several views.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Also, in certain cases, there may be a term selected arbitrarily by the applicant, in which case the meaning thereof will be described in detail in the description of the corresponding invention. Therefore, the term used in the present invention should be defined based on the meaning of the term, not on the name of a simple term, but on the entire contents of the present invention.

발명에서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 “…부”,　＂…모듈“ 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Whenever an element is referred to as " including " an element throughout the description, it is to be understood that the element may include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise. In addition, the term " "... Module " or the like means a unit for processing at least one function or operation, which may be implemented in hardware or software, or a combination of hardware and software.

도 1 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 초분광영상 분석을 위한 분광라이브러리 시스템에 대해 설명한다.1 to 9, a spectroscopic library system for analyzing an ultrasound image according to an embodiment of the present invention will be described.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 초분광영상 분석을 위한 분광라이브러리 시스템을 보인 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a spectroscopic library system for analyzing an ultrasound image according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 초분광영상 분석을 위한 분광라이브러리 시스템(100: 이하 “분광라이브러리 시스템”이라 약칭함)은 분광라이브러리(110), 제어부(120), 디스플레이부(130), 입력부(140)를 포함하여 구성된다.A spectroscopic library system 100 (hereinafter abbreviated as "spectroscopic library system") for analyzing an ultrasound image according to an embodiment of the present invention includes a spectroscopy library 110, a control unit 120, a display unit 130, and an input unit 140.

분광라이브러리(110)는 영상을 통해 구분이 가능한 크기 및 위치인지 여부가 고려되는 동시에 초분광영상의 주 사용 목적인 토지피복 분석, 환경 인자 분석, 농작물 분포 분석이 고려되고, 국내에 분포하는 물질이며, 시간에 따라 변화가 발생하는 물질은 정해진 시기별로 별도의 항목으로 정의하는 조건에 따라 수집되는 물질들을 대상으로 해당 물질들의 분광반사율 자료로 구성되어 초분광영상의 분석을 위한 자료료 사용된다.The spectroscopy library 110 considers the size and position that can be distinguished through the image and at the same time considers the land cover analysis, the environmental factor analysis, and the crop distribution analysis for the purpose of using the ultra-spectroscopic image, The material that changes with time is composed of the spectral reflectance data of the materials that are collected according to the conditions defined as separate items at the designated time, and the data for the analysis of the ultrasound image is used.

여기서, 상기 분광반사율 자료의 형성을 위한 분광반사율은 초분광영상의 파장 범위를 포함하는 동시에 밴드 폭이 초분광영상보다 작거나 같다.Here, the spectral reflectance for forming the spectral reflectance data includes the wavelength range of the ultrasound image and the band width is less than or equal to the ultrasound image.

그리고 상기 분광반사율 자료는 지상 분광복사계(300: field spectro-raciometer: 미도시)를 통해 측정되어 10줄의 헤더와 관측값을 포함하는 형태로 구성되되 상기 관측값은 3개의 열로 구성되어 1열은 파장, 2열은 반사율 그리고 3열은 표준편차를 나타낸다. 또한 해당 물질별로 상기 분광반사율 자료는 전산 처리를 위해 파일의 명이 8bit 숫자로 코드화된 각각의 파일로 저장되되 상기 8bit 숫자는 대분류, 중분류, 소분류, 물질의 분류체계를 각각 나타내는 2자리 숫자의 조합으로 이루어져, 상기 물질의 분류체계에 따른 작성된 명세서들이 해당 파일의 명과 매핑되는 형태로 저장된다.The spectral reflectance data is measured through a field spectro-raciometer (not shown) and is composed of 10 lines of header and observation values. The observed values are composed of 3 columns, Wavelength, reflectance in the second column, and standard deviation in the third column. In addition, the spectral reflectance data for each material is stored in each file coded as an 8-bit number for the computational processing, and the 8-bit number is a combination of two digits representing the classifications of the major classification, the sub classification, the sub classification, And the written specifications according to the classification system of the material are stored in a form mapped with the name of the corresponding file.

도 2 내지 도 5는 분광라이브러리를 구축하기 위한 과정들 및 그에 따른 분광라이브러리의 구축된 상태를 예시하는 도면들로서, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 초분광영상 분석을 위한 분광라이브러리 시스템(100)에서 분광라이브러리(110)에 포함될 물질의 종류를 정의하는 예를 보인 도면이고, 도 3은 물질별 분광반사율 자료의 저장 형태 및 내용을 예시한 도면이며, 도 4는 분광라이브러리(110)의 저장 형태를 예시한 도면 그리고 도 5는 물질의 분류체계에 따른 작성된 명세서를 예시한 도면이다.FIGS. 2 to 5 are diagrams illustrating steps for constructing a spectroscopic library and thus a constructed state of a spectroscope library. FIG. 2 is a block diagram of a spectroscopic library system for analyzing an ultrasound image according to an embodiment of the present invention FIG. 3 is a diagram illustrating a storage type and content of spectral reflectance data for each material, and FIG. 4 is a diagram illustrating the spectral reflectance data of the spectral library 110 And FIG. 5 is a diagram illustrating a written specification according to a classification scheme of a substance.

다시 도 1로 돌아가서, 제어부(120)는 분광라이브러리(110)에 포함된 정보들의 표시를 위한 분광라이브러리 뷰어 모듈(121)을 구비한다.Referring back to FIG. 1, the control unit 120 includes a spectral library viewer module 121 for displaying information contained in the spectral library 110.

분광라이브러리 뷰어 모듈(121)은 분광라이브러리(110)의 물질별 명세서에 명시된 분류체계를 기준으로 물질의 목록이 표시되게 하는 분광라이브러리 검색 파트(121a), 사용자가 선택한 물질에 대한 파장별 분광반사율이 그래프로 표시되게 하는 분광반사율 자료 가시화 파트(121b), 사용자가 선택한 물질 목록을 별도의 분광라이브러리로 저장할 수 있게 하는 사용자 분광라이브러리 저장 파트(121c)를 포함하여 구성된다.The spectral library viewer module 121 includes a spectral library search part 121a for displaying a list of materials based on the classification scheme specified in the material specification of the spectral library 110, A spectral reflectance data visualization part 121b for displaying a graph, and a user spectral library storage part 121c for storing a user-selected material list as a separate spectral library.

이에 따라, 제어부(120)는 입력되는 신호에 따라 분광라이브러리 뷰어 모듈(121)을 실행 및 제어하며, 또한 제어부(120)는 분광라이브러리 시스템(100)의 전체적인 동작을 제어한다.Accordingly, the control unit 120 executes and controls the spectral library viewer module 121 according to an input signal, and the control unit 120 also controls the overall operation of the spectral library system 100.

디스플레이부(130)는 제어부(120)를 통해 출력되는 정보들을 화면 표시하는 것으로서, 특히 분광라이브러리 뷰어 모듈(121)의 실행 및 정보 처리에 따른 제어부(120)의 출력 정보를 GUI 방식으로 화면 표시한다. 즉, 디스플레이부(130)는 그 표시 화면에 분광라이브러리 검색 파트(121a)의 처리 정보를 표시하는 물질 목록 표시 영역(131), 분광반사율 자료 가시화 파트(121b)의 처리 정보를 표시하는 분광반사율 그래프 표시 영역(132), 사용자 분광라이브러리 저장 파트(121c)의 처리 정보를 표시하는 목록 내 물질 선택 영역(133) 및 사용자 분광라이브러리의 저장 및 검출 선택 영역(134)이 포함되어 해당 영역별로 해당 정보들이 표시된다.The display unit 130 displays the information output through the control unit 120, and displays output information of the control unit 120 according to the execution and information processing of the spectral library viewer module 121 in a GUI manner . That is, the display unit 130 displays on the display screen a material list display area 131 for displaying processing information of the spectral library search part 121a, a spectral reflectance graph for displaying processing information of the spectral reflectance data visualization part 121b An in-list substance selection area 133 for displaying processing information of the user spectroscopy library storage part 121c and a storage and detection selection area 134 of the user's spectroscopy library, Is displayed.

도 6은 디스플레이부(130)의 표시 화면을 통해 분광라이브러리 뷰어 모듈(121)의 실행 및 정보 처리에 따른 출력 정보가 GUI 방식으로 표시되는 예를 도시한 것이다.6 shows an example in which output information according to execution and information processing of the spectral library viewer module 121 is displayed in a GUI manner on the display screen of the display unit 130. [

다시 도 1로 돌아가서, 입력부(140)는 제어부(120)에 분광라이브러리 뷰어 모듈(121)의 실행 및 정보 처리를 위한 신호를 포함하여 분광라이브러리 시스템(100)의 제어 동작을 위한 신호들을 입력하는 기능을 한다.1, the input unit 140 includes a function for inputting signals for controlling operation of the spectroscopic library system 100, including signals for execution and information processing of the spectroscopic library viewer module 121, to the controller 120 .

그리고 본 발명의 일 실시 예에 따른 분광라이브러리 시스템(100)은 작업자의 접근이 어려운 지역에서의 분광반사율 측정을 위해 지상 분광복사계(field spectro-raciometer)의 탑재가 이루어지는 드론을 더 포함할 수 있다.In addition, the spectroscopic library system 100 according to an embodiment of the present invention may further include a drone on which a field spectro-raciometer is mounted for measuring spectral reflectance in an area where the operator is difficult to access.

이러한 드론에 대해 도 7 내지 도 9를 참조하여 설명한다.Such a drones will be described with reference to Figs. 7 to 9. Fig.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 초분광영상 분석을 위한 분광라이브러리 시스템에서 지상 분광복사계의 탑재를 위한 드론을 예시한 사시도이고, 도 8은 도 7에 따른 드론의 단면도이며, 도 9는 도 7에 따른 드론의 전기적 구성을 보인 블록도이다.FIG. 7 is a perspective view illustrating a drone for mounting a terrestrial spectroscopy system in a spectroscopic library system for analyzing an ultrasound image according to an embodiment of the present invention, FIG. 8 is a sectional view of the drone according to FIG. 7, 7 is a block diagram showing an electrical configuration of the drone according to FIG.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 드론(150)은 드론 본체(151), 연결부(152)와, 지지대(153), 추진부(154), 착륙부(155), 정역회전모터(156), 설치대 본체(157), 내측 설치대(158), 제1 유압펌프(159), 제2 유압펌프(160), 제1 자이로센서(161), 제2 자이로센서(162), 드론 제어부(163)을 포함하여 구성된다.As shown in the drawing, the drone 150 according to an embodiment of the present invention includes a drone main body 151, a connecting portion 152, a support 153, a propelling portion 154, a landing portion 155, The first damping unit 156, the mounting base body 157, the inner mounting base 158, the first hydraulic pump 159, the second hydraulic pump 160, the first gyro sensor 161, the second gyro sensor 162, (163).

드론 본체(151)는 하면으로부터 수직 방향으로 측정부 결합봉(151a)이 연장되는 형태로 구성된다.The drone main body 151 has a configuration in which the measurement portion coupling rod 151a extends from the lower surface in the vertical direction.

연결부(152)는 드론 본체(151)의 하부 둘레를 따라 복수로 형성되며, 이러한 연결부(152)들 각각은 이어서 설명될 복수의 지지대(153)를 개별적으로 결합시키는 기능을 한다.A plurality of connecting portions 152 are formed along the lower circumference of the drone main body 151. Each of the connecting portions 152 functions to individually couple a plurality of supporting members 153 to be described below.

지지대(153)는 연결부(152)에 길이방향의 일단이 결합되고 길이방향의 타단은 드론 본체(151)의 바깥쪽으로 수평 연장되는 형태로 연결부(152)별 설치된다.The support base 153 is provided for each of the connection portions 152 in such a manner that one end in the longitudinal direction is coupled to the connection portion 152 and the other end in the longitudinal direction extends horizontally to the outside of the drone main body 151.

추진부(154)는 지지대(153)의 연결부(152)와 결합된 일단의 반대쪽 단부에 설치되며, 이러한 추진부는 추력을 발생시키는 기능을 한다.The pushing portion 154 is provided at the opposite end of one end coupled with the connecting portion 152 of the support 153, and this pushing portion serves to generate thrust.

착륙부(155)는 지지대(153)의 아래에 구비되어 드론(150)의 착륙 시 지면에 우선적으로 착지하는 기능을 한다.The landing part 155 is provided under the support 153 to preferentially land on the ground when the drones 150 land.

정역회전모터(156)는 드론 본체(151)의 측정부 결합봉(151a) 하단에 설치된다.The forward and reverse rotation motor 156 is installed at the lower end of the measurement portion coupling rod 151a of the drone main body 151. [

설치대 본체(157)는 정역회전모터(156)의 구동축(156a)에 상면 중앙부가 결합되어 구동축(156a)의 회전 방향에 따라 롤링 운동하며, 수평 방향을 기준으로 양측에 유압 탱크(157a,157b)가 각각 형성된다. 그리고 설치대 본체(157)는 내측에 수납공간(157c)이 형성되는 동시에 이러한 수납공간(157c)의 개폐를 위한 도어(157d)가 설치되며, 하면에는 개방부(157e)가 수납공간(157c)과 통하는 상태로 형성된다.The mounting base body 157 is coupled to the drive shaft 156a of the normal and reverse rotation motor 156 and is coupled to a central portion of the upper surface of the drive shaft 156a of the normal and reverse rotation motor 156. The mounting base body 157 rotates in accordance with the rotational direction of the drive shaft 156a and hydraulic tanks 157a, Respectively. A mounting space 157c is formed on the inner side of the mounting base body 157 and a door 157d is provided for opening and closing the storing space 157c. An opening 157e is formed in the bottom surface of the mounting space 157c, As shown in FIG.

내측 설치대(158)는 지상 분광복사계의 설치공간(158a)을 형성한 상태로 설치대 본체(157)의 수납공간(157c)에 설치되되, 외면과 설치대 본체(157)의 내면과의 사이에 외부와 수밀된 유체 주입공간(158b)을 형성하는 상태로 설치된다. 그리고 내측 설치대(158)는 설치대 본체(157)의 개방부(157e)와 마주하는 투명창(158c)이 하면에 형성되고, 투명창(158c)의 둘레로부터 바깥쪽 영역의 하면을 따라 수밀 및 충격 흡수 기능의 패킹부재(158d)가 부착되어 이러한 패킹부재(158d)의 하단이 설치대 본체(157)의 개방부(157e) 둘레로부터 바깥쪽에 위치하는 수납공간(157c)의 하면 영역을 따라 밀착된다. 또한, 내측 설치대는 설치공간(158a)의 내면에 지상 분광복사계(300)를 탈착 가능하게 결합하는 복수의 결합수단(158e)이 설치된다. 여기서 결합수단(158e)은 지상 분광복사계(300)를 내측 설치대(158)의 설치공간(158a) 내면에 탈착 가능하게 결합시키는 조건을 만족하는 범위 내에서 공지의 다양한 구성이 사용될 수 있는바, 본 실시 예에서 이에 대한 구체적인 설명 및 도시는 생략하였음을 밝혀 둔다.The inner mounting base 158 is provided in the receiving space 157c of the mounting base body 157 in a state in which the installation space 158a of the ground-based spectroscopic radiometer is formed, and between the outer surface and the inner surface of the mounting base body 157, Tight fluid infusion space 158b. The inner mounting base 158 is formed on the lower surface of the transparent window 158c facing the opening 157e of the mounting base body 157 and has a watertight and impact An absorbing packing member 158d is attached and the lower end of the packing member 158d is brought into close contact with the lower surface area of the accommodating space 157c located outside from the opening portion 157e of the mounting base body 157. The inner mounting base is provided with a plurality of coupling means 158e for detachably coupling the ground-based spectroscopic radiometer 300 to the inner surface of the installation space 158a. A variety of known configurations can be used within the range that satisfies the condition for detachably coupling the terrestrial spectroscopy system 300 to the inner surface of the installation space 158a of the inner mount table 158, It should be noted that a detailed description and illustration thereof are omitted in the embodiment.

제1 유압 펌프(159)는 한 쌍의 구성으로써, 이러한 한 쌍의 제1 유압펌프(159)는 설치대 본체(157) 양측의 유압 탱크(157a,157b) 내측에 각각 내측 설치대(158)의 유체 주입공간(158b)과 통하는 상태로 설치되어 해당 유압 탱크 내의 유체를 유체 주입공간(158b)에 공급하는 기능을 한다.The first hydraulic pump 159 has a pair of the first hydraulic pump 159 and the second hydraulic pump 159. The first hydraulic pump 159 is disposed inside the hydraulic tanks 157a and 157b on both sides of the mounting base body 157, And functions to supply the fluid in the hydraulic tank to the fluid injection space 158b.

제2 유압펌프(160)는 한 쌍의 구성으로써, 이러한 한 쌍의 제2 유압펌프(160)는 설치대 본체(157) 양측의 유압 탱크(157a,157b) 외측에 각각 설치되어 필요 시 해당 유체 탱크의 유체를 반대쪽 유체 탱크로 펌핑시키는 기능을 한다.The pair of second hydraulic pumps 160 are installed outside the hydraulic tanks 157a and 157b on both sides of the installation base body 157 and are connected to the fluid tank Of the fluid to the opposite fluid tank.

제1 자이로센서(161)은 드론 본체(151)에 설치된다.The first gyro sensor 161 is installed in the drones 151.

제2 자이로 센서는 설치대 본체(157)에 설치된다.The second gyro sensor is installed in the mounting base body 157.

드론 제어부(163)는 드론(150)에 대한 원격 제어 기기(200)로부터 지상 분광복사계의 작동 신호 수신 시 지상 분광복사계가 수평 상태를 유지할 수 있도록 제2 자이로센서(162)의 감지 신호를 기반으로 정역회전모터(156)를 제어하여 설치대 본체(157)를 수평 상태로 유지시킨다.The drones control unit 163 controls the drones 150 based on the sensing signal of the second gyro sensor 162 so that the terrestrial spectroscopy system can maintain the horizontal state when receiving the operating signal of the terrestrial spectroscopy system from the remote control device 200 The normal / revolving motor 156 is controlled to maintain the mounting base body 157 in a horizontal state.

그리고 드론 제어부(163)는 상기 원격 제어 기기(200)로부터 지상 분광복사계의 작동 정지 신호 수신 시 설치대 본체(157)가 드론 본체(151)와 동일한 기울기를 유지할 수 있도록 제1 자이로센서(161)의 감지 신호 및 제2 자이로센서(162)의 감지 신호를 기반으로 정역회전모터(156)를 제어하여 설치대 본체(157)를 드론 본체(151)와 동일한 기울기로 유지시킨다.The dron controller 163 controls the operation of the first gyro sensor 161 so that the mounting base main body 157 can maintain the same slope as that of the drones 151 when receiving an operation stop signal of the terrestrial spectroscopy system from the remote control device 200 And controls the forward and reverse rotation motor 156 based on the sensing signal and the sensing signal of the second gyro sensor 162 to maintain the mounting base body 157 at the same slope as the drones 151.

또한, 드론 제어부(163) 제2 자이로센서(162)의 감지 신호값들 및 이와 대응되는 설치대 본체(157)의 양측 유압 탱크(157a,157b) 간 유체 저장량의 가변값들이 서로 매핑되는 상태로 사전 저장되고, 이에 따라 설치대 본체(157)를 드론 본체(151)와 동일한 기울기로 유지시키기 위한 정역회전모터(156)의 제어 과정에서 제2 자이로센서(162)의 감지 신호를 기반으로 제2 유압펌프(160)들 중 어느 하나의 제2 유압펌프를 작동시켜 설치대 본체(157)의 양측 유압 탱크(157a,157b) 간 유체 저장량을 가변시키는 기능을 한다.The values of the sensed signals of the second gyro sensor 162 of the drone control unit 163 and the variable values of the fluid storage amount between the oil pressure tanks 157a and 157b on both sides of the mounting base body 157, The second gyro sensor 162 is controlled based on the sensing signal of the second gyro sensor 162 in the control process of the normal and reverse rotation motor 156 for maintaining the mounting base main body 157 at the same slope as the drone main body 151, The second hydraulic pump is operated to change the fluid storage amount between the hydraulic tanks 157a and 157b on both sides of the mounting base body 157. [

상술한 드론(150)의 구성에 의해서, 내측 설치대(158)는 설치대 본체(157)의 내면과 유체주입공간(158b)의 유체를 통해 이격되어 드론(150)의 비행 간 발생되는 진동이 전달되지 않거나 최소화되어 전달되며, 이에 따라 내측 설치대(158)의 설치공간(158a)에 설치되는 지상 분광복사계(300)는 드론(150)의 비행 간 발생되는 진동에 별다른 영향을 받지 않으면서 분광반사율 자료의 측정 작업을 진행할 수 있다.The inner mounting base 158 is separated from the inner surface of the mounting base body 157 by the fluid in the fluid injection space 158b to transmit the vibration generated between the flying of the drones 150 The ground-based spectroscopic radiometer 300 installed in the installation space 158a of the inner mounting base 158 is not influenced by the vibrations generated during the flight of the drones 150, Measurement can be carried out.

또한, 지상 분광복사계(300)를 통해 분광반사율 자료의 측정 작업이 진행될 시에는 드론(150)의 선회 비행 등에 관계 없이 설치대 본체(157)가 수평 상태를 유지하게 되므로, 내측 설치대(158)의 설치공간(158a)에서 분광반사율 자료의 측정 작업을 하는 지상 분광복사계(300)가 드론(150)의 선회 비행 등에 연동되어 기울어지는 현상을 발생하지 않으면서 항상 수평 상태에서 분광반사율 자료의 측정 작업을 할 수 있게 된다.In addition, when the spectral reflectance data is measured through the terrestrial spectroscopy system 300, the mounting base body 157 is maintained in a horizontal state regardless of the turning flight of the drones 150, The spectroscopic reflectance data 300 that is used to measure the spectral reflectance data in the space 158a is always measured in a horizontal state without causing a tilting phenomenon linked to the turn of the drones 150 or the like. .

또한, 드론(150)의 선회 비행 시 설치대 본체(157)가 함께 기울어지는 과정에서 설치대 본체(157)의 양측에 위치한 유압탱크(157a,157b) 내 유체량 조절을 통해 설치대 본체(157)의 중량이 드론(150)의 선회 방향과 반대되는 방향으로 편중되고, 이에 따라 드론(150)의 선회 비행 시 함께 기울어지는 설치대 본체(157)의 무게로 인해 해당 드론(150)이 지나치게 기우는 등의 현상이 방지되면서 보다 안정적인 비행 동작을 보일 수 있게 된다.The weight of the mounting base body 157 is adjusted by adjusting the amount of fluid in the hydraulic tanks 157a and 157b located on both sides of the mounting base body 157 in the process of inclining the mounting base body 157 in the course of turning flight of the drone 150. [ The weight of the mounting base body 157 tilts at the time of the fly-over of the drone 150, and the phenomenon that the drone 150 is excessively inclined due to the weight of the mounting base body 157 So that more stable flight operation can be shown.

상술한 도 1 내지 도 9를 참조하여 설명한 실시 예를 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 초분광영상 분석을 위한 분광라이브러리 시스템은, 항공기 또는 위성에서 촬영되는 초분광영상을 분석하기 위한 참조자료를 DB화 하는 분광라이브러리를 구축케 하여 이렇게 구축되는 분광라이브러리를 통해 사용자들이 목록화 된 분광반사율 자료를 대상으로 물질의 종류를 용이하게 찾으면서 해당 물질의 분광반사율 자료를 확인 및 이용할 수 있게 한다.As can be seen from the embodiments described with reference to FIG. 1 to FIG. 9, the spectroscopic library system for analyzing an ultrasound image according to an embodiment of the present invention can analyze an ultrasound image captured by an aircraft or a satellite The spectroscopic library, which is constructed as a database for reference data, is constructed. The spectroscopic library that is constructed in this way enables the users to easily search the spectral reflectance data that are cataloged, and to confirm and use the spectral reflectance data of the corresponding substance I will.

이상과 같이 본 설명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시 예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the exemplary embodiments or constructions. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

따라서 본 발명의 사상은 설명된 실시 예에 국한되어 정하여 저서는 안되며, 후술되는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등하거나 등가적인 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all the equivalents or equivalents of the claims, as well as the claims set forth below, fall within the scope of the present invention.

100 : 분광라이브러리 시스템 110 : 분광라이브러리
120 : 제어부 121 : 분광라이브러리 뷰어 모듈
130 : 디스플레이부 140 : 입력부
150 : 드론 151 : 드론 본체
151a : 측정부 결합봉 152 : 연결부
153 : 지지대 154 : 추진부
155 : 착륙부 156 : 정역회전모터
156a : 구동축 157 : 설치대 본체
157a,157b : 유압 탱크 157c : 수납공간
157d : 도어 157e : 개방부
158 : 내측 설치대 158a : 설치공간
158b : 유체 주입공간 158c : 투명창
158d : 패킹부재 158e : 결합수단
159 : 제1 유압펌프 160 : 제2 유압펌프
161 : 제1 자이로센서 162 : 제2 자이로센서
163 : 드론 제어부 200 : 원격 제어 기기
300 : 지상 분광복사계 100: spectroscopy library system 110: spectroscopy library
120: Control section 121: Spectral library viewer module
130: display unit 140: input unit
150: Drone 151: Drone body
151a: measuring part coupling rod 152: connection part
153: support member 154:
155: landing part 156: forward and reverse rotation motor
156a: drive shaft 157: mounting base body
157a, 157b: hydraulic tank 157c: storage space
157d: Door 157e:
158: Inner mounting base 158a: Installation space
158b: Fluid injection space 158c: Transparent window
158d: packing member 158e: engaging means
159: first hydraulic pump 160: second hydraulic pump
161: first gyro sensor 162: second gyro sensor
163: Drone control unit 200: Remote control device
300: Terrestrial spectroscopy system

Claims (1)

영상을 통해 구분이 가능한 크기 및 위치인지 여부가 고려되는 동시에 초분광영상의 주 사용 목적인 토지피복 분석, 환경 인자 분석, 농작물 분포 분석이 고려되고, 국내에 분포하는 물질이며, 시간에 따라 변화가 발생하는 물질은 정해진 시기별로 별도의 항목으로 정의하는 조건에 따라 수집되는 물질들을 대상으로 해당 물질들의 분광반사율 자료로 구성되어 초분광영상의 분석을 위한 자료료 사용되되, 상기 분광반사율 자료의 형성을 위한 분광반사율은 초분광영상의 파장 범위를 포함하는 동시에 밴드 폭이 초분광영상보다 작거나 같고, 상기 분광반사율 자료는 지상 분광복사계(300: field spectro-raciometer)를 통해 측정되어 10줄의 헤더와 관측값을 포함하는 형태로 구성되되 상기 관측값은 3개의 열로 구성되어 1열은 파장, 2열은 반사율 그리고 3열은 표준편차를 나타내며, 해당 물질별로 상기 분광반사율 자료는 전산 처리를 위해 파일의 명이 8bit 숫자로 코드화된 각각의 파일로 저장되되 상기 8bit 숫자는 대분류, 중분류, 소분류, 물질의 분류체계를 각각 나타내는 2자리 숫자의 조합으로 이루어져, 상기 물질의 분류체계에 따른 작성된 명세서들이 해당 파일의 명과 매핑되는 형태로 저장되는 분광라이브러리(110);
상기 분광라이브러리(110)에 포함된 정보들의 표시를 위한 분광라이브러리 뷰어 모듈(121)을 구비하되, 상기 분광라이브러리 뷰어 모듈(121)은 상기 분광라이브러리(110)의 물질별 명세서에 명시된 분류체계를 기준으로 물질의 목록이 표시되게 하는 분광라이브러리 검색 파트(121a)와 사용자가 선택한 물질에 대한 파장별 분광반사율이 그래프로 표시되게 하는 분광반사율 자료 가시화 파트(121b) 및 사용자가 선택한 물질 목록을 별도의 분광라이브러리로 저장할 수 있게 하는 사용자 분광라이브러리 저장 파트(121c)를 포함하며, 상기 분광라이브러리 뷰어 모듈(121)을 입력되는 신호에 따라 실행 및 제어하는 기능을 포함하면서 분광라이브러리 시스템의 전체적인 동작을 제어하는 제어부(120);
상기 제어부(120)를 통해 출력되는 정보들을 화면 표시하며, 상기 분광라이브러리 뷰어 모듈(121)의 실행 및 정보 처리에 따른 상기 제어부(120)의 출력 정보를 GUI 방식으로 화면 표시하여 표시 화면에 상기 분광라이브러리 검색 파트(121a)의 정보 처리에 따른 물질 목록 표시 영역(131), 상기 분광반사율 자료 가시화 파트(121b)의 정보 처리에 따른 분광반사율 그래프 표시 영역(132), 상기 사용자 분광라이브러리 저장 파트(121c)의 정보 처리에 따른 목록 내 물질 선택 영역(133) 및 사용자 분광라이브러리의 저장 및 검출 선택 영역(134)이 포함되는 디스플레이부(130);
상기 제어부(120)에 상기 분광라이브러리 뷰어 모듈(121)의 실행 및 정보 처리를 위한 신호를 포함하여 분광라이브러리 시스템의 제어 동작을 위한 신호들을 입력하는 기능의 입력부(140)를 포함하며,
작업자의 접근이 어려운 지역에서의 상기 분광반사율 측정을 위해 상기 지상 분광복사계(300: field spectro-raciometer)의 탑재가 이루어지는 드론(150)을 더 포함하되,
상기 드론(150)은
하면으로부터 수직 방향으로 측정부 결합봉(151a)이 연장되는 드론 본체(151);
상기 드론 본체(151)의 하부 둘레를 따라 복수로 형성되는 연결부(152);
상기 연결부(152)에 길이방향의 일단이 결합되고 길이방향의 타단은 상기 드론 본체(151)의 바깥쪽으로 수평 연장되는 형태로 상기 연결부(152)별 설치되는 지지대(153);
상기 지지대(153)의 상기 연결부(152)와 결합된 일단의 반대쪽 단부에 설치되며, 추력을 발생시키는 추진부(154);
상기 지지대(153)의 아래에 구비되는 착륙부(155);
상기 드론 본체(151)의 측정부 결합봉(151a) 하단에 설치되는 정역회전모터(156);
상기 정역회전모터(156)의 구동축(156a)에 상면 중앙부가 결합되어 상기 구동축(156a)의 회전 방향에 따라 롤링 운동하며, 수평 방향을 기준으로 양측에 유압 탱크(157a,157b)가 각각 형성되고, 내측에 수납공간(157c)이 형성되는 동시에 상기 수납공간(157c)의 개폐를 위한 도어(157d)가 설치되며, 하면에는 개방부(157e)가 상기 수납공간(157c)과 통하는 상태로 형성되는 설치대 본체(157);
상기 지상 분광복사계의 설치공간(158a)을 형성한 상태로 상기 설치대 본체(157)의 수납공간(157c)에 설치되되, 외면과 상기 설치대 본체(157)의 내면과의 사이에 외부와 수밀된 유체 주입공간(158b)을 형성하는 상태로 설치되며, 상기 설치대 본체(157)의 개방부(157e)와 마주하는 투명창(158c)이 하면에 형성되고, 상기 투명창(158c)의 둘레로부터 바깥쪽 영역의 하면을 따라 수밀 및 충격 흡수 기능의 패킹부재(158d)가 부착되어 상기 패킹부재(158d)의 하단이 상기 설치대 본체(157)의 개방부(157e) 둘레로부터 바깥쪽에 위치하는 상기 수납공간(157c)의 하면 영역을 따라 밀착되며, 상기 설치공간(158a)의 내면에는 상기 지상 분광복사계(300)를 탈착 가능하게 결합하는 복수의 결합수단(158e)이 설치되는 내측 설치대(158);
상기 설치대 본체(157) 양측의 상기 유압 탱크(157a,157b) 내측에 각각 상기 내측 설치대(158)의 유체 주입공간(158b)과 통하는 상태로 설치되어 해당 유압 탱크 내의 유체를 상기 유체 주입공간(158b)에 공급하는 한 쌍의 제1 유압펌프(159);
상기 설치대 본체(157) 양측의 상기 유압 탱크(157a,157b) 외측에 각각 설치되어 필요 시 해당 유체 탱크의 유체를 반대쪽 유체 탱크로 펌핑시키는 한 쌍의 제2 유압펌프(160);
상기 드론 본체(151)에 설치되는 제1 자이로센서(161);
상기 설치대 본체(157)에 설치되는 제2 자이로 센서(162);
상기 드론(150)에 대한 원격 제어 기기(200)로부터 상기 지상 분광복사계의 작동 신호 수신 시 상기 지상 분광복사계(300)가 수평 상태를 유지할 수 있도록 상기 제2 자이로센서(162)의 감지 신호를 기반으로 상기 정역회전모터(156)를 제어하여 상기 설치대 본체(157)를 수평 상태로 유지시키고, 상기 원격 제어 기기(200)로부터 상기 지상 분광복사계(300)의 작동 정지 신호 수신 시 상기 설치대 본체(157)가 상기 드론 본체(151)와 동일한 기울기를 유지할 수 있도록 상기 제1 자이로센서(161)의 감지 신호 및 상기 제2 자이로센서(162)의 감지 신호를 기반으로 상기 정역회전모터(156)를 제어하여 상기 설치대 본체(157)를 상기 드론 본체(151)와 동일한 기울기로 유지시키며, 상기 제2 자이로센서(162)의 감지 신호값들 및 이와 대응되는 상기 설치대 본체(157)의 양측 유압 탱크(157a,157b) 간 유체 저장량의 가변값들이 서로 매핑되는 상태로 사전 저장되어 상기 설치대 본체(157)를 상기 드론 본체(151)와 동일한 기울기로 유지시키기 위한 상기 정역회전모터(156)의 제어 과정에서 상기 제2 자이로센서(162)의 감지 신호를 기반으로 상기 제2 유압펌프(160)들 중 어느 하나의 제2 유압펌프를 작동시켜 상기 설치대 본체(157)의 양측 유압 탱크(157a,157b) 간 유체 저장량을 가변시키는 드론 제어부(163)를 포함하는 초분광영상 분석을 위한 분광라이브러리 시스템.
Considering the size and position that can be distinguished through the image, it is considered that the land cover analysis, environmental factor analysis, and crop distribution analysis, which are the main purpose of the ultrasound image, are considered and distributed in Korea. The material used for the analysis of the ultrasound image is composed of the spectral reflectance data of the materials that are collected according to the condition defined as a separate item at a predetermined time, The spectral reflectance includes the wavelength range of the ultrasound image and the band width is less than or equal to the ultrasound image. The spectral reflectance data is measured through a field spectro-raciometer (300) And the observation value is composed of three columns, the first column is a wavelength, the second column is a reflectance, and the third column is And the spectral reflectance data for each material is stored in each file coded as an 8-bit number for the computational processing, and the 8-bit number is a 2-digit number indicating a classification system of a large classification, a small classification, A spectroscopic library 110 composed of a combination of numbers and stored in a form in which specifications made according to the classification scheme of the material are mapped to names of corresponding files;
And a spectral library viewer module 121 for displaying the information contained in the spectral library 110. The spectral library viewer module 121 may be configured to classify the spectral library 110 based on the classification scheme specified in the material- A spectral library search part 121a for displaying a list of materials, a spectral reflectance data visualization part 121b for displaying a spectral reflectance for each wavelength selected by a user in a graph, and a user- And a user spectroscopic library storage part 121c for allowing the spectroscopic library viewer module 121 to be stored as a library, and includes a function of executing and controlling the spectroscopic library viewer module 121 according to an inputted signal, (120);
The output information of the control unit 120 according to the execution and the information processing of the spectral library viewer module 121 is displayed on the screen in a GUI manner, A spectral reflectance graph display area 132 according to the information processing of the spectral reflectance data visualization part 121b, a spectral reflectance graph display area 132 according to information processing of the spectral reflectance data visualization part 121b, A display unit 130 including an in-list material selection area 133 according to information processing of the user's spectral library and a storage and detection selection area 134 of the user's spectral library;
And an input unit 140 for inputting signals for controlling operation of the spectroscopic library system including signals for execution and information processing of the spectroscopic library viewer module 121 to the controller 120,
Further comprising a drone (150) on which the field spectro-raciometer (300) is mounted for the measurement of the spectral reflectance in an area where the operator is difficult to access,
The drones 150
A drone main body 151 in which a measurement part coupling rod 151a extends in a direction perpendicular to the lower surface;
A plurality of connection portions 152 formed along the lower circumference of the drone main body 151;
A support 153 installed at each of the connection portions 152 in such a manner that one end in the longitudinal direction is coupled to the connection portion 152 and the other end in the longitudinal direction extends horizontally to the outside of the drone main body 151;
A pushing portion 154 installed at the opposite end of one end of the support 153 coupled to the connection portion 152 and generating a thrust;
A landing portion 155 provided below the support 153;
A forward / reverse rotation motor 156 installed at a lower end of the measuring portion coupling rod 151a of the drone main body 151;
A central portion of the top surface is coupled to a drive shaft 156a of the normal and reverse rotation motor 156 to perform rolling motion in accordance with the rotational direction of the drive shaft 156a and hydraulic tanks 157a and 157b are formed on both sides, And a door 157d for opening and closing the accommodating space 157c is provided and an opening 157e is formed in a state in which the opening 157e communicates with the accommodating space 157c A mounting base body 157;
A watertight fluid (not shown) is provided between the outer surface of the mounting base body 157 and the inner surface of the mounting base body 157 in a state in which the installation space 158a of the ground-based spectroscopy radiometer is formed, And a transparent window 158c facing the opening 157e of the installation base body 157 is formed on the lower surface of the transparent window 158c so as to extend from the periphery of the transparent window 158c to the outside A packing member 158d of a watertight and shock absorbing function is attached along the lower surface of the storage space 158d so that the lower end of the packing member 158d is located outside the opening portion 157e of the mounting base body 157 And an inner mounting base 158 installed on the inner surface of the installation space 158a to provide a plurality of coupling means 158e for detachably coupling the terrestrial spectroscopy radiometer 300 to the inner surface of the installation space 158a.
Are installed inside the hydraulic tanks 157a and 157b on both sides of the mounting table main body 157 to communicate with the fluid injection spaces 158b of the inner mounting base 158 so that the fluid in the corresponding hydraulic tank can flow into the fluid injection spaces 158b A pair of first hydraulic pumps 159 for supplying the hydraulic oil to the first hydraulic pump 159;
A pair of second hydraulic pumps 160 installed outside the hydraulic tanks 157a and 157b on both sides of the mounting base body 157 to pump the fluid in the corresponding fluid tank to the opposite fluid tank, if necessary;
A first gyro sensor 161 installed on the drone main body 151;
A second gyro sensor 162 mounted on the mounting base body 157;
The sensing signal of the second gyro sensor 162 may be used as a base signal to enable the terrestrial spectroscopy system 300 to maintain a horizontal state when receiving the operating signal of the terrestrial spectroscopy system from the remote control device 200 for the drone 150. [ And controls the normal and reverse rotation motor 156 to maintain the mounting base body 157 in a horizontal state and to receive the operation stop signal of the terrestrial spectroscopy system 300 from the remote control device 200, Is controlled based on the detection signal of the first gyro sensor 161 and the detection signal of the second gyro sensor 162 so that the first gyro sensor 151 maintains the same slope as the drone main body 151 The mounting base body 157 is maintained at the same slope as the drone main body 151 and the sensing signal values of the second gyro sensor 162 and the corresponding hydraulic pressure tank (156) for preliminarily storing variable values of the fluid storage amount between the main body (157a, 157b) and the main body (157) 157b of the mounting base body 157 by operating any one of the second hydraulic pumps of the second hydraulic pump 160 based on the sensing signal of the second gyro sensor 162. [ And a drones controller (163) for varying interfluid storage.
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