KR101839599B1 - Road facility surveying system using drone - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 드론을 이용한 도로시설물 측량 조사 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 조종사의 탑승 없이 스스로 목적지까지 경로를 탐색하거나 혹은 무선 조종기에 의해 무선조종 범위 내 근거리 비행이 가능한 무인 비행체를 이용하여, 도로 시설물을 촬영하고, 촬영된 영상 데이터를 실시간으로 전송하는 드론 시스템; 및 상기 드론 시스템으로부터 전송된 도로 시설물에 대한 영상 데이터를 이용하여 도로 레이어(road layer)를 생성하고, 도로 모델을 구축하기 위한 도로정보 구축시스템을 포함함으로써, 항공 레이저 측량 데이터를 이용하여 보다 높은 품질의 수치 지도를 제작하고, 도로 데이터의 경사도를 반영하여 보다 정확한 도로 모델을 생성할 수 있는, 드론을 이용한 도로시설물 측량 조사 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a road facility surveying system using a drone, and more particularly, to a road facility surveying system using a drone, and more particularly, to a road facility surveying system using a drone, A drone system for photographing a facility and transmitting photographed image data in real time; And a road information construction system for generating a road layer using image data of the road facilities transmitted from the drones system and constructing a road model, The present invention relates to a road facility surveying system using a drone, which can generate a more accurate road model by reflecting the inclination of road data.
현대 사회가 복잡화, 고도화됨에 따라 다양한 지식 정보들 중 지형 공간 정보는 국토 공간의 효율적인 활용 및 관리를 위하여 그 중요성이 날로 증대되고 있다. As the modern society has become more complicated and advanced, the importance of geospatial information among various knowledge information has been increasing for efficient utilization and management of the national land space.
공간 정보를 이용하는 분야는 전 세계적인 관심 산업으로써 인터넷 기반의 지도서비스 및 3차원 지리정보 서비스는 이미 구글, 마이크로소프트 등으로부터 제공되고 있다. The field of using spatial information is a world-wide interest industry, and Internet-based map service and 3D geographic information service are already provided by Google and Microsoft.
또한, 3차원 지리 정보(Geographical Information) 소프트웨어 산업 시장은 기능별로 세분화되어 발전되어 왔으며, 지리 정보의 활용 분야의 다양성과 전문성은 지리 정보 시스템(GIS : Geographical Information System)기반 기술의 응용 분야를 창출하는데 기여하였다. In addition, the three-dimensional geographical information software industry market has been developed by functional subdivision. The diversity and expertise of geographic information utilization field creates the application field of geographic information system (GIS) based technology Contributed.
이러한 지리 정보의 기초 자료인 항공 사진, 항공 레이저 측량 데이터 등에 대해 보다 정확한 분석 툴들을 이용하여 보다 실감있고 정확한 지형 공간 정보를 생성하기 위하여 항공 사진을 이용한 분석 기법들이 증가하고 있는 실정이다. Analysis techniques using aerial photographs are increasing to generate more realistic and accurate geospatial information by using more accurate analysis tools such as aerial photographs and aerial laser survey data.
또한, 항공 사진은 지표면에 대해 풍부한 텍스쳐 정보를 제공하지만, 그림자, 기복 변위 등의 단점이 있고, 항공 레이저 측량 데이터는 점 형태로서 정확도 높은 3차원 지형 좌표를 제공하지만, 풍부한 텍스쳐 정보를 제공하지 못한다. In addition, although aerial photographs provide rich texture information for the surface, there are disadvantages such as shadows and undulating displacements. Airborne laser surveying data provides accurate 3D terrain coordinates as points, but does not provide rich texture information .
따라서, 보다 정확하고 현실감 있는 공간 정보를 제공하기 위해서는 항공 사진 또는 항공 레이저 측량 데이터의 단점을 보완하거나 장점을 융합시킬 필요가 있다. Therefore, in order to provide more accurate and realistic spatial information, it is necessary to compensate for the disadvantages of the aerial photograph or airborne laser survey data or to merge the advantages.
하지만, 종래기술은 항공 레이저 측량 데이터를 이용하여 보다 높은 품질의 수치 지도를 제작하고, 도로 데이터의 경사도를 반영하여 보다 정확한 도로 모델을 생성할 수 있는 기술을 제공하지 못하는 문제점이 있었다.
However, the related art has a problem in that it can not provide a technique for producing a higher quality digital map using airborne laser survey data and generating a more accurate road model by reflecting the inclination of road data.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 조종사의 탑승 없이 스스로 목적지까지 경로를 탐색하거나 혹은 무선 조종기에 의해 무선조종 범위 내 근거리 비행이 가능한 무인 비행체를 이용하여, 도로 시설물을 촬영하고, 촬영된 영상 데이터를 실시간으로 전송하는 드론 시스템; 및 상기 드론 시스템으로부터 전송된 도로 시설물에 대한 영상 데이터를 이용하여 도로 레이어(road layer)를 생성하고, 도로 모델을 구축하기 위한 도로정보 구축시스템을 포함함으로써, 항공 레이저 측량 데이터를 이용하여 보다 높은 품질의 수치 지도를 제작하고, 도로 데이터의 경사도를 반영하여 보다 정확한 도로 모델을 생성할 수 있는, 드론을 이용한 도로시설물 측량 조사 시스템을 제공하는데 있다.
It is an object of the present invention to provide a navigation system capable of capturing a road facility by using a unmanned air vehicle capable of navigating a route to a destination by itself or by a radio navigator in a radio control range, In real time; And a road information construction system for generating a road layer using image data of the road facilities transmitted from the drones system and constructing a road model, And to provide a road facility surveying system using a drone capable of generating a more accurate road model reflecting the inclination of the road data.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 드론을 이용한 도로시설물 측량 조사 시스템은, 조종사의 탑승 없이 스스로 목적지까지 경로를 탐색하거나 혹은 무선 조종기에 의해 무선조종 범위 내 근거리 비행이 가능한 무인 비행체를 이용하여, 도로 시설물을 촬영하고, 촬영된 영상 데이터를 실시간으로 전송하는 드론 시스템; 및 상기 드론 시스템으로부터 전송된 도로 시설물에 대한 영상 데이터를 이용하여 도로 레이어(road layer)를 생성하고, 도로 모델을 구축하기 위한 도로정보 구축시스템을 포함하는 기술을 제공한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a system for surveying road facilities using a dron according to the present invention, which is capable of searching for a route to a destination by itself or by using a maneuvering vehicle capable of short- A drone system for photographing road facilities and transmitting the photographed image data in real time; And a road information building system for building a road layer using image data of road facilities transmitted from the drones system and building a road model.
본 발명은 항공 레이저 측량 데이터를 이용하여 보다 높은 품질의 수치 지도를 제작하고, 도로 데이터의 경사도를 반영하여 보다 정확한 도로 모델을 생성할 수 있는 기술적 효과가 있다.
The present invention has the technical effect of producing a more accurate digital map using airborne laser survey data and generating a more accurate road model reflecting the inclination of the road data.
도 1은 본 발명에 따른 드론을 이용한 도로시설물 측량 조사 시스템의 주요 구성을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 드론 시스템의 주요 구성을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 도로정보 구축시스템의 주요 구성을 나타낸 것이다.
도 4a는 도 3의 구성 중 데이터 분류부의 블록도 및 데이터 분류 처리과정을 나타낸 것이다.
도 4b는 도 3의 구성 중 도로데이터 획득부의 블록도 및 도로데이터 획득처리과정을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 도로정보 구축시스템의 주요 구성을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 실시예로, 재귀적 적응 필터를 이용한 비포장 도로 인식 시스템에 대한 블록 구성도를 나타낸 것이다. 1 shows a main configuration of a road facility surveying system using a drone according to the present invention.
2 shows a main configuration of the drones system according to the present invention.
FIG. 3 shows a main configuration of a road information construction system according to the present invention.
4A is a block diagram of the data classification unit and a data classification process of the configuration of FIG.
FIG. 4B is a block diagram and road data acquisition process of the road data acquiring unit in the configuration of FIG. 3. FIG.
5 shows a main configuration of a road information construction system according to the present invention.
6 is a block diagram of an unpacked road recognition system using a recursive adaptive filter according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명에 따른 드론을 이용한 도로시설물 측량 조사 시스템의 주요 구성을 나타낸 것이다. 1 shows a main configuration of a road facility surveying system using a drone according to the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 드론을 이용한 도로시설물 측량 조사 시스템은 드론 시스템(100) 및 도로정보 관리시스템(200)을 포함한다. Referring to FIG. 1, a road facility surveying system using a dron according to the present invention includes a
드론 시스템(100)은 조종사의 탑승 없이 스스로 목적지까지 경로를 탐색하거나 혹은 무선 조종기에 의해 무선조종 범위 내 근거리 비행이 가능한 무인비행체( Unmanned Aerial Vehicle, UAV)로, 이를테면, 도로 시설물그룹(10)의 제1 도로 시설물(10-1) ~ 제n 도로 시설물(10-n)을 촬영하고, 촬영된 영상을 도로정보 관리시스템(200)으로 실시간 전송하는데, 이에 대한 상세한 설명은 도 2에서 후술한다. The
이 경우 제1 도로 시설물(10-1) ~ 제n 도로 시설물(10-n)은 이를테면, 도로, 교량, 터널, 공원 및 기타 기반 시설 등을 포함한다. In this case, the first road facilities 10-1 to the nth road facilities 10-n include roads, bridges, tunnels, parks, and other infrastructure facilities.
상기 드론 시스템(100)에서 촬영된 영상데이터는 AVB(Audio Video Bridge) 기반으로 상기 도로정보 관리시스템(200)으로 전송되며, 상기 도로정보 관리시스템(200)은 수신한 영상데이터를 블록단위 병렬 직접 저장 방식으로 저장한다. The image data photographed by the
이를 부연설명하면, 블록단위 병렬 직접 저장 방식은, 보드의 고유의 MAC 주소 정보를 이용하여 각각의 디스크를 선택적으로 제어할 수 있고, 전송량과 프레임을 축소시키지 않고 그대로 유지한 채, 병렬적으로 각각의 디스크에 순차적으로 저장함으로써, 저장 속도를 빠르게 할 수 있게 된다. In addition, the block parallel direct storage method can selectively control each disk by using the unique MAC address information of the board, and it is possible to control each disk in parallel without decreasing the throughput and the frame size The storage speed can be increased.
이는 파일 단위 저장방식의 경우, 파일 시스템에서 패킷(packet) 전송 시 패킷의 불필요한 헤더(Header) 정보, 연속된 입출력(I/O) 신호의 발생, 전송량과 프레임이 축소된 채, 각 디스크에 병렬방식이 아닌 순차방식으로 저장함으로써, 저장 속도가 느린 것과 대비된다. In the case of the file unit storage method, unnecessary header information of a packet and a continuous input / output (I / O) signal are generated, a transmission amount and a frame are reduced while a file system transmits a packet, By storing in a sequential manner rather than in a sequential manner, the storage speed is slow compared to the slow.
다음으로, 도로정보 관리시스템(200)은 도로정보 구축시스템(300) 및 도로정보 갱신시스템(400)을 포함한다. Next, the road
도로정보 구축시스템(300)은 상기 드론 시스템(100)으로부터 전송된 도로 시설물에 대한 영상 데이터를 이용하여 도로 레이어(road layer)를 생성하는데, 이에 대한 구체적인 설명은 도 3~ 도 4b에서 후술한다. The road
도로정보 갱신시스템(400)은 상기 드론 시스템(100)으로부터 전송된 도로 시설물에 대한 영상 데이터를 이용하여 도로기반 시설물의 변화에 따라 수치지형도 내 해당 도로기반 시설물의 관련 데이터를 신뢰도 있게 갱신하는데, 이에 대한 구체적인 설명은 도 5에서 후술한다. The road
도 2는 본 발명에 따른 드론 시스템의 주요 구성을 나타낸 것이다. 2 shows a main configuration of the drones system according to the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 드론 시스템(100)은 배터리 측정부(110), 충전시설 검색부(120), 무선 충전부(130), 비행 조정부(140), 촬영부(150), 위치 측정부(160), 통신부(170), 계산부(180) 및 드론 제어부(190)를 포함한다. Referring to FIG. 2, the
배터리 측정부(110)는 무인 비행체(UAV) 내의 배터리의 잔량이 얼마인지를 실시간으로 측정한다. The battery measuring
충전시설 검색부(120)는 위치 측정부(160)에 의해 측정된 위치 정보로부터 기 설정된 반경 영역 내에 위치하는 충전 스테이션(미 도시)을 탐색한다.The charging
여기서, 충전시설 검색부(120)는 상기 위치정보로부터 기설정된 반경 영역 내에 위치하는 충전 스테이션(미 도시)으로부터 전송되는 메시지를 수신하도록 통신부(170)를 제어하여 상기 충전 스테이션(미 도시)을 탐색할 수 있다.Here, the charging
무선 충전부(130)는 무인 비행체(UAV) 내의 배터리를 무선 방식으로 충전시키기 위한 것으로, 무인 비행체(UAV)가 충전 스테이션(미 도시)에 구비된 어느 하나의 스테이션에 안착하는 경우, 안착한 스테이션으로부터 무인 비행체(UAV) 내의 배터리를 충전할 수 있다.The
이를 부연설명하면, 무선 충전부(130)는 소정의 내부 코일을 구비한 상태로, 충전 스테이션(미 도시)의 스테이션에 의해 발생하는 전자기장으로 인해 상기 내부 코일에 발생되는 유도전류를 이용하여 배터리를 무선 충전하게 된다.In addition, the
비행 조정부(140)는 다중명령 모드를 통해 비행체가 공중에서 복수의 비행 패턴들을 자동으로 구현할 수 있도록 해주는데, 여기서 비행 패턴들은 이를테면, 곡예(acro) 비행, 스터빌라이즈(stabilize) 비행, 써클(circle) 비행, 팔로우 미(follow me) 비행, 지오펜스 앤 오토(geo fence and auto) 비행 등을 수행할 수 있도록 조정하며, 또한 GPS 위성으로부터 위치 정보를 수신 받아 미리 설정된 경비 영역 내에서 비행이 이루어 질 수 있도록 조정할 수도 있다. The
촬영부(150)는 이를테면, 적외선 카메라, 열화상 카메라, 영상 카메라, 어안렌즈 카메라 중에서 적어도 하나의 카메라를 무인 비행체(UAV) 몸체의 전, 후, 상, 하부 일측에 구비하여 대상 도로시설물(10-1 ~ 10-n)을 촬영한다.The photographing
이 경우 카메라 모듈은 촬영된 사진 이미지 또는 동영상을 프레임(frame) 처리하여 저장되거나 전송될 수 있도록 하기 위한 모듈로, 이를테면 렌즈, 이미지 센서, 증폭기, 아날로그/디지털 변환기 및 이미지신호 처리프로세서를 구비할 수 있다. In this case, the camera module is a module for processing a photographed image or a moving image so as to be stored or transmitted, such as a lens, an image sensor, an amplifier, an analog-to-digital converter and an image signal processing processor have.
위치 측정부(160)는 GPS 수신기를 탑재하여 인공위성으로부터 현재 비행중인 지점에 관한 GPS 위치정보를 수신한 후 이를 외부로 전송하여 현재 비행 위치를 추적할 수 있도록 해주는 데, 여기서 GPS(Global Positioning System) 위치정보는 현재 비행중인 지점의 위도, 경도, 고도에 대한 정보가 포함된다. The
통신부(170)는 상기 충전 스테이션(미 도시) 등과 원거리 또는 근거리 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공하는데, 이를테면, 원거리 통신모듈로 3G, 4G, LTE, LTE-A, 와이브로(Wireless Broadband Internet), 와이파이(Wifi) 등을 사용할 수 있고, 근거리 통신모듈로 NFC(Near Field Communication), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), UWB(Ultra-wideband) 방식의 통신 모듈 등을 사용할 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다. The
이 경우 통신부(170)는 상기 충전 스테이션(미 도시)의 위치 정보와 상기 충전 스테이션(미 도시)에 상기 무인 비행체(UAV)가 충전 시 안착하도록 마련되는 적어도 하나 이상의 스테이션 각각의 식별정보, 사용상태, 출력 전압 및 전류에 대한 정보를 포함하는 메시지를 수신할 수 있다. In this case, the
계산부(180)는 상기 통신부(170)에서 수신한 메시지와 상기 무인 비행체(UAV)의 충전단자 전압과 충전하고자 하는 상기 배터리의 용량에 기초하여 배터리의 충전이 완료되기까지의 예상 충전시간을 계산한다. The
또한 계산부(180)는 상기 무인 비행체(UAV)의 기 설정된 속도 값과 상기 메시지에 포함되는 상기 충전 스테이션(미 도시)의 위치 정보를 이용하여 상기 충전 스테이션(미 도시)에 도착하기까지의 예상 비행시간을 계산할 수도 있다.Also, the
드론 제어부(190)는 배터리 측정부(110), 충전시설 검색부(120), 무선 충전부(130), 비행 조정부(140), 촬영부(150), 위치 측정부(160), 통신부(170) 및 계산부(180)를 제어한다. The
도 3은 본 발명에 따른 도로정보 구축시스템의 주요 구성을 나타낸 것이다. FIG. 3 shows a main configuration of a road information construction system according to the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 도로정보 구축시스템(300)은 항공 데이터 수신부(310), 데이터 프로세싱부(320), 데이터베이스부(330) 및 표시부(340)를 포함한다. 3, the road
항공 데이터 수신부(310)는 상기 드론 시스템(100)이 촬영한 영상 데이터로부터 항공 레이저 측량 데이터 및 항공 사진 데이터를 수신한다. The air
여기서, 항공 레이저 측량 데이터라 함은, 항공 레이저 측량 시스템을 항공기에 장착하여 레이저 펄스를 지표면에 주사하고, 반사된 레이저파의 도달 시간을 이용하여 반사되는 지점과 관련된 정보를 의미한다. Here, the aerial laser measurement data refers to information relating to a point where an airborne laser surveying system is mounted on an airplane, a laser pulse is scanned on the ground surface, and reflection is performed using the arrival time of the reflected laser wave.
이를테면, 레이저 측량에 의한 위치 좌표값, 항공 레이저 측량시 발생하는 X축 또는 Y축의 회전량 오차 정보, 항공 레이저측량 데이터의 진입점의 좌표값과 건물 최외곽 지상 측량 좌표값의 거리 정보, 스케일 보정 팩터, 지상기준점과 항공 레이저 측량 데이터와의 일정한 높이 차이 정보 등이 있을 수 있다. For example, the positional coordinate value by the laser measurement, the X-axis or Y-axis rotation amount error information generated in the airborne laser measurement, the distance information between the coordinate value of the entry point of the airborne laser surveying data and the building outermost ground survey coordinate value, Factor, a constant height difference information between the ground reference point and the aerial laser surveying data, and the like.
상기 항공 레이저 측량 데이터는 포인트 클라우드 형태로 취득되는데, 여기서 포인트 클라우드란 대상물을 나타내는 수십 또는 수백만개의 점들의 집합을 의미하며, 본 발명의 경우 포인트 클라우드 데이터라 함은 상기 항공 레이저 측량 데이터를 의미할 수 있다.The airborne laser surveying data is acquired in the form of a point cloud, where a point cloud is a set of tens or millions of points representing an object. In the present invention, the term point cloud data refers to the airborne laser surveying data have.
항공 사진 데이터라 함은, 항공 사진으로부터 획득될 수 있는 2차원 좌표 정보 및 속성 정보를 의미한다. The aerial photograph data refers to two-dimensional coordinate information and attribute information that can be obtained from an aerial photograph.
이를테면, 항공 사진의 픽셀 좌표계에서 카메라의 물리적인 좌표계를 산출할 때 사용되는 변수인 내부 표정 측점 정보, 입체 모델 생성시 사용되는 변수인 상호 표정 정보, 항공 사진 상의 위치에 대해 지상 좌표를 산출할 경우 사용되는 변수인 절대 표정 정보, 상호 표정 및 절대 표정 작업이 완료되면 항공 사진 상에 임의의 위치에 해당하는 지상 좌표값을 산출할 때 사용되는 수학식의 상수인 외부 표정 요소를 포함할 수 있다.For example, in the case of calculating the ground coordinates with respect to the position in the aerial photograph, the inter-facial expression information, which is a variable used in the creation of the three-dimensional model, and the inner facial expression point, which is a variable used in calculating the physical coordinate system of the camera, An external facial expression element which is a constant of a mathematical expression used when calculating the ground coordinate value corresponding to an arbitrary position on the aerial photograph when the absolute facial expression information, the mutual facial expression and the absolute facial expression operation are completed is used.
데이터 프로세싱부(320)는 상기 항공 데이터 수신부(310)로부터 항공 사진 데이터 또는 항공 레이저 측량 데이터 중 적어도 하나의 데이터를 입력받아 보다 정확하고 효율적인 공간 정보를 생성하기 위해 상기 입력된 데이터를 도로 데이터와 건물 데이터로 분류하고, 상기 분류된 도로 데이터와 건물 데이터에 대한 영상 처리를 통하여 도시공간정보를 생성하는데, 이를 구현하기 위해 데이터 분류부(321) 및 도로 데이터 획득부(322)를 포함한다. The
여기서 데이터 분류부(321)는 입력받은 데이터의 특성에 따라 이를 분류하여 이용할 경우 각 데이터 특성에 따른 영상 처리를 수행할 수 있으므로 보다 정확한 데이터를 획득할 수 있는데, 이를테면, 상기 입력받은 데이터들은 도로 데이터와 건물 데이터로 분류될 수 있고, 이는 수치지도 제작을 위해 이용될 수 있다. Here, the
한편 데이터 분류부(321)는 상기 항공 데이터 수신부(310)로부터 입력받은 데이터로부터 오차를 제거하고 필터링 과정을 적용함으로써 도로 데이터와 건물 데이터로 분류할 수 있는데, 이하 도 4a를 참조하여 상세히 설명한다. Meanwhile, the
도 4a는 도 3의 구성 중 데이터 분류부의 블록도 및 데이터 분류 처리과정을 나타낸 것이다. 4A is a block diagram of the data classification unit and a data classification process of the configuration of FIG.
도 4a를 참조하면, 데이터 분류부(321)는 오차 제거부(321a), 필터링부(321b) 및 데이터 추출부(321c)를 포함한다. Referring to FIG. 4A, the
오차 제거부(321a)는 우선적으로 대상 지역의 평균 표고와 정규 격자 간격을 고려하여 탐색 영역을 설정할 수 있다. The
상기 탐색 영역을 설정한 후, 탐색 영역 내에서 주변의 점들과 비교하여 과대하게 높거나 낮은 점들을 검색하여 제거함으로써 오차가 큰 데이터를 제거할 수 있다. After setting the search area, data having a large error can be removed by searching for and removing excessively high or low points by comparing with surrounding points in the search area.
이를테면, 주변 점들의 좌표값을 기준으로 기설정된 오차값 범위 내를 벗어나는 좌표값을 갖는 점들은 데이터 분류시 제거될 수 있으며, 이러한 과정을 통해 미리 큰 오차값을 갖는 데이터를 제거함으로써 보다 정확한 데이터를 획득할 수 있게 된다. For example, points having coordinate values that deviate from a predetermined error value range based on the coordinate values of neighboring points can be removed at the time of data classification, and by removing data having a large error value in advance, more accurate data can be obtained .
필터링부(321b)는 오차가 제거된 상기 데이터들에 대해 제1 필터링 과정을 수행함으로써 상기 데이터들을 도로 데이터와 건물 데이터로 분류할 수 있다. The
이를테면, 먼저 특정 영역 내에 있는 점의 높이값 중에서 최소값을 검색하여, 상기 최소값 보다 큰 높이값을 가진 점들만 비교 대상값으로 설정하고, 상기 비교 대상값을 기 설정된 임계값과 비교하는 방법이 이용될 수 있다. For example, a method of searching a minimum value among height values of a point within a specific region, setting only a point having a height value greater than the minimum value as a comparison target value, and comparing the comparison target value with a predetermined threshold value .
상기 비교 대상값이 임계값보다 큰 점들은 건물 데이터로 분류될 수 있고, 상기 비교 대상값이 임계값보다 작거나 같은 점들은 도로 데이터로 분류될 수 있는데, 이때, 하기 수학식 1이 이용될 수 있다.The points where the comparison target value is larger than the threshold value may be classified as building data and the points where the comparison target value is less than or equal to the threshold value may be classified as road data. have.
[수학식1][Equation 1]
여기서, Rij은 특정 영역 내의 임의의 셀을 가리키고, Rl_min은 반복회수 l번째에서의 특정 영역 내의 최소 높이값을 가리키며, T는 임계값을 나타낸다. Here, R ij denotes an arbitrary cell in a specific area, R l - min denotes a minimum height value in a specific area at the l-th repetition number, and T denotes a threshold value.
여기서 상기 임계값은 실험에 의해 측정된 값일 수 있고, 또는 상기 최소값을 의미할 수 있는데, 상기 임계값 T는 하기 수학식 2에 의해서 결정될 수 있다.Here, the threshold value may be a value measured by an experiment or may mean the minimum value. The threshold value T may be determined by the following equation (2).
[수학식2]&Quot; (2) "
여기서, s는 대상 영역의 최대 경사를 나타내고, Ml 은 반복회수 l번째의 윈도우 크기를 나타낸다.Here, s represents the maximum slope of the region, M l represents the window size of the number of repetitions l second.
이와 같은 과정을 통해 반복연산을 수행함으로써, 상기 데이터 추출부(321c)에서는 도로 데이터와 건물 데이터를 점차적으로 분류하여 추출할 수 있게 된다.By repeating this process, the
다음으로, 도로 데이터 획득부(322)는 평평한 지역의 도로 데이터와 경사진 지역의 도로 데이터를 구별하고, 경사진 지역의 경사도를 반영하여 도로 데이터의 연속성 탐색을 위한 변수를 설정함으로써 보다 정확한 도로 데이터를 획득할 수 있는데, 이하 도 4b를 참조하여 설명한다. Next, the road
도 4b는 도 3의 구성 중 도로데이터 획득부의 블록도 및 도로데이터 획득처리과정을 나타낸 것이다. FIG. 4B is a block diagram and road data acquisition process of the road data acquiring unit in the configuration of FIG. 3. FIG.
도 4b를 참조하면, 본 발명의 도로 데이터 획득부(322)는 변수 산출부(322a), 임계값 비교부(322b), 경사도 판별부(322c) 및 도로 데이터 결정부(322d)를 포함한다. Referring to FIG. 4B, the road
변수 산출부(322a)는 상기 데이터 분류부(321)로부터 분류된 도로 데이터 중 지면을 이루는 점들의 연속성을 위반하는 영역을 검색하기 위해 이용되는 변수를 산출한다. The
이를테면, 기 설정된 크기의 격자들로 나누어진 영역 내에서 지면을 이루는 데이터들은 격자 내의 다른 데이터들에 비해 높이값 차이가 유사한 분포를 갖는다.For example, the data on the ground in the area divided by the predetermined size of the gratings has a similar distribution of the height difference with respect to the other data in the lattice.
본 발명의 경우, 평평한 지역에서 허용 가능한 높이값 차이를 결정하기 위해 실제 데이터를 이용하여 실험하였고, 실험 결과 최소 8% 이내의 높이값 차이를 갖는 데이터들로 도로 데이터를 구성할 경우 가장 바람직한 결과값을 얻을 수 있었다. In the case of the present invention, experiments were conducted using real data to determine the allowable height difference in a flat area, and in the case of constructing the road data with data having a height difference difference of at least 8% .
따라서, 높이변수(H)는 하기 수학식 3과 같이 한 격자 내에서 가장 높은 점의 높이값과 가장 낮은 점의 높이값의 차이를 격자 크기로 나눔으로써 획득될 수 있다. Therefore, the height parameter H can be obtained by dividing the difference between the height value of the highest point and the height value of the lowest point in one lattice by the lattice size as shown in the following equation (3).
[수학식3]&Quot; (3) "
여기서, H는 높이변수를 나타내고, Max(h)는 격자 내의 가장 높은 점의 높이값을, Min(h)는 가장 낮은 점의 높이값을 나타내며, L은 격자의 크기를 나타낸다. Here, H denotes the height variable, Max (h) denotes the height value of the highest point in the lattice, Min (h) denotes the height value of the lowest point, and L denotes the lattice size.
임계값 비교부(322b)는 상기 획득된 높이변수(H)와 기 설정된 임계값을 비교함으로써 보다 정교한 도로 데이터를 획득할 수 있게 된다. The
이를테면, 실험 결과에 따른 최적 임계값인 8%를 적용할 경우, 상기 수학식 3에서 H > 0.08 이면 해당 격자는 도로 데이터로 분류하기에 부적합하다고 판단하고, H ≤ 0.08 이면 해당 격자는 도로 데이터로 분류하기에 적합하다고 판단할 수 있다. For example, when the optimal threshold value of 8% according to the experimental result is applied, if H > 0.08 in Equation (3), the grid is determined to be unsuitable for classification into road data, and if H & It can be judged to be suitable for classification.
만일 해당 격자 내 데이터가 도로 데이터로 분류하기에 적합하다고 판단되면, 상기 임계값 비교부(322b)는 적합하다고 판단된 데이터들을 도로 데이터 결정부(322d)로 전송하게 된다. If it is determined that the grid data is suitable for classification into road data, the
반면, 해당 격자 내 데이터가 도로 데이터로 분류하기에 부적합하다고 판단되면, 상기 해당 격자 내 데이터는 상기 경사도 판별부(322c)로 전송하게 된다. On the other hand, if it is determined that the data in the corresponding grid is not suitable for classifying into the road data, the data in the corresponding grid is transmitted to the
경사도 판별부(322c)는 부적합하다고 판단된 데이터들의 경사도를 계산하고, 계산된 경사도를 상기 변수 산출부(322a)로 전송한다. The
상기 변수 산출부(322a)는 상기 경사도 판별부(322c)로부터 입력된 경사도를 반영하여 수정된 높이 변수(mod_H)를 다시 계산하게 되는데, 이 경우 상기 수정된 높이 변수(mod_H)는 하기 수학식 4에 의해 획득될 수 있다. The modified variable height mod_H is calculated by the variable calculating
[수학식4]&Quot; (4) "
여기서, mod_H는 수정된 높이 변수를 나타내고, H는 이미 획득된 높이 변수를 나타내고, θ는 경사 각도를 나타내며, C는 경사도 팩터를 나타낸다. Here, mod_H denotes a modified height variable, H denotes an already obtained height variable,? Denotes an inclination angle, and C denotes an inclination factor.
이때, 상기 경사도 팩터(C)는 일반적인 실제 경사지형의 경사도를 고려한 값이 될 수 있고, 이를테면, 본 실험에 따르면 0.7의 값을 가질 수 있다. At this time, the slope factor C may be a value considering a slope of a general actual slope topography, for example, a value of 0.7 according to the present experiment.
상기 수학식 4에 의해 경사지형의 경사도를 반영함으로써, 수정된 변수(mod_H)를 획득할 수 있게 되며, 이렇게 획득된 수정된 변수(mod_H)는 다시 상기 임계값 비교부(322b)로 전송되고, 상기 임계값 비교부(322b)의 비교 결과에 따라 다시 이전 과정의 루프를 돌거나 또는 최종적으로 도로 데이터 결정부(322d)로 전송된다. The modified variable mod_H can be obtained by reflecting the inclination of the slope terrain by the above Equation 4. The modified variable mod_H thus obtained is transmitted again to the
상기 도로 데이터 결정부(322d)는 상기 임계값 비교부(322b)를 통해 도로 데이터로써 적합하다고 판정된 데이터만을 수신함으로써, 최종적으로 수신된 데이터를 도로 데이터로 결정하게 된다. The road
다시 도 3을 참조하면, 데이터베이스부(330)는 항공 레이저 측량 데이터 및 항공 사진 데이터를 저장하고, 상기 데이터 프로세싱부(320)가 2차원 또는 3차원 공간정보를 생성할 때 필요한 정보를 제공하며, 또한 상기 데이터 프로세싱부(320)로부터 생성된 2차원 또는 3차원 공간정보를 저장한다. 3, the
표시부(340)는 상기 데이터 프로세싱부(320)로부터 획득된 2차원 또는 3차원 공간정보를 출력한다. The
이를테면, 상기 표시부(340)는 2차원 또는 3차원 수치도화의 결과물을 출력하여 사용자에 제공할 수 있다.For example, the
이 경우 상기 수치도화란 측량용 항공사진 또는 위성 영상의 지형 지물을 해석식 도화 시스템에 의하여 수치 데이터로 측정하여 컴퓨터에 수록하는 작업을 말하며, 항공사진 도화 시스템은 공간정보시스템에 이용되는 수치사진 측량장비를 이용하여 촬영한 항공사진을 판독하는 장치를 말한다. In this case, the numerical illustration refers to the work of measuring the topographic objects of surveying aerial photographs or satellite images as numerical data by an analytical drawing system and recording them on a computer. The aerial photographing system is a digital photogrammetric It refers to a device that reads aerial photographs taken using equipment.
또한, 수치지도란 종이지도가 가지고 있는 정보를 점, 선 및 면 형태의 기하학적 도형 요소나 화소들의 집합으로 디지털화한 도면 또는 수치지도(Digital Map)를 의미하며, 본 발명에 의해 획득된 2차원 또는 3차원 공간정보는 수치도화를 위해 이용될 수 있다. Also, the digital map refers to a digital map obtained by digitizing the information held by a paper map into a set of geometric graphic elements or pixels of a point, line, and surface form, and is a 2D map or a digital map obtained by the present invention. Three-dimensional spatial information can be used for numerical representation.
도 5는 본 발명에 따른 도로정보 구축시스템의 주요 구성을 나타낸 것이다. 5 shows a main configuration of a road information construction system according to the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 도로정보 구축시스템(400)은 시설물 저장모듈(410), 수치지형 저장모듈(420), 데이터 수집모듈(430), 갱신대상 확인모듈(440), 갱신처리 모듈(450), 맵 모듈(460) 및 보고 모듈(470)을 포함한다. 5, the road
시설물 저장모듈(410)은 이를테면, 도로, 교량, 터널, 공원 및 기타 기반 시설 등의 명칭, 대상, 용도, 위치, 제원, 시설 이력에 관한 정보들로 구성된 정보 데이터를 저장 및 관리한다.The
수치지형 저장모듈(420)은 정보 데이터와 링크하는 도로기반시설물 관련 지도 데이터를 저장 및 관리한다. The digital
데이터 수집모듈(430)은 상기 도로정보 구축시스템(300)과 연동되어, 상기 도로정보 구축시스템(300)의 데이터베이스(DB)에 저장된 시설물 데이터를 검색해 수집한다. The
갱신대상 확인모듈(440)은 상기 데이터수집모듈(430)에서 수신한 시설물 데이터와 상기 시설물 저장모듈(410)의 정보데이터를 비교해서 갱신 대상 정보데이터를 확인하며, 해당 정보데이터 관련 지도데이터를 상기 수치지형 저장모듈(420)에서 검색한다. The update
이를 부연설명하면, 우선 갱신대상 확인모듈(440)은 시설물 데이터로부터 해당 도로기반시설물의 명칭 또는 고유코드 등을 확인하고, 이를 기반으로 시설물 저장모듈(410)의 정보데이터를 검색한다. In other words, the update
다음으로, 상기 확인 및 검색한 시설물 데이터와 정보데이터를 파악해서 해당 도로기반시설물의 정보를 비교하고, 차이 여부를 확인한다. Next, the identified and searched facility data and information data are grasped and the information of the corresponding road infrastructure is compared, and the difference is confirmed.
다음으로 상호 간의 차이를 확인하면, 해당 정보데이터는 갱신 대상 정보데이터로 확정하며, 또한, 갱신대상 확인모듈(440)은 갱신 대상 정보데이터로 확인한 해당 도로기반시설물 관련 지도데이터를 수치지형 저장모듈(420)에서 검색한다.Next, when the difference between them is confirmed, the corresponding information data is determined as the update object information data, and the update
또한 갱신대상 확인모듈(440)은 도로 상태를 확인하기 위해서 원시영상 분석을 위해 수치지형 저장모듈(420)에서 검색한 지도 데이터인 수치지형 이미지를 처리해서 도로와 도로가 아닌 구간을 구분하고, 더 나아가 도로에서도 포장과 비포장도로를 구분하는데, 이 경우 재귀적 적응 필터를 이용한 비포장 도로 인식 방법에 대해서는 도 6에서 후술한다. In addition, the update
이를 부연설명하면, 갱신대상 확인모듈(440)은 상기 수치지형 이미지를 채색 별로 명도 확인이 가능하도록 처리해서, 명암 이미지로 변환한다. To be more specific, the update
다음으로, 갱신대상 확인모듈(440)은 상기 명암 이미지 곳곳의 명암을 확인해서 기준치 범위 이내의 명도는 동일한 명도로 간주하고, 동일한 명도인 범위를 동일 구간으로 확정하여 구간이미지를 생성한다. Next, the update
여기서, 갱신대상 확인모듈(440)은 명도의 등급을 나눠서 포장도로와 비포장도로를 구분한다. Here, the update
이를테면, 갱신대상 확인모듈(440)은 명도에 따라 '0 ~ 100'로 구분한 상대치를 기준으로, '35' 이하의 밝기를 갖는 구간은 포장 도로로 간주하고, '35'를 초과하는 밝기를 갖는 구간은 비포장도로로 간주해서 구분한다. For example, the renewal
갱신처리 모듈(450)은 갱신 대상이 되는 상기 정보데이터와 지도데이터를 갱신한다. The
맵 모듈(460)은 상기 갱신처리모듈(450)이 갱신한 지도데이터의 지도이미지를 작업자가 확인할 수 있도록 편집해서 지정된 단말(미 도시)을 통해 출력시킨다.The
보고 모듈(470)은 갱신한 정보데이터에 해당하는 도로기반시설물 관련 리스트를 자동 생성하며, 작업자가 상기 리스트를 확인할 수 있도록 지정된 단말(미 도시)에 전달해서 출력시킨다. The
이로써 본 발명은 도로기반 시설물의 변화에 따라 수치지형도 내의 해당 도로기반 시설물을 신뢰도 있게 갱신할 수 있게 된다. Thus, the present invention can reliably update the corresponding road infrastructure in the digital topographic map according to the change of the road infrastructure.
도 6은 본 발명에 따른 실시예로, 재귀적 적응 필터를 이용한 비포장 도로 인식 시스템에 대한 블록 구성도를 나타낸 것이다. 6 is a block diagram of an unpacked road recognition system using a recursive adaptive filter according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 재귀적 적응 필터를 이용한 비포장 도로 인식 시스템은, 세그멘테이션 블록(50), 도로 경계선 선형화 블록(60), 도로 예측 블록(70) 및 파라미터갱신 블록(80)을 포함한다.Referring to FIG. 6, an unpackaged road recognition system using a recursive adaptive filter according to the present invention includes a segmentation block 50, a road
이 경우 세그멘테이션 블록(50)은, 이를테면 신경망 구조(MLP)로 이루어진 것으로, 맨 처음에는 카메라(11)로부터 샘플 딜레이 블록(14)을 통해 제공되는 샘플 픽셀(f(n))을 이용하여 이미지 분할 부분의 신경망을 학습시키고, 신경망 학습이 완료되면, 카메라(11)로부터 빨강(RED(RXY)), 녹색(GREEN(GXY)), 파랑(BLUE(BXY ))에 대한 초기 영상(f(k))인 각 픽셀을 연속적으로 제공받은 후, 샘플 딜레이 블록을 통한 도로 예측 블록(70)에 의해 제공된 도로 예측 모양 구역만을 사용하는 학습된 신경망 구조(MLP)을 이용하여 도로와 비 도로 영역을 분리한 영상 분할 결과(w(k))를 얻어 도로 경계선 선형화 블록(60)에 전송한다. In this case, the segmentation block 50 is made up of a neural network structure (MLP), for example, and first uses the sample pixels f (n) provided from the
도로 경계선 선형화 블록(60)은 세그멘테이션 블록(50)으로부터 수신된 영상 분할 결과(w(k))가 일반적으로 선형적이지 않기 때문에, 일차 사다리꼴 모델링을 위하여 LMSE(Least Mean Square Estimation)를 만족하는 선형 도로 모델(y(k))로 근사화 하여 도로 예측 블록(70)과 샘플 딜레이 블록(14)에 구석 점들인 모델을 전송한다.Since the image segmentation result w (k) received from the segmentation block 50 is not generally linear, the road
도로 예측 블록(70)은 칼만 필터로 이루어져 있으며, 도로 경계선 선형화 블록(60)으로부터 선형 도로 모델(y(k))을 제공받아 이 선형 도로 모델(y(k))과 이전 데이터로부터의 다음 데이터를 위해 도로 모양(x(k+1/k))과 오차 범위(S(k+1))를 예측하여 딜레이(Delay) 블록(12)에 전송한다. The
그리고 다음 데이터가 세그멘테이션 블록(50)에 오면, 이 데이터가 검색구역을 위해서 사용되어 비포장 도로를 인식할 수 있는 것이다. And when the next data comes to the segmentation block 50, this data is used for the search area to recognize the unpaved road.
도로 예측 블록(70)은 이전 도로 예측 모델과(x(k/k-1)) 선형화 블록의 현재의 결과인 영상 분할 결과(w(k)) 도로모델의 최적화된 근사치인 도로 관측 갱신 결과(x(k/k))를 만든다. The
이러한 도로 모델이 시스템의 마지막 결과인데, 다시 말해서 검색된 도로 모양이며, 마지막 결과와 선형 부분의 결과의 차이는 셈플 딜레이 후에 계산된다. This road model is the last result of the system, that is, the road shape retrieved, and the difference between the results of the last result and the linear part is calculated after the sample delay.
그리고 이 오차는 스탠다드 백 프로파게이션(standard back-propagation)을 사용함으로써 학습된 신경망 구조(MLP)를 적응시키는데 사용되고, 선형화 블록의 결과와 마지막 결과는 또한 셈플 딜레이를 거치고 파라미터 갱신 블록(80)에 전달된다. This error is then used to adapt the learned neural network structure (MLP) by using standard back-propagation, and the result of the linearization block and the final result are also passed through the sample delay to the
또한, 도로 예측 블록(70)은 시각적 딜레이 블록(13)을 통해 시간 단위의 선형 도로 모델(y(t))과 도로 모양(x(t/t))을 파라미터 갱신 블록(80)에 전송하고, 샘플 딜레이 블록(14)에 샘플 도로 예측 모양(x(n+1/n+1)를 전송한다.The
파라미터 갱신 블록(80)은 시스템 성능을 최적화시키기 위해 최대 예측(Expectation Maximization, EM) 알고리즘을 적용하여 시스템 파라미터를 주기적으로 갱신하거나, 도로 예측블록(70)으로부터 시간 단위의 선형 도로 모델(y(t))과 도로 모양(x(t/t))을 제공받아 국부적 최적 파라미터(p(t))를 계산 및 갱신하여 도로 예측 블록(70)에 전송한다.The
이로써, 본 발명은 카메라로부터 제공되는 영상 신호를 칼만 필터와 최대 예측(Expectation Maximization) 알고리즘을 이용하여 이전 프레임까지의 데이터와 현재 프레임의 영상 데이터로부터 다음 프레임의 도로 모양을 예측하여 도로 경계선 조사범위를 줄여 계산량을 감소시킬 수 있으며, 주기적으로 시스템 파리미터들을 갱신하여 포장 또는 비포장 도로를 시각적으로 추적함으로써, 종래의 복잡한 도로 계산에만 의존하는 시스템에 비해 여러 가지 도로 환경에 적용 가능한 시스템을 구현할 수 있는 기술적 장점을 제공한다. Thus, the present invention estimates the road shape of the next frame from the data up to the previous frame and the image data of the current frame using the Kalman filter and the maximum prediction (Expectation Maximization) algorithm of the image signal provided from the camera, It is possible to reduce the amount of calculations and to update the system parameters periodically to visually track the pavement or the unpaved road so that it is possible to realize a system that can be applied to various road environments, .
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
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. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit of the invention.
100 : 드론 시스템
200 : 도로정보 관리시스템
300 : 도로정보 구축시스템
400 : 도로정보 갱신시스템
10 : 도로시설물 그룹
10-1 ~ 10-n : 제1 도로시설물 ~ 제n 도로시설물100: Dron system
200: Road information management system
300: road information building system
400: road information update system
10: Road Facilities Group
10-1 ~ 10-n: First road facility ~ nth road facility
Claims (4)
상기 드론 시스템으로부터 전송된 도로 시설물에 대한 영상 데이터를 이용하여 도로 레이어(road layer)를 생성하고, 도로 모델을 구축하기 위한 도로정보 구축시스템; 및
상기 도로정보 구축시스템과 연동되어 상기 드론 시스템으로부터 전송된 도로 시설물에 대한 영상 데이터를 이용하여 도로기반 시설물의 변화에 따라 수치지형도 내의 도로기반 시설물의 데이터를 갱신하기 위한 도로정보 갱신시스템을 포함하고,
상기 드론 시스템은,
적외선 카메라, 열화상 카메라, 영상 카메라, 어안렌즈 카메라 중에서 적어도 하나의 카메라를 상기 무인 비행체 몸체의 전, 후, 상, 하부 일측에 구비하여 상기 도로 시설물을 촬영하는 촬영부;
상기 무인 비행체 내의 배터리의 잔량이 얼마인지를 실시간으로 측정하는 배터리 측정부;
상기 무인 비행체 내에 GPS 수신기를 탑재하여 인공위성으로부터 현재 비행중인 지점에 관한 GPS 위치정보를 수신한 후 이를 외부로 전송하여 현재 비행 위치를 추적하는 위치 측정부;
상기 위치 측정부에 의해 측정된 위치 정보를 기반으로, 일정한 반경 영역 내에 위치하는 충전 스테이션을 탐색하는 충전시설 검색부;
상기 무인 비행체가 상기 충전 스테이션에 구비된 어느 하나의 스테이션에 안착하는 경우, 안착한 스테이션으로부터 상기 무인 비행체 내의 배터리를 무선 충전시키는 무선 충전부;
다중명령 모드를 통해 비행체가 공중에서 복수의 비행 패턴들을 자동으로 구현할 수 있도록 해주는 비행 조정부;
상기 무인 비행체의 충전단자 전압과 충전하고자 하는 배터리의 용량에 기초하여 배터리의 충전이 완료되기까지의 예상 충전시간과, 상기 무인 비행체의 기 설정된 속도 값과 상기 충전 스테이션의 위치 정보를 이용하여 상기 충전 스테이션에 도착하기까지의 예상 비행시간을 계산하는 계산부를 포함하며,
상기 드론 시스템에서 촬영된 영상데이터는 AVB(Audio Video Bridge) 기반으로 상기 도로정보 구축시스템으로 전송되며, 상기 도로정보 구축시스템은 수신한 영상데이터를 블록단위 병렬 직접 저장 방식으로 저장하는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 도로시설물 측량 조사 시스템.A drone system for photographing road facilities and transmitting the photographed image data in real time using a manned unmanned aerial vehicle capable of navigating the route to the destination by himself or by a radio controllable range within a radio control range without boarding the pilot;
A road information building system for building a road layer using image data of road facilities transmitted from the drone system and building a road model; And
And a road information updating system for updating the data of the road infrastructure in the digital map according to the change of the road infrastructure using the image data of the road facility transmitted from the drone system in cooperation with the road information building system,
The drones system,
A photographing unit for photographing the road facilities by providing at least one camera out of an infrared camera, an infrared camera, an image camera, and a fish-eye lens camera on the front, rear, top, and bottom sides of the unmanned aerial vehicle body;
A battery measuring unit for measuring in real time how much the remaining amount of the battery in the unmanned air vehicle exists;
A position measuring unit for mounting a GPS receiver in the unmanned aerial vehicle to receive GPS position information about a current flying position from the satellite and transmitting the GPS position information to the outside to track the current flying position;
A charging facility searching unit searching for a charging station located within a predetermined radius area based on the position information measured by the position measuring unit;
A wireless charging unit that wirelessly charges the battery in the unmanned air vehicle from the station where the unmanned air vehicle stays in any of the stations provided in the charging station;
A flight control unit for allowing a flight vehicle to automatically implement a plurality of flight patterns in the air through a multi-command mode;
And a control unit for controlling the charging and discharging of the battery pack based on the estimated charging time until the charging of the battery is completed based on the charging terminal voltage of the unmanned air vehicle and the capacity of the battery to be charged, And a calculation unit for calculating an estimated time of flight until arriving at the station,
The image data photographed by the drone system is transmitted to the road information building system based on an AVB (Audio Video Bridge), and the road information building system stores the received image data in a block unit parallel direct store manner. Surveying system for road facilities using drones.
상기 드론 시스템이 촬영한 영상 데이터로부터 항공 레이저 측량 데이터 및 항공 사진 데이터를 수신하는 항공 데이터 수신부;
상기 항공 데이터 수신부로부터 입력받은 항공 레이저 측량 데이터 및 항공 사진 데이터로부터 오차를 제거하고, 필터링 과정을 적용하여 도로 데이터와 건물 데이터로 분류하는 데이터 분류부; 및
평평한 지역의 도로 데이터와 경사진 지역의 도로 데이터를 구별하고, 경사진 지역의 경사도를 반영하여 도로 데이터의 연속성 탐색을 위한 변수를 설정하여보다 정확한 도로 데이터를 획득할 수 있도록 해주는 도로 데이터 획득부를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 도로시설물 측량 조사 시스템.The road information system according to claim 1,
An air data receiving unit for receiving the airborne laser measurement data and the aerial photograph data from the image data photographed by the drone system;
A data classifying unit for removing an error from the aerial laser survey data and the aerial photograph data received from the aerial data receiver and classifying the aerial image data into road data and building data by applying a filtering process; And
A road data acquiring unit for distinguishing road data on a flat area from road data on a sloping area and setting a variable for continuity search of the road data reflecting the inclination of the inclined area so as to acquire more accurate road data Wherein the drones are installed in the vicinity of the road.
대상 지역의 평균 표고와 정규 격자 간격을 고려하여 탐색 영역을 설정한 후, 상기 탐색 영역 내에서 주변의 점들과 비교하여 비정상적으로 높거나 낮은 점들을 검색하여 오차가 큰 데이터를 제거하는 오차 제거부;
상기 오차 제거부를 통해 오차가 제거된 데이터들에 대해 제1 필터링 과정을 수행하여 상기 데이터들을 도로 데이터와 건물 데이터로 분류할 수 있도록 해주는 필터링부; 및
상기 필터링부를 통해 분류된 도로 데이터와 건물 데이터를 추출하는 데이터 추출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 도로시설물 측량 조사 시스템.4. The apparatus according to claim 3,
An error eliminating unit for setting a search area in consideration of an average elevation of a target area and a regular lattice spacing and then searching abnormally high or low points in comparison with neighboring points in the search area to remove data with large errors;
A filtering unit that performs a first filtering process on the data from which the error is removed through the error eliminating unit to classify the data into road data and building data; And
And a data extracting unit for extracting road data and building data classified through the filtering unit.
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Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200030144A (en) | 2018-09-11 | 2020-03-20 | 한국전력공사 | System for landing a drone and operating method thereof |
CN111854756A (en) * | 2020-06-30 | 2020-10-30 | 同济大学 | Single line laser-based unmanned aerial vehicle positioning method in diversion culvert |
CN112115817A (en) * | 2020-09-01 | 2020-12-22 | 国交空间信息技术(北京)有限公司 | Remote sensing image road track correctness checking method and device based on deep learning |
KR102195002B1 (en) | 2020-08-24 | 2020-12-28 | 에이아이안전연구원 주식회사 | Drone for facility inspection using hitting power |
KR102217627B1 (en) | 2019-12-23 | 2021-02-19 | 메타빌드(주) | Dron waytpoint creating system and method for monitoring road slope using dron |
KR20210085181A (en) * | 2019-12-30 | 2021-07-08 | 현대엠엔소프트 주식회사 | Apparatus for detecting road based aerial images and method thereof |
KR20210096711A (en) * | 2020-01-28 | 2021-08-06 | 한양대학교 에리카산학협력단 | Delivery dron based on specifing a path and delivery method of dron based on specifing a path |
KR20220118865A (en) * | 2021-02-19 | 2022-08-26 | 유대상 | System and method for change management of facilities through recognition of structural objects and integration of multiple images |
KR102517970B1 (en) | 2022-05-31 | 2023-04-04 | (주)싱크테크노 | Method and device for controling drones for aerial photography |
CN117071379A (en) * | 2023-07-31 | 2023-11-17 | 上海宝冶集团有限公司 | Real-time measurement method for pavement of asphalt pavement of viaduct |
KR102620366B1 (en) * | 2022-11-02 | 2024-01-03 | 주식회사 케이맵 | Land ledger management system using drones |
KR102656279B1 (en) | 2023-10-16 | 2024-04-11 | 주식회사 강원지아이에스 | System and method for surveying road facility using drone |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101114904B1 (en) * | 2011-06-28 | 2012-02-15 | (주)태일아이엔지 | A system and method for generating urban spatial information using a draft map and an aerial laser measurement data |
KR101628750B1 (en) * | 2015-07-29 | 2016-06-09 | 주식회사 에이베스트 | Method for safety prediction of terrain using a 3D aerial shooting |
KR101724581B1 (en) * | 2016-07-28 | 2017-04-07 | 송법성 | Method and System for Drone Wireless Charging using Energy Storage System and Landing Guide using Precision Position Compensation |
-
2017
- 2017-05-31 KR KR1020170068088A patent/KR101839599B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101114904B1 (en) * | 2011-06-28 | 2012-02-15 | (주)태일아이엔지 | A system and method for generating urban spatial information using a draft map and an aerial laser measurement data |
KR101628750B1 (en) * | 2015-07-29 | 2016-06-09 | 주식회사 에이베스트 | Method for safety prediction of terrain using a 3D aerial shooting |
KR101724581B1 (en) * | 2016-07-28 | 2017-04-07 | 송법성 | Method and System for Drone Wireless Charging using Energy Storage System and Landing Guide using Precision Position Compensation |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200030144A (en) | 2018-09-11 | 2020-03-20 | 한국전력공사 | System for landing a drone and operating method thereof |
KR102217627B1 (en) | 2019-12-23 | 2021-02-19 | 메타빌드(주) | Dron waytpoint creating system and method for monitoring road slope using dron |
KR20210085181A (en) * | 2019-12-30 | 2021-07-08 | 현대엠엔소프트 주식회사 | Apparatus for detecting road based aerial images and method thereof |
KR102655068B1 (en) * | 2019-12-30 | 2024-04-05 | 현대오토에버 주식회사 | Apparatus for detecting road based aerial images and method thereof |
KR20210096711A (en) * | 2020-01-28 | 2021-08-06 | 한양대학교 에리카산학협력단 | Delivery dron based on specifing a path and delivery method of dron based on specifing a path |
KR102345960B1 (en) * | 2020-01-28 | 2022-01-05 | 한양대학교 에리카산학협력단 | Delivery dron based on specifing a path and delivery method of dron based on specifing a path |
CN111854756B (en) * | 2020-06-30 | 2023-08-29 | 同济大学 | Single-line laser-based method for positioning unmanned aerial vehicle in diversion culvert |
CN111854756A (en) * | 2020-06-30 | 2020-10-30 | 同济大学 | Single line laser-based unmanned aerial vehicle positioning method in diversion culvert |
KR102195002B1 (en) | 2020-08-24 | 2020-12-28 | 에이아이안전연구원 주식회사 | Drone for facility inspection using hitting power |
CN112115817A (en) * | 2020-09-01 | 2020-12-22 | 国交空间信息技术(北京)有限公司 | Remote sensing image road track correctness checking method and device based on deep learning |
KR20220118865A (en) * | 2021-02-19 | 2022-08-26 | 유대상 | System and method for change management of facilities through recognition of structural objects and integration of multiple images |
KR102578456B1 (en) * | 2021-02-19 | 2023-09-14 | 유대상 | System and method for change management of facilities through recognition of structural objects and integration of multiple images |
KR102517970B1 (en) | 2022-05-31 | 2023-04-04 | (주)싱크테크노 | Method and device for controling drones for aerial photography |
KR102620366B1 (en) * | 2022-11-02 | 2024-01-03 | 주식회사 케이맵 | Land ledger management system using drones |
CN117071379A (en) * | 2023-07-31 | 2023-11-17 | 上海宝冶集团有限公司 | Real-time measurement method for pavement of asphalt pavement of viaduct |
KR102656279B1 (en) | 2023-10-16 | 2024-04-11 | 주식회사 강원지아이에스 | System and method for surveying road facility using drone |
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