KR101747335B1

KR101747335B1 - 카메라 지향부재가 탑재된 셀카기능을 갖는 쿼드롭터 및 이를 이용한 자동 셀카촬영방법

Info

Publication number: KR101747335B1
Application number: KR1020150126711A
Authority: KR
Inventors: 장재원; 최인호; 박무혁; 김태식
Original assignee: 한국항공우주연구원
Priority date: 2015-09-08
Filing date: 2015-09-08
Publication date: 2017-06-14
Also published as: KR20170029747A

Abstract

카메라 지향부재가 탑재된 셀카기능을 갖는 쿼드롭터 및 이를 이용한 자동 셀카촬영방법이 개시되어 있다.
이 중, 카메라 지향부재가 탑재된 셀카기능을 갖는 쿼드롭터는, 쿼드롭터 몸체; 상기 쿼드롭터 몸체에 설치된 채, 타겟을 자동 촬영하는 카메라; 상기 쿼드롭터 몸체에 설치된 채, 상기 타겟의 발신부로부터 발신되는 발신신호를 수신하여 상기 카메라의 지향 방향을 결정할 수 있는 정보를 제공하는 카메라 지향 부재; 상기 카메라 지향부재로부터 카메라의 지향 방향 정보를 제공받아서 타겟의 위치를 파악하고, 상기 카메라가 타겟을 지향하였을 때에 한하여 카메라를 작동시키는 제어부;를 포함하며, 상기 카메라 지향부재는, 사분면에 각각 설치된 채, 상기 타겟의 발신부로부터 발신되는 신호를 선택적으로 수신하고, 수신된 신호를 상기 제어부로 전송하는 적어도 4개의 수신부; 및 상기 각 수신부를 격리하기 위한 격판;으로 구성된 것을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

카메라 지향부재가 탑재된 셀카기능을 갖는 쿼드롭터 및 이를 이용한 자동 셀카촬영방법{POV shot by Quad ropteo automatic way and it has a camera mounted POV-oriented member function}

본 발명은 카메라 지향부재가 탑재된 셀카기능을 갖는 쿼드롭터 및 이를 이용한 자동 셀카촬영방법에 관한 것이다.

특히, 자동 비행 모드로 비행하는 쿼드롭터가 촬영 대상물(타겟)의 방향 및 위치를 자동으로 인식하여 연속적으로 자가 촬영이 가능토록 한 카메라 지향부재가 탑재된 셀카기능을 갖는 쿼드롭터 및 이를 이용한 자동 셀카촬영방법에 관한 것이다.

일반적으로 공중영상을 얻기 위해서는 유인항공기에, 항공촬영을 위한 고가의 영상촬영장비를 탑재하여 실시하므로, 매우 고가이며 별도의 비행장 등이 필요하였다.

이에 비해 무인헬리콥터 등에 의한 공중촬영은 비교적 적은 장비와 인력으로 운영이 가능하여 소규모 공중영상촬영시 많이 활용되고 있다.

그리고, 무인헬리콥터로 공중영상을 촬영하기 위해서는 무인헬리콥터와 카메라를 장착할 수 있는 카메라 짐벌장치가 필요하며, 이 짐벌방치의 조종 또한 공중영상을 획득하는데 중요한 요소를 차지한다.

현재까지의 무인헬리콥터에 의한 공중촬영 방법은 무인헬리콥터 조종사와는 별도로 무인헬리콥터의 탑재 짐벌을 조종하는 지상조종사가 별도로 요구된다. 무인헬리콥터의 짐벌에 장착된 카메라의 시선을 지상의 짐벌조종사에 의해 수동으로 조종하여 촬영 대상물을 추적하며 촬영한다. 카메라의 촬영 각도를 조절하기 위해 지상 짐벌 조종사는 현재 카메라가 주시하고 있는 시선에서 촬영된 영상을 볼 수 있도록 별도의 소형카메라를 장착하여 이 카메라의 영상을 지상으로 전송하여 액정디스플레이 등에 나타난 영상을 지상조종사가 보면서 촬영각도를 조절한다.

이러한 공중촬영방식은 촬영대상물의 추적 촬영을 지상조종사의 수동 조종에 의존하게 되므로 조작이 번거롭다. 예컨대, 지상조종사 자신을 촬영할 경우, 지상조종사 자신이 무인헬리콥터의 카메라 촬영각도를 조절하여야 하나, 이의 조정이 어렵고 카메라가 자신을 향하고 있는지도 확인하기 어려우므로 촬영에 어려움이 있다.

특허문헌 1 : 공개특허공보 제10-2012-0082728호

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 본 발명의 주요 목적은 카메라가 타겟을 추종하도록 하는 카메라 지향부재를 쿼드롭터에 적용하여, 저가의 공중 셀카수단을 마련할 수 있는 카메라 지향부재가 탑재된 셀카기능을 갖는 쿼드롭터를 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 상기 카메라 지향부재가 탑재된 셀카기능을 갖는 쿼드롭터를 이용한 자동 셀카촬영방법을 제공함에 있다.

본 발명은 상기한 일 목적에 따라, 쿼드롭터 몸체; 상기 쿼드롭터 몸체에 설치된 채, 타겟을 자동 촬영하는 카메라; 상기 쿼드롭터 몸체에 설치된 채, 상기 타겟의 발신부로부터 발신되는 발신신호를 수신하여 상기 카메라의 지향 방향을 결정할 수 있는 정보를 제공하는 카메라 지향 부재; 상기 카메라 지향부재로부터 카메라의 지향 방향 정보를 제공받아서 타겟의 위치를 파악하고, 상기 카메라가 타겟을 지향하였을 때에 한하여 카메라를 작동시키는 제어부;를 포함하며, 상기 카메라 지향부재는, 사분면에 각각 설치된 채, 상기 타겟의 발신부로부터 발신되는 신호를 선택적으로 수신하고, 수신된 신호를 상기 제어부로 전송하는 적어도 4개의 수신부; 및 상기 각 수신부를 격리하기 위한 격판;으로 구성된 것을 더 포함하는 카메라 지향부재가 탑재된 셀카기능을 갖는 쿼드롭터가 제공된다.

또한, 본 발명은 상기 쿼드롭터 몸체에 설치된 채, 쿼드롭터 몸체와 타겟간의 거리를 측정하여 상기 제어부로 전송하는 거리센서를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 제어부는 거리센서로부터 취득한 거리값이 제어부에 미리 입력된 설정 거리값을 벗어나지 않도록 상기 쿼드롭터의 운전을 제어하여 상기 타겟과 일정한 거리를 유지할 수 있도록 할 수 있다.

삭제

본 발명의 다른 목적에 따라, 상기 타겟의 발신부로부터 발신된 신호를 쿼드롭터 몸체에 부착된 카메라 지향부재가 수신하면, 이를 제어부가 감지하여 쿼드롭터 몸체부에 설치된 카메라가 타겟을 지향하도록 쿼드롭터 몸체부의 자세를 제어한 후 카메라를 작동시켜 타겟을 자동으로 촬영할 수 있도록 한 카메라 지향부재가 탑재된 셀카기능을 갖는 쿼드롭터의 자동 셀카촬영방법이 제공된다.

이상의 본 발명은 자동 비행 모드로 비행하는 쿼드롭터가 타겟의 방향 및 위치를 자동으로 감지하고 타겟을 추종하면서 연속적으로 자가 촬영이 가능토록 하는 시스템을 저가로 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 카메라 지향부재가 탑재된 셀카기능을 갖는 쿼드롭터의 기본 구성도
도 2는 본 발명에 따른 카메라 지향부재가 탑재된 셀카기능을 갖는 쿼드롭터의 제어 블록도
도 3은 본 발명에 따른 카메라 지향부재가 탑재된 셀카기능을 갖는 쿼드롭터가 타겟을 향해 자세를 변경하는 상태도
도 4는 본 발명에 따른 카메라 지향부재의 구성도
도 5는 본 발명에 따른 카메라 지향부재가 탑재된 셀카기능을 갖는 쿼드롭터의 자동 셀카촬영방법을 설명하기 위한 흐름도

여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시 예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는 "의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 후술하는 바람직한 실시예를 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 이러한 실시 예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 카메라 지향부재가 탑재된 셀카기능을 갖는 쿼드롭터의 기본 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 카메라 지향부재가 탑재된 셀카기능을 갖는 쿼드롭터는, 무선으로 조종할 수 있는 무인 항공기로서, 쿼드롭터 몸체(100) 및 이 쿼드롭터 몸체(100)를 조종하기 위한 무선 조종기(미도시)를 기본 구성으로 하고 있으며, 무선 조종기의 조작에 의해 쿼드롭터 몸체(100)의 비행 및 정지, 비행방향, 비행고도 등을 조종할 수 있게 된다. 이러한 구성은 기존과 동일하다. 다만, 본 발명은 쿼드롭터 본체(100)에 정적 또는 동적인 타겟(200)을 자동으로 촬영할 수 있는 자동 셀카시스템이 구성된 것에 특징이 있다.

도 2는 본 발명에 따른 카메라 지향부재가 탑재된 셀카기능을 갖는 쿼드롭터의 제어 블록도이고, 도 3은 본 발명에 따른 카메라 지향부재가 탑재된 셀카기능을 갖는 쿼드롭터가 타겟을 향해 자세를 변경하는 상태도이다.

먼저, 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 셀카기능을 갖는 쿼드롭터의 세부 구성을 보면, 쿼드롭터 몸체(100), 카메라(110), 저장부(120), 카메라 지향부재(130) 및 제어부(140)를 포함한다.

카메라(110)는 상기 쿼드롭터 몸체(100)에 설치된 채, 상기 타겟(200)을 자동 촬영(셀카)하는 역할을 한다. 여기서, 카메라(110)의 촬영조건, 즉 촬영속도, 촬영횟수 등은 미리 설정해 놓는 것이 바람직하다.

저장부(120)는 상기 카메라(110)에서 촬영된 영상자료를 저장하기 위한 것으로, 상기 카메라(110)에서 찍은 영상자료를 상기 제어부(140)로 전송하면, 제어부(140)는 이 자료를 저장부(120)에 저장하게 된다. 이렇게 저장된 영상자료는 파일로 저장되어 컴퓨터 등에 연결하여 출력할 수 있게 된다.

카메라 지향부재(130)는 상기 쿼드롭터 몸체(100)에 설치된 채, 상기 타겟(200)의 발신부(210)로부터 발신되는 발신신호를 수신하여 상기 카메라(110)의 지향 방향을 결정할 수 있는 정보를 제공하는 역할을 하는 것이다.

이러한 카메라 지향부재(130)는 도 4에서와 같이, 사분면에 각각 설치된 채, 상기 타겟(200)의 발신부(210)로부터 발신되는 신호를 선택적으로 수신하고, 수신된 신호를 상기 제어부(140)로 전송하는 적어도 4개의 수신부(131)를 포함하며, 상기 각 수신부(131)를 격리하기 위한 격판(132)을 더 포함한다.

상기 카메라 지향부재(130)는 상기 4개의 수신부(131) 중, 특정 수신부에 발신신호가 수신되면, 발신신호가 수신된 수신부 쪽으로 방향을 전환할 수 있도록 정보를 제어부(140)에 제공한다. 여기서, 상기 카메라(110)가 지향하는 방향과 카메라 지향부재(130)는 같은 방향을 지향하도록 설치되어야 할 것이다.

제어부(140)는 상기 카메라 지행부재(130)의 수신부(131)에 수신된 수신정보를 제공받아서 타겟(200)의 위치를 파악하고, 도 3에서와 같이, 상기 카메라(120)가 타겟(200)을 지향하도록 쿼드롭터 몸체(100)의 자세를 제어하는 역할과, 상기 카메라(110)가 타겟(200)을 지향하였을 때에 한하여 카메라(110)가 작동되도록 제어하는 역할을 병행한다.

이러한 구성에 따라, 도 5에서와 같이, 쿼드롭터 몸체(100)가 자동비행모드로 비행하는 과정에서 타겟(200)으로부터의 발신신호를 카메라 지향부재(130)의 수신부(131)가 수신하여 제어부(140)로 전송하면 제어부(140)는 쿼드롭터 몸체(100)에 설치된 카메라(110)가 타겟(200)을 향하도록 자세를 제어한다. 이로써 자동 셀카를 찍을 수 있는 상태가 되고, 이 상태에서 제어부(140)에 의해 카메라(110)를 작동시켜 타겟(200)을 촬영하게 된다. 여기서, 타겟(200)은 쿼드롭터의 사용자 자신이 될 수 있고, 움직이는 사물이 될 수도 있다.

한편, 본 발명에 따른 셀카기능을 갖는 쿼드롭터는 쿼드롭터 몸체(100)와 타겟(200)이 일정한 간격을 유지할 수 있게 제어하는 거리센서(150)를 더 포함할 수 있다. 거리센서(150)는 상기 쿼드롭터 몸체(100)에 설치된 채, 쿼드롭터 몸체(100)와 타겟(200)간의 거리를 측정하고, 측정된 거리값을 상기 제어부(140)로 전송되는 역할을 한다.

이렇게 제어부(140)로 전송된 거리값은 카메라(110)의 촬영 범위를 감안하여 제어부에 미리 입력된 설정 거리값을 벗어나지 않고 상기 쿼드롭터 몸체(100)와 타겟(200) 간의 거리가 설정 범위 이내에서 유지되도록 운전제어를 한다. 따라서, 최적의 촬영물을 얻을 수 있게 된다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상을 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.

100 : 쿼드롭터 몸체 110 : 카메라
120 : 저장부 130 : 카메라 지향부재
131 : 수신부 132 : 격판
140 : 제어부 150 : 거리센서
200 : 타겟

Claims

쿼드롭터 몸체;
상기 쿼드롭터 몸체에 설치된 채, 타겟을 자동 촬영하는 카메라;
상기 쿼드롭터 몸체에 설치된 채, 상기 타겟의 발신부로부터 발신되는 발신신호를 수신하여 상기 카메라의 지향 방향을 결정할 수 있는 정보를 제공하는 카메라 지향 부재;
상기 카메라 지향부재로부터 카메라의 지향 방향 정보를 제공받아서 타겟의 위치를 파악하고, 상기 카메라가 타겟을 지향하였을 때에 한하여 카메라를 작동시키는 제어부;를 포함하며,
상기 카메라 지향부재는,
사분면에 각각 설치된 채, 상기 타겟의 발신부로부터 발신되는 신호를 선택적으로 수신하고, 수신된 신호를 상기 제어부로 전송하는 적어도 4개의 수신부; 및
상기 각 수신부를 격리하기 위한 격판;으로 구성된 것을 더 포함하는 카메라 지향부재가 탑재된 셀카기능을 갖는 쿼드롭터.
청구항 1에 있어서,
상기 쿼드롭터 몸체에 설치된 채, 쿼드롭터 몸체와 타겟간의 거리를 측정하여 상기 제어부로 전송하는 거리센서를 더 포함하는 카메라 지향부재가 탑재된 셀카기능을 갖는 쿼드롭터.
청구항 2에 있어서,
상기 제어부는 거리센서로부터 취득한 거리값이 제어부에 미리 입력된 설정 거리값을 벗어나지 않도록 상기 쿼드롭터의 운전을 제어하여 상기 타겟과 일정한 거리를 유지할 수 있도록 하는 카메라 지향부재가 탑재된 셀카기능을 갖는 쿼드롭터.
삭제
청구항 1에 기재된 카메라 지향부재가 탑재된 셀카기능을 갖는 쿼드롭터의 셀카촬영방법으로,
상기 타겟의 발신부로부터 발신된 신호를 쿼드롭터 몸체에 부착된 카메라 지향부재가 수신하면, 이를 제어부가 감지하여 쿼드롭터 몸체부에 설치된 카메라가 타겟을 지향하도록 쿼드롭터 몸체부의 자세를 제어한 후 카메라를 작동시켜 타겟을 자동으로 촬영할 수 있도록 한 카메라 지향부재가 탑재된 셀카기능을 갖는 쿼드롭터의 자동 셀카촬영방법.