KR101835513B1

KR101835513B1 - 항공촬영된 영상이미지로 대칭지형물을 도화하는 공간영상도화 시스템

Info

Publication number: KR101835513B1
Application number: KR1020170095572A
Authority: KR
Inventors: 김유희
Original assignee: 주식회사 유성
Priority date: 2017-07-27
Filing date: 2017-07-27
Publication date: 2018-03-07

Abstract

본 발명은 항공촬영된 영상이미지로 대칭지형물을 도화하는 공간영상도화 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 항공촬영이 진행되는 지역의 지형지물 가운데 임의로 둘 이상의 선택된 보정 기준점에 각각 설치되며 각 보정 기준점의 GPS 좌표를 측위하고, 측위된 GPS 좌표에서 주변의 각종 지형지물까지의 거리를 측정하며, 측위된 GPS 좌표와 측정된 거리데이터를 무선통신을 통해 외부로 전송하는 측정장치를 이용하여 GPS 좌표와 거리데이터를 근거로 항공촬영 이미지의 일차도화 이미지를 보정하는 항공촬영된 영상이미지로 대칭지형물을 도화하는 공간영상도화 시스템에 관한 것이다.

Description

항공촬영된 영상이미지로 대칭지형물을 도화하는 공간영상도화 시스템{Image processing system for precise sequential processing of aerial photographed image data}

본 발명은 공간영상도화 기술 분야 중 항공촬영된 영상이미지로 대칭지형물을 도화하는 공간영상도화 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 항공촬영이 진행되는 지역의 지형지물 가운데 임의로 둘 이상의 선택된 보정 기준점에 각각 설치되며 각 보정 기준점의 GPS 좌표를 측위하고, 측위된 GPS 좌표에서 주변의 각종 지형지물까지의 거리를 측정하며, 측위된 GPS 좌표와 측정된 거리데이터를 무선통신을 통해 외부로 전송하는 측정장치를 이용하여 GPS 좌표와 거리데이터를 근거로 항공촬영 이미지의 일차도화 이미지를 보정하는 항공촬영된 영상이미지로 대칭지형물을 도화하는 공간영상도화 시스템에 관한 것이다.

도화는 항공 촬영된 영상이미지를 평면의 지도화 처리하는 것이고, 도화된 결과의 각 위치에 해당 위치정보와 공간정보가 전산시스템을 통해 디지털로 수치화되어 제작된 지도를 수치지도라고 하며, 수치지도는 일반적인 도로지도, 관광지도 등의 제작에 기본적인 틀로 활용된다.

그러므로 항공촬영된 영상 이미지를 도화 처리를 거쳐 평면의 지도화 또는 필요에 의하여 3 차원의 입체 지도화로 변형하는 도화과정이 매우 중요함은 당연하고, 수치지도 제작과정은 일차적으로 항공기를 이용한 항공촬영 이미지의 수집하는 것에서 시작하여, 수집된 항공촬영 이미지를 기초로 이미지를 도화하고, 도화 이미지에 설정된 기준점에 GPS 좌표를 맞추어 좌표정보를 합성하는 순서로 이루어진다.

따라서, 항공촬영된 이미지 정보를 도화 처리하는 과정은 수치지도의 제작에 있어 가장 중요한 요소라고 할 수 있는데, 우리나라의 경우 1974년부터 1995년까지 1/25,000 지형도 수정제작을 위한 1/37000 및 1/20,000 항공사진이 촬영되었고, 1995년 이후 현재는 1/5,000 지형도 수정제작을 위한 1/20,000 및 1/1,000 지형도 제작을 위한 1/5,000 항공사진이 촬영되고 있다.

그런데, 항공촬영 이미지 정보는 항공기에서 촬영되는 것이므로 멀리 떨어진 지점에 대해서는 광학적인 변형이 발생할 수 밖에 없다.

그 결과, 얻어진 항공촬영 이미지를 도화 처리하는 과정에서 일정한 격자형상의 GPS 좌표에 항공촬영 이미지에 그대로 맞출 경우 약간의 오차가 발생한다.

때문에, 항공촬영 이미지를 도화 처리하여 나타나는 인공구조물 또는 각종 지형 지물의 모습 및 크기 등은 실제와 다소간의 차이가 있게 되므로 수치지도의 신뢰성이 떨어지게 되는 문제점이 있다.

또한, 근래에는 1/1,000 수준의 지형도도 제작되고 있으므로 지형도 제작의 기본 자료로 활용되는 항공촬영 이미지에 요구되는 정밀도도 더욱 높아지고 있는 실정이다.

대한민국 특허 등록번호 제10-1219162호(2012.12.31.) '항공촬영 이미지의 정밀도 향상을 위한 영상처리시스템'

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 항공촬영이 진행되는 지역의 지형지물 가운데 임의로 둘 이상의 선택된 보정 기준점에 각각 설치되며 각 보정 기준점의 GPS 좌표를 측위하고, 측위된 GPS 좌표에서 주변의 각종 지형지물까지의 거리를 측정하며, 측위된 GPS 좌표와 측정된 거리데이터를 무선통신을 통해 외부로 전송하는 측정장치를 이용하여 GPS 좌표와 거리데이터를 근거로 항공촬영 이미지의 일차도화 이미지를 보정하는 항공촬영된 영상이미지로 대칭지형물을 도화하는 공간영상도화 시스템을 제공한다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 측정장치(100); 상기 측정장치(100)가 전송한 GPS 좌표와 거리데이터를 무선수신하고 해당 제어신호에 의하여 할당된 영역에 저장하는 측정정보 저장모듈(200); 항공촬영에 의하여 확보된 이미지데이터가 해당 제어신호에 의하여 할당된 영역에 저장되는 항공촬영 이미지DB(300); 상기 항공촬영 이미지DB(300)에 저장된 항공촬영 이미지데이터에 상기 측정정보 저장모듈(200)이 저장한 GPS 좌표와 거리데이터를 연계시키는 합성 처리하여 일차도화 이미지를 생성하고 컴퓨터에 구현되는 일차도화 처리모듈(400); 상기 일차도화 처리모듈(400)이 생성한 일차도화 이미지를 해당 제어신호에 의하여 보정하되 상기 일차도화 이미지에 합성처리된 GPS 좌표와 거리데이터를 기준으로 상기 일차도화 이미지 상에 나타난 보정 기준점들의 위치와 주변지형지물의 위치가 거리와 축척비율이 일치되도록 상기 일차도화 이미지를 부분적으로 확대 또는 축소하여 최종 도화 이미지를 생성하며 컴퓨터에 구현되는 도화보정모듈(500); 상기 도화보정모듈(500)이 생성한 최종도화 이미지를 해당 제어신호에 의하여 할당된 영역에 저장하는 도화이미지DB(600);를 포함하되, 상기 측정장치(100)는 삼각형의 평판부재로 형성된 지지판(110); 상기 지지판(110)의 테두리부 중 한 곳에 구비되어 GPS 좌표를 측위하는 GPS 수신기(130); 상기 지지판(110)의 중앙부를 관통하여 구비되는 지지관(140); 상기 지지관(140)에 삽입고정된 지지대(150); 상기 지지대(150)의 상단에 결합되며 전원부와 제어회로부 및 회전모터를 내장하고, 상기 회전모터의 회전구동력을 외부로 공급하는 회동축(162)이 돌출되어 있는 구동부(160); 상기 구동부(160)의 상단에 구비되고 상기 회동축(162)이 연결된 거치부재(170); 상기 거치부재(170)의 상면 중앙에 결합된 레이저 거리측정기(180); 지형 지물의 앞에 설치되어 레이저 거리측정기(180)로부터 발진된 레이저빔을 수광하는 타겟(TG) 및 상기 지지판(110)의 테두리부 중 어느 한 곳에 구비되며 상기 GPS 수신기(130)와 상기 레이저 거리측정기(180)와 회로적으로 연결되어 상기 GPS 수신기(130)가 측위한 GPS 좌표와 상기 레이저 거리측정기(180)가 측정한 거리데이터를 저장하고, 이를 무선통신을 통해 외부로 전송하는 전송부(190);를 포함하고; 상기 타겟(TG)은 지면에 박혀 세워지는 타겟기둥(PO)과, 상기 타겟기둥(PO)의 상단에 고정된 사각판상의 타겟판(TP)과, 상기 타겟판(TP)의 중심에 형성된 타겟공(TH)과, 상기 타겟공(TH)의 배면에 매립된 광다이오드(DIO)와, 상기 타겟판(TP)의 일측에 설치되어 무선신호를 송수신하는 무선통신모듈(WTR)과, 상기 타겟판(TP)의 전면에 설치된 램프(LAM)와, 상기 광다이오드(DIO)를 비롯한 무선통신모듈(WTR)과 램프(LAM)를 제어하며 광다이오드(DIO)를 통해 레이저빔이 수광되면 수광시점의 타임을 저장하여 레이저 거리측정기(180)로 타임정보를 송신함과 아울러 레이저 거리측정기(180)로부터 클럭동기화신호가 수신되면 시간을 동기화시키는 컨트롤보드(CTB)를 포함하여 구성되며; 상기 레이저 거리측정기(180)는 CPU인 레이저제어부(181)와, 상기 레이저제어부(181)와 연결되어 통신안테나(ANT)를 통해 타겟(TG)과 무선통신신호를 주고받는 무선통신부(182)와, 상기 레이저제어부(181)에 연결되어 클럭동기화신호를 생성하고 현재 시간을 관리하는 타임제어부(183)와, 상기 레이저제어부(181)와 연결되어 상기 레이저제어부(181)로부터 수신되는 정보를 저장하고 갱신하는 메모리부(184)와, 상기 레이저제어부(181)의 제어신호하에 레이저빔의 속도와 도달시간 정보를 이용하여 타겟(TG)까지의 거리를 산출하는 거리연산부(185)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 항공촬영된 영상이미지로 대칭지형물을 도화하는 공간영상도화 시스템을 제공한다.

본 발명에 따르면, 항공촬영이 진행되는 지역의 지형지물 가운데 임의로 둘 이상의 선택된 보정 기준점에 각각 설치되며 각 보정 기준점의 GPS 좌표를 측위하고, 측위된 GPS 좌표에서 주변의 각종 지형지물까지의 거리를 측정하며, 측위된 GPS 좌표와 측정된 거리데이터를 무선통신을 통해 외부로 전송하는 측정장치를 이용하여 GPS 좌표와 거리데이터를 근거로 항공촬영된 영상이미지의 일차 도화 이미지를 보정하여 정밀도를 높이는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 도화를 위한 영상처리시스템의 블록구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 도화를 위한 영상처리시스템을 구성하는 측정장치의 예시도이다.
도 3은 도 2의 측정장치중 일부를 발췌하여 보인 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 측정장치중 타겟을 보인 예시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 측정장치중 타겟의 변형예를 보인 예시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 측정장치를 구성하는 레이저 거리측정기의 예시적인 구성블럭도이다.
도 7은 본 발명에 따른 측정장치를 구성하는 레이저 거리측정기를 이용한 거리측정예를 보인 예시도이다.
그리고
도 8은 본 발명에 따른 도화를 위한 영상처리시스템의 도화보정모듈이 일차도화 이미지에 대한 보정을 수행하는 실시예를 나타낸 도면이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 도화를 위한 영상처리시스템은 측정장치(100), 측정정보 저장모듈(200), 항공촬영 이미지DB(Data Base, 300), 일차도화 처리모듈(400), 도화보정모듈(500) 및 도화이미지DB(600)를 포함한다.

이때, 상기 측정장치(100)는 항공촬영이 진행되는 지역의 지형지물 가운데 임의로 2이상 선택되는 보정 기준점들에 설치되어 각 보정 기준점의 GPS 좌표를 측위하고, 측위된 GPS 좌표에서 주변의 각종 지형지물까지의 거리들을 측정하며, 측위된 GPS 좌표 및 측정된 거리데이터를 무선통신을 통해 외부로 전송하는 장치이다.

본 발명은 항공촬영이 진행되는 지역의 지형지물 가운데 임의로 다수개의 보정 기준점을 선택하여 각 보정 기준점의 GPS 좌표와 해당 GPS 좌표에서 주변의 지형지물까지의 거리를 실제로 측정하고 상기 GPS 좌표와 거리데이터를 토대로 하여 광학적 한계에 따른 왜곡이 나타날 수 있는 도화된 항공촬영 이미지에 대하여 보정을 수행하는 것을 특징으로 하는데 상기 측정장치(100)는 이와 같은 보정의 근거가 되는 각 보정기준점에서의 GPS 좌표 및 해당 GPS 좌표에서 주변의 주형지물까지의 거리데이터를 수집할 수 있게 해준다.

이러한 측정장치는 도 2의 예시와 같이, 지지판(110), 레그부재(120), GPS 수신기(130), 지지관(140), 지지대(150), 구동부(160), 거치부재(170), 레이저 거리측정기(180) 및 전송부(190)를 포함하여 구성된다.

이때, 지지판(110)은 도 3의 예시와 같이, 삼각형의 평판부재로 형성되며, 상기 지지판(110)의 하단 각 코너부에는 길이 조절이 가능한 레그부재(120)가 결합되고, 상기 레그부재(120)들은 각각 독립적으로 길이조절이 가능하므로 상기 측정장치(100)가 설치되는 곳이 평지가 아니더라도 상기 지지판(110)은 수평을 유지하며 설치될 수 있게 된다.

또한, 상기 지지관(140)은 상기 지지판(110)의 중앙부를 관통하여 구비되는 관형부재로서 그 측면을 관통하여 결합되는 볼트부재(141)를 구비하며, 상기 지지대(150)가 삽입되는 부분이다.

이때, 상기 지지대(150)는 상기 볼트부재(141)가 풀려있는 상태에서 상기 지지관(140)에 삽입되고 적절한 높이가 설정되면 상기 볼트부재(141)를 조여 위치고정되도록 구성된다.

때문에, 상기 레이저 거리측정기(180)의 거리측정에 방해가 되는 장애물이 일정 높이 내에 있을 경우 상기 지지대(150)의 높이를 상향한 후 고정할 수 있다.

그리고, 상기 구동부(160)는 도 2의 예시와 같이, 상기 지지대(150)의 상단에 결합되는 육면체 형상의 모듈로서, 전원부와 제어회로부 및 회전모터를 내부에 구비하고, 상기 제어회로부에 상기 회전모터에 대한 제어신호를 보내주는 조작부(161)를 외부 측면에 구비하며, 일정한 각도 단위로 회전할 수 있게 해주는 회전구동력을 외부로 공급하는 회동축(162)이 연직 상방향으로 돌출된다.

따라서, 상기 구동부(160)는 상기 레이저 거리측정기(180)가 보정 기준점에서 일정 각도로 회전해 가면서 주변의 지형지물까지의 거리를 측정하는 것을 가능하게 해준다.

구체적으로, 원판형 부재인 거치부재(170)가 상기 구동부(160)의 상단에 결합되어 있으므로 상기 거치부재(170)의 하단 중앙에 상기 구동부(160)의 회동축(162)과 결합되는 회전축 이음부(171)를 갖춤으로서 상호 고정될 수 있다.

그리고, 상기 레이저 거리측정기(180)는 상기 거치부재(170)의 상면 중앙에 결합되어 레이저(L)로부터 방출되는 레이저빔이 타겟(TG, 도 4 참조)에 도달되는 시간을 측정하여 레이저빔의 속도는 알고 있는 상태이므로 시간과 속도와 거리의 관계식으로부터 거리값을 산출할 수 있게 된다.

여기에서, 중요한 점은 통상 거리값측정의 경우 레이저빔을 쏜 후 되돌아오는 레이저빔을 검출하여 걸리는 시간을 측정하고, 이를 기반으로 거리값을 산출하는 것이 일반적이지만 경우에 따라서는 반사되는 레이저빔이 정확하게 반사되지 않거나 이를 검출하지 못할 때가 빈번하게 발생되어 거리측정 불량이 발생하는 경우가 많아 본 발명에서는 이러한 방식을 채용하지 않고 본 발명만의 타겟(TG) 조준, 검출식 거리측정방식을 개시한다.

이를 위해, 본 발명에서는 도 4의 예시와 같은 타겟(TG)을 포함하는데, 상기 타겟(TG)은 주변 지형지물 앞에 설치된다.

이러한 타겟(TG)은 지면에 박혀 세워지는 타겟기둥(PO)과, 상기 타겟기둥(PO)의 상단에 고정된 사각판상의 타겟판(TP)으로 이루어진다.

그리고, 상기 타겟판(TP)의 중심에는 타겟공(TH)이 일정크기로 형성되어 상기 레이저(L)로부터 발진된 레이저빔이 수광될 수 있도록 구성되며, 상기 타겟공(TH)의 배면에는 광다이오드(DIO)가 상기 타겟판(TP)에 매립되는 형태로 구비되고, 상기 광다이오드(DIO)는 상기 타겟판(TP)에 매립된 컨트롤보드(CTB)와 연결 제어된다.

여기에서, 상기 컨트롤보드(CTB)는 MCU(Main Control Unit)을 탑재한 PCB 기판으로서, 타임을 설정할 수 있는 클럭동기화기능을 갖춘 제어기이며, 광다이오드(DIO)를 통해 레이저빔이 수광되면 이를 검출하여 정확하게 수광되었음을 확인하고, 수광과 동시에 수광시 수광시점의 타임(시간)을 저장하여 레이저 거리측정기(180)로 타임정보를 송신할 수 있도록 구성된다. 때문에, 레이저 거리측정기(180)로부터 특정신호, 이를 테면 클럭동기화신호가 수신되면 그 신호에 따라 클럭, 즉 시간을 동기화시킨다.

이를 위해, 상기 타겟판(TP)의 일측에는 무선신호를 송수신할 수 있는 무선통신모듈(WTR)이 더 설치되어 상기 컨트롤보드(CTB)와 연결됨으로써 제어신호를 송수신할 수 있도록 구성된다.

뿐만 아니라, 상기 타겟판(TP)에는 축전지(EBT)가 내장되며, 상기 축전지(EBT)는 상기 타겟판(TP)의 상단에 경사배치된 태양전지판(STP)에서 집광을 통해 얻어진 전기를 저장하여 제어 및 구동에 필요한 전원으로 활용하게 된다.

특히, 상기 타겟판(TP)의 전면 상측에는 램프(LAM)가 설치되어 레이저빔이 광다이오드(DIO)에 수광되었을 때 점등되게 제어함으로써 레이저빔이 타겟(TG)에 정확하게 도달되었음을 작업자가 원거리에서 쉽게 확인할 수 있도록 구성되며, 이것은 또한 일종의 영점 조정신호가 된다.

이에 더하여, 상기 타겟기둥(PO)의 안정적인 설치를 위해 도 5의 예시와 같이, 상기 타겟기둥(PO)에는 일정길이 나사산(SCW)이 형성되고, 상기 나사산(SCW)에는 하방이 개방된 원통형상의 지지컵(CUP)이 나사체결될 수 있다.

이렇게 되면, 타겟기둥(PO)을 지중에 박아 세운 상태에서 지지컵(CUP)을 회전시켜 지면을 파고들게 조이면 타겟기둥(PO)은 흔들림없이 안정적으로 세워진 상태를 유지하게 된다.

한편, 상기 레이저 거리측정기(180)는 도 6의 예시와 같이, CPU인 레이저제어부(181)를 포함한다.

그리고, 상기 레이저제어부(181)에는 무선통신부(182)가 연결되며, 무선통신부(182)는 통신안테나(ANT)를 통해 타겟(TG)과 무선통신신호를 주고받을 수 있도록 구성된다.

뿐만 아니라, 상기 레이저제어부(181)에는 타임제어부(183)가 더 연결되는데, 상기 타임제어부(183)는 클럭동기화신호를 생성하고, 현재 시간을 관리한다.

또한, 상기 레이저제어부(181)에는 메모리부(184)가 연결되어 수신되는 정보중 시간정보 등을 저장, 갱신, 삭제할 수 있도록 구성된다.

아울러, 상기 레이저제어부(181)에는 거리연산부(185)가 연결되는데, 거리연산부(185)는 레이저빔의 속도와 도달시간 정보를 이용하여 타겟(TG)까지의 거리를 산출하는데 사용되는 연산기이다.

덧붙여, 상기 레이저제어부(181)에는 타겟확인부(186)가 더 연결될 수 있는데, 상기 타겟확인부(186)는 작업자가 수동조작이 아닌 프로그램이나 리모트컨트롤을 통해 자동제어시 타겟(TG)에 영점조정되는지 여부를 컨트롤보드(CTB)가 보내는 신호를 통해 인식하여 영점조정 여부를 레이저제어부(181)로 출력하기 위한 수단이다. 혹은, 램프(LAM)가 점등되면 그 불빛을 감지하여 영점조정 여부를 체크할 수도 있다.

이렇게 구성된 상태에서 거리측정방식은 다음과 같다.

먼저, 레이저(L)를 통해 레이저빔을 발진시킨 상태에서 타겟(TG)을 향해 조준한다.

그러면, 레이저빔이 이동하다가 타켓(TG)의 타겟공(TH)에 조사되면 광다이오드(DIO)가 동작하면서 전류를 흘려 컨트롤보드(CTB)의 제어하에 램프(LAM)에 불이 들어오게 된다.

램프(LAM)가 점등되면 타겟(TG)에 정조준된 상태이므로 레이저제어부(181)는 레이저빔을 끄고, 타임제어부(183)를 통해 클럭동기화신호를 송신한다.

이에 따라, 타겟(TG) 혹은 클럭동기화신호를 수신한 주변 타겟(TG)은 모두는 타임제어부(183)가 송신한 클럭에 동기화되어 동일한 시간을 유지하게 된다.

이렇게 하여, 클럭이 동기화되면 이어 레이저제어부(181)는 다시 레이저빔을 발진시킴과 동시에 타임제어부(183)를 통해 레이저빔 발진시간을 메모리부(184)에 저장시킨다.

한편, 타겟(TG)은 레이저빔을 수광하고, 그 순간 현재시간을 저장한 후 무선통신부(182)로 저장된 시간을 송신하며, 수신된 타겟의 시간은 메모리부(184)에 저장된다.

이후, 거리연산부(185)는 메모리부(184)에 저장된 두 개의 시간차(레이저빔 발진시간과 타겟이 레이저빔을 수신한 시간)를 확인하고, 이를 연산하여 타겟(TG)까지의 거리값을 산출하게 된다.

이와 같은 과정을 거치게 되면, 거리값을 정확하게 산출할 수 있다.

덧붙여, 상기 타겟(TG)은 내약품성과 내화학성 및 내열성을 갖추도록 그 내면과 외면에 포졸란(Pozzolan) 1.5중량%, 모노글리세라이드(monoglyceride) 2.5중량%, 팽창흑연 8중량%, 뮬라이트 6중량%, 에틸렌글리콜모노메틸에테르 1.5중량%, 트리글리세라이드 2중량%, 규산소다 2중량%, 테르븀 2중량%, 티오시안구리 2중량%, MEHEC(methylethylhydroxyethylcelluloe) 2중량%, 알킬렌 아마이드 2중량% 및 나머지 에폭시수지로 이루어진 코팅액을 스프레이 코팅함이 특히 바람직하다.

이때, 상기 포졸란(Pozzolan)은 주로 콘크리트 혼화재로 많이 사용되지만, 이것은 인공 포졸란이고 본 발명에서는 내산성, 내부식성, 내구성 및 방수성을 증대시키기 위해 화산회, 화산암의 풍화물에서 채취된 천연 포졸란을 사용하며, 입도는 0.1-0.2mm가 바람직하다.

또한, 상기 모노글리세라이드는 유화를 촉진하여 표면에 이물질이 부착되는 것을 억제하므로 방오성을 강화시키기 위해 첨가된다.

아울러, 상기 팽창흑연(Exandable Graphite)은 그라파이트의 층상 구조를 갖기 때문에 그 층상 사이에 원자나 작은 분자를 집어 넣고 열을 가할 경우 아코디언처럼 분리가 되면서 입자가 수 백배 팽창하게 되는 현상을 이용하여 난연성, 방염성을 강화시킨다.

뿐만 아니라, 상기 뮬라이트는 고열에 대한 저항성이 커 하절기 실외 배치시에도 충분히 견딜 수 있도록 하기 위해 첨가된다.

그리고, 상기 에틸렌글리콜모노메틸에테르는 접착성을 강화시켜 부착력을 극대화시킴으로써 내구성을 높이기 위해 첨가되고, 상기 트리글리세라이드는 리시놀레인산을 주성분으로 하는 피막제로서 특히 외면과 내면 각각의 표면 평활도를 높여 방오성을 높이고 내침식성을 증대시키기 위해 첨가되고, 그리고 규산소다(Sodium Silicates)는 표면 접착력을 높이기 위해 첨가된다.

또한, 상기 테르븀은 란탄족에 속하는 희토류 금속으로서 내마모를 강화시키기 위해 첨가되며, 상기 티오시안구리는 구리계 방오제이고, 상기 MEHEC(methylethylhydroxyethylcelluloe)는 무수 글루코오즈 단량체 사슬로 이루어진 셀룰로오즈 유도체로서 보수기능 강화, 표면활성, 화학저항성을 강화시키기 위해 첨가되며, 상기 알킬렌 아마이드는 윤활성 및 안정성을 유지하기 위해 첨가되는 것으로, 혼합을 원활하게 하고, 혼합 후 부서짐이 발생하지 않도록 하기 위해 첨가된다.

뿐만 아니라, 상기 에폭시수지는 내화학성, 내약품성을 증대시키기 위해 첨가된다.

그리고, 도 7에서와 같이, 거치부재(170) 위에 결합된 레이저 거리측정기(180)가 삼각형으로 표현된 정북 방향에 있는 지형지물(타겟)까지의 거리를 측정하고(①), 북동방향으로 일정각도 회전한 뒤(②), 사다리꼴로 표현된 지형지물까지의 거리를 측정하는(③) 과정을 거침으로써 측정장치(100)가 설치된 보정 기준점에서 주변 지형지물까지의 거리를 측정하여 거리데이터를 생성할 수 있게 된다.

이러한 주변의 지형지물은 자체적으로 레이저 거리측정기(180)가 스캔하여 해당 거리값을 측정하거나 또는 원격 조정으로 지정된 지형지물과의 거리값을 측정할 수 있으며, 또한 내장된 프로그램에 의하여 처리할 수도 있고, 작업자가 수작업으로 조작할 수도 있다.

아울러, 상기 GPS 수신기(130)는 상기 지지판(110)의 테두리부 중 한 곳에 구비되어 GPS 좌표를 측위하는 수단으로서, 지피에스(GPS) 인공위성으로부터 실시간 수신된 신호를 분석하여 해당 좌표값을 측위하는 통상적인 GPS 측정기로 구현이 가능하다.

또한, 상기 전송부(190)는 상기 지지판(110)의 테두리부 중 한 곳에 구비되되 상기 GPS 수신기(130) 및 상기 레이저 거리측정기(180)와 회로적으로 연결되어 상기 GPS 수신기(130)가 측위한 GPS 좌표 및 상기 상기 레이저 거리측정기(180)가 측정한 거리데이터를 저장하고, 이를 공중통신방식 또는 사설통신방식의 무선통신을 통해 외부의 지정된 상대방에게 전송하는 장치로서 메모리 반도체와 신호처리 회로, 무선통신 회로 및 안테나를 구비한다.

그리하여, 상기 전송부(190)가 전송하는 GPS 좌표 및 주변 지형지물과의 사이에서 측정된 거리데이터는 상기 측정정보 저장모듈(200)이 실시간으로 수신하여 저장한다.

상기 측정정보 저장모듈(200)은 상기 측정장치(100)가 전송하는 각 보정기준점의 GPS 좌표 및 측정된 거리데이터를 수신하여 저장하는 모듈로서 구체적으로, 무선통신 수단과 메모리 수단이 구비된 컴퓨터 장치로서 구현된다.

또한, 상기 항공촬영 이미지DB(300)는 항공촬영의 결과 생성된 항공촬영 이미지를 저장하는 수단이다.

최근의 항공촬영은 디지털 방식으로 이루어지고 있으므로 서버가 항공촬영을 진행하고 있는 항공기와 실시간으로 통신을 수행할 수 있는 경우 촬영과 동시에 전송받아 DB를 구축하는 것도 가능하다. 이 경우 상기 항공촬영 이미지DB(300)는 항공촬영을 진행하는 항공기와 실시간으로 통신을 수행하는 컴퓨터 장치의 메모리부에 구현되게 될 것이다.

아울러, 상기 일차도화처리모듈(400)은 상기 항공촬영 이미지DB(300)에 저장된 항공촬영 이미지데이터에 상기 측정정보 저장모듈(200)이 저장한 GPS 좌표 및 거리데이터를 합성처리하여 일차도화 이미지를 생성하도록 컴퓨터에 구현되는 모듈이다. 즉, 영상합성을 수행하는 프로세서 및 S/W를 탑재한 컴퓨터로 구현된다.

상기 일차도화처리모듈(400)은 상기 항공촬영 이미지DB(300)에 나타나 있는 보정기준점에 상기 측정장치(100)가 측위한 GPS 좌표 및 측정된 거리데이터를 합성 또는 반영하여 일차 도화 이미지를 생성한다.

상기 도화보정모듈(500)은 상기 일차 도화 처리모듈(400)이 생성한 일차도화 이미지를 보정하되 상기 일차 도화 이미지에 합성처리된 GPS 좌표 및 거리데이터를 기준으로 상기 일차 도화 이미지 상에 나타난 보정 기준점들의 위치 및 주변지형지물의 위치가 축척상 일치되어 나타나도록 상기 일차 도화 이미지를 알려진 디지털 이미지 프로세싱 기술을 이용하여 부분적으로 확대 또는 축소하므로 최종도화 이미지를 생성하도록 컴퓨터에 구현되는 모듈이다.

이에 따라, 도 8을 참고하여 도화 보정모듈이 일차 도화 이미지에 대한 보정을 수행하는 예를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 8의 상단에 나타난 도면이 일차 도화 이미지이다. 상기 일차 도화 이미지를 살펴보면 검은점으로 표현되어 있는 곳이 보정기준점이고, 상기 보정기준점의 주변에 삼각형 및 사다리꼴로 표현된 지형지물이 나타나 있다. 그런데 보정기준점에서 삼각형까지의 거리는 축척으로 감안하여 볼 때 실제의 거리데이터에 상응하지만 보정기준점에서 사다리꼴까지의 거리는 축적을 감안하여 볼 때 실제의 거리데이터보다 작게 나타났다고 가정하면, 상기 도화보정모듈(500)은 도 8의 하단에 표현된 것과 같이 점선으로 표시된 원안의 이미지를 부분적으로 축소함으로써 실제의 거리데이터에 상응하도록 보정을 수행하여 최종도화 이미지를 생성하는 것이다.

상기 도화이미지DB(600)는 상기 도화보정모듈(500)이 생성한 최종도화 이미지를 저장하는 구성으로서 통상적인 서버 컴퓨터로 구현된다.

100: 측정장치 200: 측정정보 저장모듈
300: 항공촬영 이미지DB(Data Base)
400: 일차도화 처리모듈 500: 도화보정모듈
600: 도화이미지DB

Claims

측정장치(100); 상기 측정장치(100)가 전송한 GPS 좌표와 거리데이터를 무선수신하고 해당 제어신호에 의하여 할당된 영역에 저장하는 측정정보 저장모듈(200); 항공촬영에 의하여 확보된 이미지데이터가 해당 제어신호에 의하여 할당된 영역에 저장되는 항공촬영 이미지DB(300); 상기 항공촬영 이미지DB(300)에 저장된 항공촬영 이미지데이터에 상기 측정정보 저장모듈(200)이 저장한 GPS 좌표와 거리데이터를 연계시키는 합성 처리하여 일차도화 이미지를 생성하고 컴퓨터에 구현되는 일차도화 처리모듈(400); 상기 일차도화 처리모듈(400)이 생성한 일차도화 이미지를 해당 제어신호에 의하여 보정하되 상기 일차도화 이미지에 합성처리된 GPS 좌표와 거리데이터를 기준으로 상기 일차도화 이미지 상에 나타난 보정 기준점들의 위치와 주변지형지물의 위치가 거리와 축척비율이 일치되도록 상기 일차도화 이미지를 부분적으로 확대 또는 축소하여 최종 도화 이미지를 생성하며 컴퓨터에 구현되는 도화보정모듈(500); 상기 도화보정모듈(500)이 생성한 최종도화 이미지를 해당 제어신호에 의하여 할당된 영역에 저장하는 도화이미지DB(600);를 포함하되,
상기 측정장치(100)는 삼각형의 평판부재로 형성된 지지판(110); 상기 지지판(110)의 테두리부 중 한 곳에 구비되어 GPS 좌표를 측위하는 GPS 수신기(130); 상기 지지판(110)의 중앙부를 관통하여 구비되는 지지관(140); 상기 지지관(140)에 삽입고정된 지지대(150); 상기 지지대(150)의 상단에 결합되며 전원부와 제어회로부 및 회전모터를 내장하고, 상기 회전모터의 회전구동력을 외부로 공급하는 회동축(162)이 돌출되어 있는 구동부(160); 상기 구동부(160)의 상단에 구비되고 상기 회동축(162)이 연결된 거치부재(170); 상기 거치부재(170)의 상면 중앙에 결합된 레이저 거리측정기(180); 지형 지물의 앞에 설치되어 레이저 거리측정기(180)로부터 발진된 레이저빔을 수광하는 타겟(TG) 및 상기 지지판(110)의 테두리부 중 어느 한 곳에 구비되며 상기 GPS 수신기(130)와 상기 레이저 거리측정기(180)와 회로적으로 연결되어 상기 GPS 수신기(130)가 측위한 GPS 좌표와 상기 레이저 거리측정기(180)가 측정한 거리데이터를 저장하고, 이를 무선통신을 통해 외부로 전송하는 전송부(190);를 포함하고;
상기 타겟(TG)은 지면에 박혀 세워지는 타겟기둥(PO)과, 상기 타겟기둥(PO)의 상단에 고정된 사각판상의 타겟판(TP)과, 상기 타겟판(TP)의 중심에 형성된 타겟공(TH)과, 상기 타겟공(TH)의 배면에 매립된 광다이오드(DIO)와, 상기 타겟판(TP)의 일측에 설치되어 무선신호를 송수신하는 무선통신모듈(WTR)과, 상기 타겟판(TP)의 전면에 설치된 램프(LAM)와, 상기 광다이오드(DIO)를 비롯한 무선통신모듈(WTR)과 램프(LAM)를 제어하며 광다이오드(DIO)를 통해 레이저빔이 수광되면 수광시점의 타임을 저장하여 레이저 거리측정기(180)로 타임정보를 송신함과 아울러 레이저 거리측정기(180)로부터 클럭동기화신호가 수신되면 시간을 동기화시키는 컨트롤보드(CTB)를 포함하여 구성되며;
상기 레이저 거리측정기(180)는 CPU인 레이저제어부(181)와, 상기 레이저제어부(181)와 연결되어 통신안테나(ANT)를 통해 타겟(TG)과 무선통신신호를 주고받는 무선통신부(182)와, 상기 레이저제어부(181)에 연결되어 클럭동기화신호를 생성하고 현재 시간을 관리하는 타임제어부(183)와, 상기 레이저제어부(181)와 연결되어 상기 레이저제어부(181)로부터 수신되는 정보를 저장하고 갱신하는 메모리부(184)와, 상기 레이저제어부(181)의 제어신호하에 레이저빔의 속도와 도달시간 정보를 이용하여 타겟(TG)까지의 거리를 산출하는 거리연산부(185)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 항공촬영된 영상이미지로 대칭지형물을 도화하는 공간영상도화 시스템.