KR101731103B1 - 변화전,후 디지털 항공사진 보정을 통한 지형변화정보 갱신을 위한 수치도화시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 변화전,후 디지털 항공사진 보정을 통한 지형변화정보 갱신을 위한 수치도화시스템에 관한 것으로, 항공사진 편집장치(10)와, 항공사진DB(21); 수집데이터DB(21'); 수치도화모듈(22); 분석모듈(23); 갱신대상 분류모듈(24); 수치도화 편집모듈(25); 갱신모듈(26);을 구비한 수치도화장치(20)와, 구동모터(31); 관 형상의 가이드프레임(32); 스크류(33); 이동자(34); 라이다(35); 마개(36); GPS계측기(37); 제어기(38);를 구비한 기준장치(30)를 포함하는 것이다.

Description

변화전,후 디지털 항공사진 보정을 통한 지형변화정보 갱신을 위한 수치도화시스템{MAPPING SYSTEM FOR UPDIATING THE IMAGE DATA BY EDITING DIGITAL AERIAL IMAGES}

본 발명은 변화전,후 디지털 항공사진 보정을 통한 지형변화정보 갱신을 위한 수치도화시스템에 관한 것이다.

도시화가 진행되는 현시대에 그 기반이 되는 지형지물과 그 정보들은 빠르게 변화하고, 신설 또는 변경되고 있다. 이러한 지형지물을 관리하기 위해서는 체계적인 관리방법이 필요하게 되었다. 이러한 지형지물을 관리하는 종래기술로는 한국등록특허 제10-0456195호의 지피에스 좌표를 통해 신설도로 정보데이터를 수치지도에 업데이트하는 방법이 개시되어 있으며, 상기 특허는 GPS를 탑재한 차량을 구비하고, 상기 차량에는 GPS의 좌표를 송신하는 송신장치를 탑재하며, 상기 송신장치의 좌표를 수신하는 중앙통제부로 구성된다. 상기 중앙통제부는 GPS에서 송신되는 좌표를 통해 차량의 좌표와 수치지도의 도로데이터를 비교하여 수치지도에 기록되지 않은 데이터인 경우, 수치지도에 반영함으로써 수치지도에 적용하는 구성으로 이루어져 있다.

그러나, GPS를 이용하여 신속하게 지형지물의 확인은 가능하나 일일이 차량을 운행하며 사람이 눈으로 확인하여 지형지물들의 정보를 수동으로 조작하여 중앙통제소로 보내는 번거로움이 존재한다. 또한, 조작원의 수동조작에 의한 실수 및 오류가 발생할 수 있는 문제점을 갖고 있었다.

이를 보완하기 위해서 종래에는 디지털 항공사진을 주기적으로 수집해서 변화가 있는 지형을 확인하고, 변화가 확인되면 해당 지역만을 파악해 수치도화를 진행하는 기술이 제안되었다.

하지만, 이러한 종래 기술도 갱신 대상 지역과 대상 외 지역 간의 경계가 모호해서, 수치지도에서 갱신 대상이 되는 지형변화정보만을 정확히 갱신하는데 한계가 있었고, 이로 인해서 갱신 업무 시간과 갱신시스템의 프로세싱 부하가 증가하는 문제가 있었다.

선행기술문헌 1. 특허등록번호 제10-0586034호(2006.06.02 공고)

이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위해 발명된 것으로서, 디지털 항공사진에서 지형변화가 있는 해당 파트를 확인하고 이에 대응하는 수치지도의 구간을 자동 검색해서 상기 수치지도 내 대상이 되는 영상만을 정확히 수치도도화해 갱신처리 하는 변화전,후 디지털 항공사진 보정을 통한 지형변화정보 갱신을 위한 수치도화시스템의 제공을 기술적 과제로 한다.

상기의 과제를 달성하기 위하여 본 발명은,

서로 다른 위치를 촬영한 다수의 항공사진 이미지를 서로 조합해서 하나의 통합된 항공사진 이미지로 서로 편집하고, 상기 통합된 항공사진 이미지에 포함되는 지상물이미지별로 GPS좌표와 지상물 명칭을 수집데이터로 링크해서 항공사진 데이터로 생성하는 항공사진 편집장치(10),

상기 통합된 항공사진 이미지와 수집데이터와 변화전 수치도화이미지와 변화후 수치도화이미지를 저장하되, 상기 수치도화이미지는 수치도화이미지 베이스에 다수의 지상물 집합체가 조합되어 이루어진 항공사진DB(21); 변화전 수치도화이미지 내에서 일정한 간격의 격자형 파트 구성과 지상물이미지의 배치 기준을 잡기 위한 기준점 정보와, 상기 수집데이터를 저장하는 수집데이터DB(21'); 상기 항공사진 데이터의 항공사진 이미지와 해당 수치도화이미지와 수집데이터를 항공사진DB(21) 및 수집데이터DB(21')에서 각각 검색해서 수치도화이미지를 제작하되, 변화후 수치도화이미지는 신규 항공사진 이미지를 바탕으로 지상물이미지만을 도화하며, 항공사진DB(21)에 저장하는 수치도화모듈(22); 항공사진DB(21)에서 검색한 상기 변화후 수치도화이미지에서 일정 범위 이내에 위치하는 변화후 지상물이미지들의 중점을 각각 변화후 연결선으로 연결하고, 상기 변화후 수치도화이미지에 대응하는 변화전 수치도화이미지를 항공사진DB(21)에서 검색하며, 상기 변화전 수치도화이미지에서 일정 범위 이내에 위치하는 변화전 지상물이미지들의 중점을 각각 변화전 연결선으로 연결하는 분석모듈(23); 상기 변화전 연결선과 변화후 연결선을 서로 비교해서 소멸되거나 생성된 연결선을 확인하고, 소멸 또는 생성된 해당 연결선의 중점을 확인하여 수치도화이미지에서 삭제 대상 지상물이미지와 신생 지상물이미지를 확인하는 갱신대상 분류모듈(24); 상기 변화후 수치도화이미지 내 신생 지상물이미지의 중점과 연결된 변화후 연결선을 이웃 연결선과 연결하고, 상기 변화전 수치도화이미지 내 변화전 지상물이미지의 중점과 연결된 변화전 연결선 중에서 상기 이웃 연결선에 대응하는 변화전 연결선의 배치각도와 길이 비율로 상기 변화후 연결선과 이웃 연결선을 맞춰서 상기 신생 지상물이미지의 위치를 이동시키는 수치도화 편집모듈(25); 수치도화 편집모듈(25)이 상기 신생 지상물이미지를 이동시킨 위치에 대한 파트들을 설정하고, 상기 파트들의 집합체를 신생 지상물 집합체(401)로 생성하며, 상기 수치도화이미지 베이스에 신생 지상물 집합체(401)가 삽입되어야 할 위치 및 범위로 구간을 생성하여, 신생 지상물 집합체(401)를 상기 구간에 삽입하는 갱신모듈(26);을 구비한 수치도화장치(20), 및

구동모터(31); 구동모터(31)에 수직으로 입설되며 길이방향을 따라 홀라인(32a)을 형성한 관 형상의 가이드프레임(32); 가이드프레임(32)에 삽입되며 구동모터(31)의 동력을 받아 롤링하는 스크류(33); 홀라인(32a)을 관통하게 인출되는 거치대(34a)를 갖추고 스크류(33)의 나선피치와 맞물려서 스크류(33)의 회전방향을 따라 승,하강하는 이동자(34); 가이드프레임(32)이 관통하여 이동가능하게 설치되고 거치대(34a)에 안착되어서 이동자(34)의 이동을 따라 이동하며 일정 범위 이내의 지상물과 다른 기준장치(20', 20"의 거리를 측정하는 라이다(35); 가이드프레임(32)에 삽입된 스크류(33)를 롤링 가능하게 지지하며 가이드프레임(32)의 상단을 마감하는 마개(36); 현재 GPS위치를 감지하며 기준장치(20)의 최상단인 마개(36) 상에 설치되는 GPS계측기(37); 구동모터(31)의 구동을 제어하고 GPS계측기(37)가 감지한 GPS위치를 출력하며 라이다(35)가 측정한 지상물과의 거리와 다른 기준장치와의 거리에 대한 거리정보로 저장하는 제어기(38);를 구비한 기준장치(30)

를 포함하는 변화전,후 디지털 항공사진 보정을 통한 지형변화정보 갱신을 위한 수치도화시스템이다.

상기 본 발명은, 디지털 항공사진에서 지형변화가 있는 해당 파트를 확인하고 이에 대응하는 수치지도의 구간을 자동 검색해서 상기 수치지도 내 대상이 되는 영상만을 정확히 수치도화해 갱신처리 함으로써, 수치지도에서 변화가 확인된 해당 파트만을 손쉽게 갱신할 수 있고, 이를 통해서 수치지도에 대한 신속한 갱신 처리를 가능하게 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 수치도화시스템의 일실시 예를 도시한 블록도이고,
도 2는 본 발명에 따른 수치도화시스템의 처리 대상 항공사진 이미지를 보인 도면이고,
도 3은 도 2의 항공사진을 기반으로 해서 파트 단위로 수치도화한 도면이고,
도 4는 본 발명에 따른 수치도화시스템의 정밀 지상물 위치 표시를 위한 기준장치의 설치모습을 보인 사시도이고,
도 5는 도 4의 기준장치의 분해 사시도이고,
도 6은 본 발명에 따른 수치도화시스템이 변화전과 변화후 수치도화이미지 비교용 거리기준을 표시하는 모습을 도시한 도면이고,
도 7은 본 발명에 따른 수치도화시스템이 변화전과 변화후 수치도화이미지를 비교해서 갱신 지상물을 확인하는 모습을 도시한 도면이고,
도 8은 본 발명에 따른 수치도화시스템이 변화전 수치도화이미지의 지상물에 변화후 수치도화이미지의 지상물을 맞추기 위한 배치위지 조정 모습을 도시한 도면이고,
도 9는 본 발명에 따른 수치도화시스템이 수치도화이미지의 개체에 유효범위를 표시한 모습을 도시한 도면이고,
도 10은 본 발명에 따른 수치도화시스템이 지상물을 수치도화이미지에서 파트 단위로 분리해 갱신하는 모습을 도시한 도면이다.

상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 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 구체적인 내용이 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 수치도화시스템의 일실시 예를 도시한 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 수치도화시스템의 처리 대상 항공사진 이미지를 보인 도면이고, 도 3은 도 2의 항공사진을 기반으로 해서 파트 단위로 수치도화한 도면이다.

본 실시의 수치도화시스템은 차량(C1)의 지상 카메라 또는 라이다장비 등이 수집한 지상정보 데이터와, 항공기(C2)의 디지털카메라 등의 촬영 장비로부터 수집한 항공사진 데이터를, 도 2에서 보인 항공사진 이미지로 편집하는 항공사진 편집장치(10); 항공사진 편집장치(10)에서 편집해 제작한 항공사진 이미지를 바탕으로 수치도화하고 기존 수치도화이미지를 갱신하는 수치도화장치(20); 수치도화장치(20)의 수치도화를 위한 기준점 정보를 생성하는 기준장치(30);로 구성된다.

여기서 수치도화장치(20)는 항공사진 편집장치(10)에서 항공사진 이미지로 통합 편집해 생성한 항공사진 데이터 및 수치도화이미지 데이터를 저장하는 항공사진DB(21)와, 상기 항공사진 데이터에 기록된 지상물이미지(B-1 내지 B-15; 이하 'B')별 링크 정보와 기준장치(30)에서 수집한 정보 등을 포함하는 수집데이터를 저장하는 수집데이터DB(21')와, 상기 항공사진 데이터와 수치도화이미지 데이터와 수집데이터를 기반으로 수치도화이미지를 제작해서 항공사진DB(21)에 저장하는 수치도화모듈(22)과, 항공사진DB(21)에서 검색한 변화전 수치도화이미지 데이터와 변화후 수치도화이미지 데이터를 확인해서 지상물이미지(B)의 배치위치와 형태 등을 분석하고 변화전 수치도화이미지와 변화후 수치도화이미지의 차이를 확인하는 분석모듈(23)과, 분석모듈(23)에서 확인한 상기 차이에 따라 갱신 대상 지상물이미지(B)를 확인하는 갱신대상 분류모듈(24)과, 갱신 대상 지상물(B)에 대한 수치도화이미지를 수정 편집하는 수치도화 편집모듈(25)과, 편집이 완료된 파트 단위를 기존 수치도화이미지의 해당 파트 단위에 삽입해 갱신하는 갱신모듈(26)을 포함한다.

전술한 본 실시의 수치도화시스템에 구성된 장치 및 모듈별 기능과 동작 플로우에 대해 좀 더 구체적으로 설명한다.

STEP 1) 항공사진 및 수집데이터 수집

항공사진 편집장치(10)는 차량(C1)과 항공기(C2)에서 각각 수집한 항공사진 데이터와 지상정보 데이터를 수신해서 항공사진 이미지를 기초로 한 하나의 통합 항공사진 이미지를 완성한다. 상기 항공사진 이미지는 서로 다른 위치를 촬영한 다수의 항공사진 이미지를 서로 조합해 완성하되 GPS위치와 지상물이미지(B)에 대한 위치와 배율 등의 정보를 맞춰 조합하며, 조합 과정에서 항공사진 이미지 간의 경계 구간은 색상과 이미지 등의 편집을 통해 일체로 된 자연스러운 외관을 갖게 한다.

계속해서 항공사진 편집장치(10)는 항공사진 이미지 편집 과정에서 지상물이미지(B)별로 GPS좌표와 지상물 명칭 등의 수집데이터를 링크한다. 이렇게 링크되는 정보는 수집데이터로서 수치도화장치(20)의 수집데이터DB(21')에 저장해 관리된다.

항공사진 편집장치(10)가 수행하는 항공사진 이미지의 통합 편집과 기본적인 수집데이터의 지상물이미지(B)별 링크 작업은 이미 공지,공용의 기술이므로, 항공사진 이미지의 편집기술과 수집데이터 링크기술 등에 대한 구체적인 기술 설명은 여기선 생략한다.

한편, 도 4(본 발명에 따른 수치도화시스템의 정밀 지상물 위치 표시를 위한 기준장치의 설치모습을 보인 사시도)와 도 5(도 4의 기준장치의 분해 사시도)에서 보인 기준장치(20, 20', 20")는 기준점이 되는 특정 GPS좌표 지상에 3개 이상 설치된다. 여기서 상기 기준점은 도 3에서 보인 파트 단위별 수치도화이미지의 기준점(x, x', x")이고, 본 실시의 수치도화시스템이 처리하는 수치도화이미지는 기준점(x, x', x")을 기초로 파트 단위로 분리되며, 상기 파트 단위는 일정한 사이즈의 격자형태를 이룬다. 따라서 GPS좌표의 간격과 파트는 단위별로 일정한 간격을 유지할 수 있다. 결국, 상기 수치도화이미지는 본 실시의 수치도화시스템에 의해서 파트 단위로 분리하여 관리될 수 있다.

참고로, 본 실시의 수치도화시스템이 관리하는 수치도화이미지는 전술한 바와 같은 파트 단위로 관리되고, 따라서 도 3의 (a)도면에서와 같이, 하나의 지상물이미지(B-1) 관리는 다수의 파트가 집합해 이루는 지상물 집합체(101)로 관리된다. 이때, 지상물 집합체(101)는 해당 수치도화이미지에 고유의 배치위치정보를 포함하며, 따라서 수치도화 편집모듈(25)은 상기 배치위치정보를 기초로 상기 수치도화이미지의 지정 구간(D1)에 삽입하거나 삭제한다.

이외에도 본 실시의 수치도화시스템은 도 3의 (b)도면에서와 같이, 지상물이미지(B)와 함께 하는 유효범위이미지(201)를 설정하고, 유효범위이미지(201) 관리는 다수의 파트가 집합해 이루는 유효범위 집합체(301)로 관리된다. 이때, 유효범위 집합체(301)는 해당 수치도화이미지에 배치위치정보를 포함하며, 따라서 수치도화 편집모듈(25)은 상기 배치위치정보를 기초로 상기 수치도화이미지의 지정 구간(D2)에 해당하는 집합체를 합성하거나 삭제한다.

참고로, 유효범위이미지(201)는 실제 지상 위치에 지상물이 설치될 때 함께 설치되고 철거시 함께 철거되는 바닥구조물에 해당한다. 따라서 지상물이 실제 지상 위치에 설치됐다고 함은 유효범위 또한 설치된 것이므로, 실제 지상 위치에 지상물이 설치되면 이에 해당하는 지상물이미지(B)와 함께 유효범위이미지(201)를 생성해서 수치도화이미지에 포함시킨다.

도 3에서 보인 지상물 집합체(101)와 유효범위 집합체(301)의 합성 방법은 아래에서 좀 더 구체적으로 설명한다.

기준장치(20, 20', 20")는 갱신 대상 수치도화이미지의 기준점에 해당하는 실제 지상 위치에 입설되며, 일정 범위 이내에 위치한 지상물과 기준장치(20, 20', 20")를 인식해서 해당 거리를 측정한다. 이렇게 측정한 거리에서 지상물과의 거리는 수치도화이미지에 'y1 내지 y6'으로 저장 및 표시되고, 다른 기준장치(20, 20', 20")와의 거리는 수치도화이미지에 'M1 내지 M3'로 저장 및 표시된다.

기준장치(20, 20', 20")의 구성 및 구조를 좀 더 구체적으로 설명한다.

본 실시의 기준장치(20; 도 5 참조)는 구동모터(31)와, 구동모터(31)에 수직으로 입설되며 길이방향을 따라 홀라인(32a)을 형성한 관 형상의 가이드프레임(32)과, 가이드프레임(32)에 삽입되며 구동모터(31)의 동력을 받아 롤링하는 스크류(33)와, 홀라인(32a)을 관통하게 인출되는 거치대(34a)를 갖추고 스크류(33)의 나선피치와 맞물려서 스크류(33)의 회전방향을 따라 승,하강하는 이동자(34)와, 가이드프레임(32)이 관통하여 이동가능하게 설치되고 거치대(34a)에 안착되어서 이동자(34)의 이동을 따라 이동하며 일정 범위 이내의 지상물과 다른 기준장치(20', 20"의 거리를 측정하는 라이다(35)와, 가이드프레임(32)에 삽입된 스크류(33)를 롤링 가능하게 지지하며 가이드프레임(32)의 상단을 마감하는 마개(36)와, 현재 GPS위치를 감지하며 기준장치(20)의 최상단인 마개(36) 상에 설치되는 GPS계측기(37)와, 구동모터(31)의 구동을 제어하고 GPS계측기(37)가 감지한 GPS위치를 출력하며 라이다(35)가 측정한 지상물과의 거리와 다른 기준장치와의 거리에 대한 거리정보로 저장하는 제어기(38)를 포함한다.

여기서 라이다(35)는 360도 둘레에 위치한 주변 사물인 지상물 또는 다른 기준장치(20, 20', 20")들을 인식하여 거리를 측정할 수 있도록 개방되고, 이를 위해서 가이드프레임(32)은 라이다(35)를 관통하게 설치된다.

한편, 제어기(38)가 수집한 거리정보는 수집데이터로서 수집데이터DB(21')에 저장된다.

참고로, 작업자는 2차원 격자 형태의 파트를 수치도화이미지에 적용하기 위해서 파트 형성의 기준점을 이루도록, 3개 이상의 기준장치(20, 20', 20")를 수치도화이미지별로 지정된 기준점(x, x', x")의 해당 위치에 정확히 배치한다. 이를 좀 더 구체적으로 설명하면, 본 실시의 수치도화시스템이 관리하는 수치도화이미지는 앞서 설명한 기준점(x, x', x")이 설정된다. 이때, 기준점(x, x', x")에는 GPS좌표가 링크되므로, 작업자는 상기 GPS좌표를 확인해서 해당하는 실제 지상 위치에 기준장치(20, 20', 20")를 입설한다. 작업자는 GPS계측기(37)의 계측 결과를 제어기(38)를 통해 확인하면서 기준장치(20, 20', 20")의 위치를 확인해 조정하고, 기준점(x, x', x")에 해당하는 실제 지상 위치에 이르면 라이다(35)를 구동시켜서 지상물과 다른 기준장치(20, 20', 20") 간의 거리를 측정한다.

이렇게 수집한 수집데이터인 거리정보로부터는 지상물과 기준장치(20, 20', 20") 간의 거리는 물론 지상물의 외관형상 또한 개략적으로 확인이 가능하며, 이를 토대로 지상물의 위치라고 할 수 있는 중점을 확인할 수 있다. 따라서, 상기 중점을 기초로 도 3의 (a)도면에서 보인 수치도화이미지 내 지상물이미지(B-2)의 중점(c2)을 파악하고, 이 중점(c2)의 GPS좌표 또한 확인할 수 있다. 더 나아가, 이렇게 확인한 지상물이미지(B-2)의 중점(c2)과 기준점(x, x', x") 등을 기초로 수치도화이미지에 도화된 지상물이미지(B)들의 배치 위치를 파트 단위로 정확히 조정해서 정밀도 높은 수치도화를 완성할 수 있다.

참고로, 본 실시의 수치도화시스템은 3게 이상의 기준장치(20, 20', 20")를 기초로 한 기준점(x, x', x")을 토대로 수치도화이미지를 파트 단위로 분리할 수 있고, 지상물이미지(B) 또한 정확히 배치할 수 있다.

본 실시의 기준장치(20, 20', 20")를 활용한 기준점 정보는 변화전 수치도화이미지를 작성할 때 활용되며, 변화후 수치도화이미지를 작성할 때에는 별도로 활용하지 않는다. 이는 변화후 수치도화이미지는 수치도화모듈(22)이 지상물에 변화가 발생한 신규 항공사진 이미지를 바탕으로 지상물이미지만을 도화한 이미지이기 때문이며, 이렇게 제작된 변화후 수치도화이미지는 지상물이미지 등에 대한 기타 수집정보는 링크되지 않는다.

STEP 2) 변화후 수치도화이미지 제작

본 실시의 수치도화모듈(22)은 항공사진DB(21)에서 신규 항공사진 이미지를 검색하여 이를 바탕으로 지상물이미지와 유효범위를 도화하여 변화후 수치도화이미지로 제작한다. 이렇게 제작한 변화후 수치도화이미지는 항공사진DB(21)에 저장한다.

이때, 상기 신규 항공사진 이미지에 대응하는 기존 항공사진 이미지가 항공사진DB(21)에 저장되어 있고, 상기 기존 항공사진 이미지에 대응하는 변화전 수치도화이미지가 저장되어 있으므로, 수치도화모듈(22) 새로 제작한 변화후 수치도화이미지를 신규 항공사진 이미지와 기존 항공사진 이미지와 변화전 수치도화이미지 등에 짝을 맞춰 저장하는 것이 바람직하다.

STEP 3) 수치도화이미지 분석

도 6(본 발명에 따른 수치도화시스템이 변화전과 변화후 수치도화이미지 비교용 거리기준을 표시하는 모습을 도시한 도면)과 도 7(본 발명에 따른 수치도화시스템이 변화전과 변화후 수치도화이미지를 비교해서 갱신 지상물을 확인하는 모습을 도시한 도면)에서 보인 바와 같이, 분석모듈(23)은 항공사진DB(21)에 저장된 변화전,후의 항공사진 및 수치도화이미지를 검색해서 변화전 수치도화이미지와 변화후 수치도화이미지를 서로 비교한다. 여기서 변화전 수치도화이미지는 도 6의 (a)도면이고, 변화후 수치도화이미지는 도 6의 (b)도면이다. 또한 수치도화이미지는 항공사진을 기반으로 수치도화를 진행해 작성한 이미지이며, 일반적으로 2차원으로 표현될 수 있고, 필요에 따라서는 3차원으로도 표현될 수도 있다.

전술한 바와 같이, 변화전 수치도화이미지는 지상물이미지는 물론 GPS좌표와 지상물 명칭과 같은 수집데이터 등을 모두 링크하고 있는데 반해, 변화후 수치도화이미지는 항공사진DB(21)의 항공사진 이미지를 바탕으로 지상물이미지와 유효범위이미지만을 도화하고, 필요한 경우에 해당 지상물의 GPS좌표 등의 수집데이터를 링크할 수 있다. 좀 더 구체적으로 설명하면, 도 6의 (b)도면에서 변화후 수치도화이미지 내 'B-1'' 지상물이미지는 도 6의 (a)도면에서 변화전 수치도화이미지 내 'B-1' 지상물이미지와 동일한 형태를 이루므로, 각 지상물이미지의 중점인 'c1'과 'c1''의 위치는 변화전,후에 상관없이 지상물이미지(B-1, B-1') 범위 내에서는 동일한 위치에 존재한다. 이와 동일하게 'B-2' 지상물이미지와 'B-2'' 지상물이미지 각각의 해당 중점(c2, c2') 위치도 해당 지상물이미지(B-2, B-2')에서는 동일하다.

그러나 항공촬영 과정과 항공사진 편집 등의 과정에서 지상물이미지들의 위치에 미세한 변화가 있을 수 있고, 이렇게 위치가 변화후 지상물이미지(B-1', B-2')을 파트 단위로 분리하여 정밀하게 작성된 변화전 수치도화이미지에 그대로 삽입하는데는 한계가 있을 수 밖에 없다. 따라서 변화후 수치도화이미지에 도시된 지상물이미지들을 변화전 수치도화이미지에 도시된 지상물이미지들의 위치와 동일하게 맞춰야 한다.

이를 위해 본 실시의 분석모듈(23)은 변화전 수치도화이미지에서 서로 이웃하는 지상물이미지(B-1, B-2)의 각 중점(c1, c2)을 변화전 연결선(T1)으로 서로 연결하고, 이와 동일하게 변화후 수치도화이미지 내 지상물이미지(B-1', B-2', NB-1)의 중점(c1', c2', c3)을 변화후 연결선(T1')으로 서로 연결한다. 이때 연결선(T1, T1')은 일정범위 이내에 이웃하는 모든 지상물이미지의 중점을 연결하며, 본 실시에서 연결선(T1, T1')은 지상물이미지(B-1, B-2)의 중점(c1, c2)과 지상물이미지(B-1', B-2', NB-1)의 중점(c1', c2', c3)을 각각 연결했다. 설명하지는 않았지만, 다른 지상물이미지의 중점에도 이와 같이 변화전,후 연결선을 연결한다. 예를 들어 변화전 수치도화이미지에서 'B-5' 지상물이미지와 'B-8' 지상물이미지의 각 중점(c5, c8)을 변화전 연결선(T2)으로 연결했고, 변화후 수치도화이미지에서 'B-5'' 지상물이미지와 'B-8'' 지상물이미지와 'NB-2' 지상물이미지의 각 중점(c5, c8, c2N)을 변화후 연결선(T2')으로 연결했다.

그런데, 변화전 수치도화이미지의 경우에는 두 개의 지상물이미지(B-1, B-2)의 중점(c1, c2)만이 변화전 연결선(T1)으로 연결되어 있는데 반해, 변화후 수치도화이미지의 경우에는 3개의 지상물이미지(B-1', B-2', NB-1)의 중점(c1, c2, c3)에 연결되었다. 이는 분석모듈(23)이 변화전,후 수치도화이미지를 분석 및 비교하는 과정에서 도 7의 (a)도면과 같이 변화전 수치도화이미지에 있던 지상물이미지(B-3, B-15, B-7)가 소멸되고, 변화후 수치도화이미지에 있던 지상물이미지(NB-1, NB-2)가 생성됐기 때문이다. 즉, 변화전,후 수치도화이미지 내 지상물이미지에 차이가 발생한 것이다. 따라서 본 실시의 변화전,후 연결선(T1, T1', T2, T2')은 직선 및 삼각형과 같은 차이가 발생한다.

참고로, 분석모듈(23)은 변화전,후 수치도화이미지 내 지상물이미지의 변화를 확인하는 것은 아니며, 지상물이미지들 각각의 중점을 파악해서 상기 중점들을 서로 연결하는 연결선(T1, T1', T2, T2')을 표시하는 작업을 수행한다.

STEP 4) 갱신대상 확인

본 실시의 분석모듈(23)이 분석하고 연결선(T1, T1', T2, T2')을 생성하면, 갱신대상 분류모듈(24)은 변화전 수치도화이미지와 변화후 수치도화이미지의 지상물이미지들의 연결선(T1, T1', T2, T2')을 확인해서 갱신대상이 되는 지상물이미지를 확인한다.

갱신대상 분류모듈(24)의 확인 결과, 변화전 수치도화이미지의 삭제 대상 지상물이미지는 'B-3'과 'B-15'와 'B-7'이고, 변화후 수치도화이미지의 신생 지상물이미지는 'NB-1'과 'NB-2'이다. 참고로, 갱신대상 수치도화이미지는 앞서 설명한 바와 같이 지상물이지미의 중점을 연결하는 연결선(T1, T1', T2, T2')의 차이를 확인해서, 특정 지점에서 연결선(T1, T1', T2, T2')의 형태가 동일하지 않으면, 그 이유가 되는 중점의 존재 여부를 확인함으로써 해당하는 지상물이미지의 신생 또는 소멸 등을 파악하여 이루어진다.

STEP 5) 수치도화 편집

본 실시의 수치도화 편집모듈(25)은 갱신대상 분류모듈(24)이 확인한 갱신대상 지상물이미지를 삽입 및 삭제해서 도 7의 (b)도면과 같이 합성한다. 그런데 변화전 수치도화이미지의 지상물이미지와 변화후 수치도화이미지의 지상물이미지는 도 7의 (a)도면과 같이 위치에 다소 차이가 있을 수 있다. 이 경우 변화후 수치도화이미지의 지상물이미지를 변화전 수치도화이미지의 지상물이미지에 맞춰 이동시킬 필요가 있다. 하지만, 변화전 수치도화이미지와 변화후 수치도화이미지 모두에 변화가 없는 지상물이미지의 경우에는 옮겨야 할 지점이 있으므로, 변화후 수치도화이미지의 지상물이미지를 손쉽게 이동시킬 수 있으나, 본 실시와 같이 변화후 수치도화이미지의 신생 지상물이미지(NB-1, NB-2)은 이동시킬 위치가 정확히 지정되어 있지 않다. 물론 변화후 수치도화이미지에 위치하는 해당 지점이 옳은지 여부도 모호하다.

그러므로, 도 8(본 발명에 따른 수치도화시스템이 변화전 수치도화이미지의 지상물에 변화후 수치도화이미지의 지상물을 맞추기 위한 배치위지 조정 모습을 도시한 도면)의 (a)도면에서 보인 바와 같이, 변화후 수치도화이미지에 표시되는 연결선(T')을 변화전 수치도화이미지에 표시되는 연결선(T)의 배치각도와 길이 등의 비율로 맞춰서 도 8의 (b)도면과 같이 새로운 연결선(T")을 생성하고, 이때 해당 중점(c3)에 대한 신생 지상물이미지(NB-1)를 이동시켜서 도 7의 (b)도면과 같이 완성한다. 참고로, 본 실시의 수치도화 편집모듈은 연결선(T, T') 조정 과정에서 중점만을 이동시킬 뿐이고, 지상물이미지는 원형을 그대로 유지한다.

STEP 6) 유효범위 확인

앞서 설명한 바와 같이, 수치도화이미지는 지상물이미지(B)와 함께 하는 유효범위이미지(201)가 각각 설정된다. 따라서 본 실시의 신생 지상물이미지(NB-1', NB-2')의 둘레에는 도 9(본 발명에 따른 수치도화시스템이 수치도화이미지의 개체에 유효범위를 표시한 모습을 도시한 도면)와 같이, 항공사진DB(21)에 저장된 변화전,후 수치도화이미지에 유효범위이미지(202, 206)를 포함하며, 수치도화 편집모듈(25)은 신생 유효범위이미지(202)와 삭제 대상 유효범위이미지(203, 204)를 각각 확인한다.

한편, 본 실시는 도 9의 (a)도면과 같이 1차 편집이 완료된 수치도화이미지에서 신생 유효범위이미지(202)와 삭제 대상 유효범위이미지(203, 204)에 갭(gap)이 발생하며, 수치도화 편집모듈(25)은 이렇게 확인된 갭(S1, S2)의 위치와 범위를 정확히 파악한다.

STEP 7) 파트 단위 구성

본 실시의 수치도화시스템은 앞서 설명한 바와 같이, 수치도화이미지를 파트 단위로 관리한다. 따라서 지상물이미지(B)는 물론 유효범위이미지 또한 도 10(본 발명에 따른 수치도화시스템이 지상물을 단위별로 분류해서 갱신하는 모습을 도시한 도면)에서 보인 대로 지상물 집합체(401)와 유효범위 집합체(601)로 구성해 관리되고, 해당 수치도화이미지의 베이스에도 지상물 집합체(401)와 유효범위 집합체(601)가 각각 배치되는 구간(D3, D4)이 설정된다.

따라서 갱신모듈(26)은 신생 지상물이미지(NB-1', NB-2')가 위치하는 파트와 신생 유효범위이미지(202, 206)가 위치하는 파트를 각각 설정하고, 이렇게 설정된 파트 집합체인 신생 지상물 집합체(401)와 신생 유효범위 집합체(601)를 생성한다.

한편, 수치도화 편집모듈(25)이 확인한 갭(S1, S2)은 변화전,후 수치도화이미지 내 지상물 집합체 또는 유효범위 집합체에 변화가 있음을 의미하고, 이에 따라 상기 지상물 집합체 또는 유효범위 집합체가 삽입되는 수치도화이미지의 베이스 내 구간에도 변화가 있음을 의미한다.

전술한 이유로, 갱신모듈(26)은 신생 유효범위이미지(202)와 삭제 대상 유효범위이미지(203, 204) 간의 갭(S1, S2)은 물론, 신생 지상물이미지와 삭제 대상 지상물이미지 간의 갭을 확인하고, 변화전 수치도화이미지의 베이스에서 삭제 대상 유효범위 집합체(303, 315)의 삽입 구간과 삭제 대상 지상물 집합체(103, 115)의 삽입 구간을 삭제한다. 대신에 갱신모듈(26)은 신생 지상물 집합체(401)와 신생 유효범위 집합체(601)를 삽입하는 구간(D3, D4)을 생성한다.

계속해서, 갱신모듈(26)은 새로 생성한 수치도화이미지의 베이스 내 구간(D3, D4)에 신생 지상물 집합체(401)와 신생 유효범위 집합체(601)를 모두 삽입한다.

참고로, 수치도화이미지 내 베이스 구간과 집합체는 수치도화이미지에 삽입되거나 삭제되어야 할 유효범위이미지와 지상물이미지 각각의 대상과 위치를 확인하기 위한 기준정보에 불과하므로, 도 10과 같이 임의의 집합체가 다른 집합체의 유효범위이미지 또는 지상물이미지과 겹쳐도 다른 집합체의 유효범위이미지 또는 지상물이미지가 가려지거나 삭제되는 것은 아니며, 임의의 집합체 내 유효범위이미지 또는 지상물이미지만이 수치도화이미지에 삽입되거나 삭제된다.

결국, 항공사진을 바탕으로 단순 도화작업을 한 신생 이미지만으로도 새로운 수치도화이미지를 손숩게 완성해서 지도로서 활용할 수 있다.

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.

Claims (1)

1. 서로 다른 위치를 촬영한 다수의 항공사진 이미지를 서로 조합해서 하나의 통합된 항공사진 이미지로 서로 편집하고, 상기 통합된 항공사진 이미지에 포함되는 지상물이미지별로 GPS좌표와 지상물 명칭을 수집데이터로 링크해서 항공사진 데이터로 생성하는 항공사진 편집장치(10),
   상기 통합된 항공사진 이미지와 수집데이터와 변화전 수치도화이미지와 변화후 수치도화이미지를 저장하되, 상기 수치도화이미지는 수치도화이미지 베이스에 다수의 지상물 집합체가 조합되어 이루어진 항공사진DB(21); 변화전 수치도화이미지 내에서 일정한 간격의 격자형 파트 구성과 지상물이미지의 배치 기준을 잡기 위한 기준점 정보와, 상기 수집데이터를 저장하는 수집데이터DB(21'); 상기 항공사진 데이터의 항공사진 이미지와 해당 수치도화이미지와 수집데이터를 항공사진DB(21) 및 수집데이터DB(21')에서 각각 검색해서 수치도화이미지를 제작하되, 변화후 수치도화이미지는 신규 항공사진 이미지를 바탕으로 지상물이미지만을 도화하며, 항공사진DB(21)에 저장하는 수치도화모듈(22); 항공사진DB(21)에서 검색한 상기 변화후 수치도화이미지에서 일정 범위 이내에 위치하는 변화후 지상물이미지들의 중점을 각각 변화후 연결선으로 연결하고, 상기 변화후 수치도화이미지에 대응하는 변화전 수치도화이미지를 항공사진DB(21)에서 검색하며, 상기 변화전 수치도화이미지에서 일정 범위 이내에 위치하는 변화전 지상물이미지들의 중점을 각각 변화전 연결선으로 연결하는 분석모듈(23); 상기 변화전 연결선과 변화후 연결선을 서로 비교해서 소멸되거나 생성된 연결선을 확인하고, 소멸 또는 생성된 해당 연결선의 중점을 확인하여 수치도화이미지에서 삭제 대상 지상물이미지와 신생 지상물이미지를 확인하는 갱신대상 분류모듈(24); 상기 변화후 수치도화이미지 내 신생 지상물이미지의 중점과 연결된 변화후 연결선을 이웃 연결선과 연결하고, 상기 변화전 수치도화이미지 내 변화전 지상물이미지의 중점과 연결된 변화전 연결선 중에서 상기 이웃 연결선에 대응하는 변화전 연결선의 배치각도와 길이 비율로 상기 변화후 연결선과 이웃 연결선을 맞춰서 상기 신생 지상물이미지의 위치를 이동시키는 수치도화 편집모듈(25); 수치도화 편집모듈(25)이 상기 신생 지상물이미지를 이동시킨 위치에 대한 파트들을 설정하고, 상기 파트들의 집합체를 신생 지상물 집합체(401)로 생성하며, 상기 수치도화이미지 베이스에 신생 지상물 집합체(401)가 삽입되어야 할 위치 및 범위로 구간을 생성하여, 신생 지상물 집합체(401)를 상기 구간에 삽입하는 갱신모듈(26);을 구비한 수치도화장치(20), 및
   구동모터(31); 구동모터(31)에 수직으로 입설되며 길이방향을 따라 홀라인(32a)을 형성한 관 형상의 가이드프레임(32); 가이드프레임(32)에 삽입되며 구동모터(31)의 동력을 받아 롤링하는 스크류(33); 홀라인(32a)을 관통하게 인출되는 거치대(34a)를 갖추고 스크류(33)의 나선피치와 맞물려서 스크류(33)의 회전방향을 따라 승,하강하는 이동자(34); 가이드프레임(32)이 관통하여 이동가능하게 설치되고 거치대(34a)에 안착되어서 이동자(34)의 이동을 따라 이동하며 일정 범위 이내의 지상물과 다른 기준장치(20', 20")의 거리를 측정하는 라이다(35); 가이드프레임(32)에 삽입된 스크류(33)를 롤링 가능하게 지지하며 가이드프레임(32)의 상단을 마감하는 마개(36); 현재 GPS위치를 감지하며 기준장치(20)의 최상단인 마개(36) 상에 설치되는 GPS계측기(37); 구동모터(31)의 구동을 제어하고 GPS계측기(37)가 감지한 GPS위치를 출력하며 라이다(35)가 측정한 지상물과의 거리와 다른 기준장치와의 거리에 대한 거리정보로 저장하는 제어기(38);를 구비한 기준장치(30)
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 변화전,후 디지털 항공사진 보정을 통한 지형변화정보 갱신을 위한 수치도화시스템.

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