KR101854344B1 - 항공촬영된 권역별 영상데이터를 정밀하게 처리하는 영상처리시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 항공촬영된 권역별 영상데이터를 정밀하게 처리하는 영상처리시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 항공촬영된 영상이미지를 영역별로 순차 처리하되 지상물이미지에 나타난 음영구간을 최소화시켜 정밀도를 높일 수 있도록 하면서 함체의 내부 발생열을 원활하게 냉각시키되 카트리지형 필터가 아닌 반영구적 사용이 가능한 비교체형 필터를 사용함으로써 관리의 편리성을 증대시키면서 관리유지 비용도 줄이고 필터 교체에 따른 부대인력도 절감할 수 있도록 개선된 항공촬영된 권역별 영상데이터를 정밀하게 처리하는 영상처리시스템에 관한 것이다.

Description

항공촬영된 권역별 영상데이터를 정밀하게 처리하는 영상처리시스템{An image processing system that precisely processes aerial photographed regional image data}

본 발명은 영상처리 기술 분야 중 항공촬영된 권역별 영상데이터를 정밀하게 처리하는 영상처리시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 항공촬영된 영상이미지를 영역별로 순차 처리하되 지상물이미지에 나타난 음영구간을 최소화시켜 정밀도를 높일 수 있도록 하면서 함체의 내부 발생열을 원활하게 냉각시키되 카트리지형 필터가 아닌 반영구적 사용이 가능한 비교체형 필터를 사용함으로써 관리의 편리성을 증대시키면서 관리유지 비용도 줄이고 필터 교체에 따른 부대인력도 절감할 수 있도록 개선된 항공촬영된 권역별 영상데이터를 정밀하게 처리하는 영상처리시스템에 관한 것이다.

항공기에서 확보된 지상의 다수 항공영상이미지는 위치정보(좌표정보)를 이용하여 정밀하게 결합시키는 영상처리(image processing)를 통하여 정교하게 합성되므로 대형의 영상이미지로 변환처리된다.

영상처리로 정교하게 합성 변환된 영상이미지를 이용하여 지상의 지형도(지형이미지)로 변환 또는 지도화한 것이 도화이미지이며, 이러한 지도이미지의 각 지점에 수치에 의한 해당 좌표정보, 위치정보, 수치정보를 반영한 것이 수치지도이고 수치지도는 수정도화방법, 해석도화방법 또는 수치도화방법 등으로 제작되는 것이 일반적이다.

그러므로, 항공기를 이용하여 확보된 다수의 항공영상이미지를 정교하게 합성하는 영상처리 기술은 지도 제작에 있어서 매우 중요한 기술 중에 하나이다.

특히, 영상처리에 의하여 다수의 항공촬영이미지를 정교하게 합성처리하기 위하여서는 지상의 해당 지역에 대한 정밀한 위치정보(좌표정보)를 신속하게 실측할 필요가 있고, 확보된 지상의 위치정보(좌표정보)는 정확하게 실시간으로 제공시켜 반영되도록 할 필요가 있다.

한편, 지도 또는 내비게이션의 배경(이하 '수치지도')은 촬영기술 및 영상이미지 처리기술의 발달에 힘입어 실사를 기반으로 제작되고 있다.

이러한 실사 기반을 위해 항공촬영이 이루어지고, 항공촬영된 이미지를 통해 지도 배경이 이루어진다. 즉, 일정고도에 위치한 항공기가 지상을 촬영하면서, 도 1(종래 항공사진 지도의 모습을 보인 이미지)에 도시한 바와 같은 영상이미지를 확보하는 것이다.

물론, 항공촬영은 고도에 따라 그 촬영면적이 한정되므로 넓은 범위에 대한 지도제작을 위해서 동일 구간에 대한 다수 개의 영상이미지를 확보하고, 이 영상이미지를 잇는 별도의 편집 및 영상처리 업무를 진행해야 한다.

그런데, 영상이미지는 지상으로부터 일정한 고도에 위치한 항공기에서 촬영된 것이므로 항공기의 연직 방향에 위치한 지상물을 제외하곤 이와 인접하는 다른 지상물들은 측면이 포함돼 촬영될 수밖에 없다.

참고로, 도 1의 좌측 상단에 위치한 흰색 밑줄의 "강남제일빌딩" 건물과, 우측 상단에 위치한 흰색 밑줄의 "풍림산업" 건물과, 좌측 하단에 위치한 흰색 밑줄의 "메리츠타워" 건물이 각각 옥상(평면부)만이 아닌 측면까지 촬영되었음을 확인할 수 있다.

또한, 지도 제작을 위해서는 전술한 바와 같이 다수 개의 영상이미지를 서로 연결해 잇는 작업을 해야 하는데, 이 과정에서 다른 위치에서 촬영된 영상이미지를 부분적으로 적용하는 영상처리 업무를 수행한다.

결국, 앞서 제시한 3개의 건물을 통해 알 수 있듯이, 종래 지도 제작방법을 통해 제작된 지도는 동일한 지도임에도 불구하고 인접하는 3개의 건물이 전혀 다른 방향으로 기울어져 보이게 된다.

때문에, 사용자는 낯선 지역에 대한 지도 해석에 어려움을 겪게 되고, 이를 통해 지도 이용에 불편을 느끼게 된다.

이러한 문제를 해소하기 위해서 각종 건물 등의 지상물 관련 영상이미지를 편집 처리하는 종래 기술(등록특허 제10-0967448호)이 제안된 바 있다.

제안 기술에 개시된 영상처리 기술은 촬영 각에 의해 3D 형식으로 생성된 지상물이미지를 평면부의 위치수정에 의해 2D 형식으로 표현되도록 편집하는 것이다.

그런데, 종래 기술의 영상처리 과정에서 이루어지는 음영구간 보정은 해당 음영부분의 실제이미지가 촬영된 다른 영상이미지를 검색해서 편집처리하는 것이므로, 작업자가 직접 수작업으로 해당 영상이미지를 검색하고 상기 음영부분을 절개 편집해서 크기와 해상도를 일치시키는 과정이 요구됐다. 즉, 상기 음영구간에 대한 영상이미지 검색과 편집 등이 수작업으로 이루어지면서 수많은 지상물이미지에 대한 영상처리 시간이 요구됐던 것이다.

결국, 지상물이미지를 갖춘 영상이미지는 종래 기술에 의한 처리가 생략되거나, 종래 기술을 적용하더라도 모든 지상물이미지에 대한 영상처리가 이루어지지 못하면서 사용자가 영상이미지에 대해 만족하지 못하는 문제가 있었다.

대한민국 특허 등록번호 제10-1483955호(2015.01.13.) '영상이미지의 3차원 위치수정을 통한 음영구간 식별용 영상처리시스템'

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 항공촬영된 영상이미지를 영역별로 순차 처리하되 지상물이미지에 나타난 음영구간을 최소화시켜 정밀도를 높일 수 있도록 하면서 함체의 내부 발생열을 원활하게 냉각시키되 카트리지형 필터가 아닌 반영구적 사용이 가능한 비교체형 필터를 사용함으로써 관리의 편리성을 증대시키면서 관리유지 비용도 줄이고 필터 교체에 따른 부대인력도 절감할 수 있도록 개선된 항공촬영된 권역별 영상데이터를 정밀하게 처리하는 영상처리시스템을 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 항공기(200)에 설치된 항공카메라(100)로 촬영되고 GPS좌표가 적용된 영상이미지 데이터와, 영상이미지의 촬영 고도(h2) 정보와, 지상물이미지의 높이(h1) 정보를 저장하는 이미지DB(1); 이미지DB(1)의 데이터 및 정보를 검색하는 이미지검색모듈(2); 이미지검색모듈(2)이 검색한 영상이미지 데이터를 입력기능을 갖는 터치스크린(3a)을 통해 출력하는 출력모듈(3); 터치스크린(3a)에 출력되는 영상이미지 내 지정된 한 쌍의 초기점(P1)과 한 쌍의 말기점(P2)의 좌표값을 확인하고, 상기 좌표값을 잇는 기준직선을 설정해서 초기점(P1)과 말기점(P2)으로 둘러싸인 범위를 도로이미지(30)의 범위로 확정하는 지점선택모듈(4); 도로이미지(30)에 해당하는 픽셀의 지정색상을 확인하고, 상기 기준직선상에 도로이미지(30)의 지정색상과는 불일치하면서 도로이미지(30)의 지정색상과 동일한 색상으로 지정된 픽셀 범위의 경계를 확정해서 상기 경계의 모서리를 제1지상물이미지(20a)의 기준점(a1 내지 a6)으로 설정하고, 제1지상물이미지(20a)가 도로이미지(30)를 덮은 방향으로 검색직선을 형성해서 출력모듈(3)을 통해 터치스크린(3a)에 출력하고, 검색직선상에 선택된 지점에 해당하는 픽셀의 지정색상을 확인하고, 당해 색상과 동일한 픽셀의 범위를 기준지상물이미지(10a)의 경계로 확정해서 상기 경계의 모서리를 기준지상물이미지(10a)의 기준점(b1 내지 b4)으로 설정하고, 제1지상물이미지(20a)의 기준점(a1 내지 a6)을 통해 제1지상물이미지(20a)의 평면부 폭(w2)을 연산하는 이미지탐색모듈(5); 기준지상물(10)과 수정지상물(20) 간 중심거리(d)와 상기 영상이미지의 촬영 고도(h2)와 수정지상물(20)의 높이(h1)를 확인해서 tanθ=(h2-h1)/d에 대입해 촬영각(θ)을 연산하고, 제1지상물이미지(20a)의 평면부 폭(w2)과 촬영각(θ)을 sin(90-θ)=w2/L2에 대입해 수정된 평면부 폭(L2)을 연산하고, 제1지상물이미지(20a)의 수정 전 평면부 이미지를 분리해서 수정된 평면부 폭(L2)에 맞춰 그 크기를 조정하고, 제1지상물이미지(20a)의 측면부 이미지는 제거해서 제2지상물이미지(20a')를 완성하는 영상처리모듈(7); 상기 이미지DB(1), 이미지검색모듈(2), 지점선택모듈(4), 이미지탐색모듈(5) 및 영상처리모듈(7)이 서브랙 형태로 실장된 함체(1200);를 포함하는 영상처리시스템에 있어서,
상기 제1지상물이미지(20a)를 포함한 영상이미지 데이터의 GPS좌표를 기초로, 제1지상물이미지(20a)의 지상물을 다른 각도에서 촬영한 제3지상물이미지(20a")를 포함하는 영상이미지 데이터를 이미지DB(1)에서 검색하는 영상이미지 검색유닛(61); 이미지탐색모듈(5)에서 확인한 지상물이미지들의 경계를 기준으로 제1지상물이미지(20a)와 제3지상물이미지(20a")의 형태인 윤곽을 각각 확인하되, 제1지상물이미지(20a)와 제3지상물이미지(20a") 각각의 윤곽에서 평면부와 측면부를 구분하고, 평면부만을 각각 추출해서 제1지상물이미지(20a)의 윤곽으로 하는 제1이미지와, 제3지상물이미지(20a")의 윤곽으로 하는 제2이미지로 완성하는 이미지윤곽 확인유닛(62); 제1지상물이미지(20a)의 평면부와 측면부에 대한 윤곽을 제1윤곽형상으로 하고, 상기 제1윤곽형상의 둘레에 인접한 다른 지상물이미지들의 윤곽을 제2윤곽형상을 확인해서 상기 제1,2윤곽형상의 배치상태를 확인하고, 제3지상물이미지(20a")의 평면부와 측면부에 대한 윤곽을 상기 제1윤곽형상에 대응하는 제3윤곽형상과, 상기 제2윤곽형상에 대응하는 제4윤곽형상을 각각 확인해서, 상기 제2윤곽형상들로 이어진 경계로 형성된 제1구역과, 상기 제4윤곽형상들로 이어진 경계로 형성된 제2구역을 각각 확정하고, 상기 제1윤곽형상을 갖춘 제1구역의 중심과 제3윤곽형상을 갖춘 제2구역의 중심을 맞춰 중첩하며, 상기 제1윤곽형상과 제3윤곽형상의 위치를 비교해서 상기 제1윤곽형상의 평면부와 제3윤곽형상의 평면부 간 이격거리(BD)를 확인하는 한편, 확인한 이격거리(BD) 중 가장 긴 이격거리(BD)를 갖는 제2이미지와 해당하는 제3윤곽형상을 확인하는 지상물이미지 확인유닛(63); 음영부분(D)에 대응하는 실제이미지의 범위를 상기 제1윤곽형상과 제3윤곽형상이 서로 겹치지 않는 범위로 해서 확정하고, 제3지상물이미지(20a")가 포함된 영상이미지에서 상기 범위만큼 실제이미지를 추출하며, 추출한 상기 실제이미지의 해상도, 크기 및 색상을 제1지상물이미지(20a)가 포함된 영상이미지의 해상도, 크기 및 색상에 맞춰서 편집하는 한편, 편집한 상기 실제이미지를 제2지상물이미지(20a')가 포함된 영상이미지의 음영부분(D)에 합성하는 음영부분 처리유닛(64);을 더 포함하고,
상기 함체(1200)는 사각박스 형상으로 형성되며, 함체(1200)의 전면에는 개폐가능한 도어(DR)가 설치되고, 함체(1200)의 양측면에는 송풍유닛(1210)이 구비되며;
상기 송풍유닛(1210)은 송풍케이스(1220)를 포함하고, 상기 송풍케이스(1220)의 상측에는 배기구(OUT)가 형성되며 하측에는 흡입구(IN)가 형성되고, 상기 송풍케이스(1220)의 내부는 격벽(1230)에 의해 구획되어 배기구(OUT)가 하측 공간과 통하지 않도록 분리되며, 상기 격벽(1230)의 하측에는 간격을 두고 투입가이드(1240)가 경사 배열되고, 상기 송풍케이스(1220)의 일측면에는 상기 투입가이드(1240)로 공극막필터를 구성하는 이산화규소를 투입할 투입구(1250)가 형성되며, 상기 투입구(1250)는 개폐가능한 투입도어(1260)에 의해 밀폐되고, 상기 투입가이드(1240)의 단부는 투입호퍼(1270)의 상단에 배치되며, 상기 투입호퍼(1270)는 스크류피더(1280)의 일측에 연통되어 분말상의 이산화규소가 투입가이드(1240)를 타고 이동하여 투입호퍼(1270)를 통해 스크류피더(1280)로 안내되게 구성되고, 상기 흡입구(IN)의 하측에는 링 타입 필터(1290)가 구비되며, 상기 링 타입 필터(1290)는 링간 간격(틈) 보다 이산화규소 분말(SI)의 입도가 더 크게 형성되고, 상기 링 타입 필터(1290)는 고정구(1300)에 끼워지는 형태로 설치되는데 상기 고정구(1300)는 각각 송풍케이스(1220)의 내벽면에 나사조립되는 형태로 구비되며, 상기 송풍케이스(1220)의 일측면인 상기 투입구(1250)가 형성된 측면 하부에는 여과공기공급공(1310)이 형성되고, 상기 여과공기공급공(1310)은 공급관(1320)을 통해 상기 함체(1200) 내부와 연통되어 여과된 공기를 공급할 수 있도록 구성되며, 상기 링 타입 필터(1290)의 하부에는 하부판(1330)이 설치된 것을 특징으로 하는 항공촬영된 권역별 영상데이터를 정밀하게 처리하는 영상처리시스템을 제공한다.

본 발명에 따르면, 항공촬영된 영상이미지를 영역별로 순차 처리하되 지상물이미지에 나타난 음영구간을 최소화시켜 정밀도를 높일 수 있도록 하면서 함체의 내부 발생열을 원활하게 냉각시키되 카트리지형 필터가 아닌 반영구적 사용이 가능한 비교체형 필터를 사용함으로써 관리의 편리성을 증대시키면서 관리유지 비용도 줄이고 필터 교체에 따른 부대인력도 절감하는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래 항공사진 지도의 모습을 보인 이미지이고,
도 2는 본 발명에 따른 영상처리시스템의 모습을 도시한 블록도이고,
도 3은 본 발명에 따른 영상처리시스템이 적용되는 영상이미지를 도시한 도면이고,
도 4는 본 발명에 따른 영상처리방법을 순차 도시한 플로우차트이고,
도 5은 본 발명에 따른 영상처리방법 적용을 위한 항공촬영모습을 개략적으로 도시한 도면이고,
도 6는 본 발명에 따른 영상처리방법에 따라 보정된 지상물의 모습을 도시한 도면이고,
도 7는 본 발명에 따른 영상처리방법에 따라 보정된 수직영상을 보인 이미지이고,
도 8은 본 발명에 따른 이미지편집모듈의 구성유닛을 도시한 블록도이고,
도 9는 본 발명에 따른 이미지편집모듈의 동작 순서를 순차 도시한 플로차트이고,
도 10은 상기 이미지편집모듈이 처리하는 영상이미지를 보인 이미지이고,
도 11은 상기 이미지편집모듈이 확인한 영상이미지의 윤곽을 도시한 도면이고,
도 12는 상기 이미지편집모듈이 음영부분을 추출하는 과정을 보인 도면이고,
도 13은 지상물이미지의 윤곽형상을 비교하는 모습을 개략적으로 도시한 도면이고,
도 14는 상기 이미지편집모듈에 의해 영상처리된 영상이미지를 보인 이미지이고,
도 15는 본 발명에 따른 시스템을 구성하는 함체의 예시도이고,
도 16은 도 15의 함체에 설치된 송풍유닛의 세부 구성을 보인 예시도이고,
도 17은 도 5의 함체 하부에 설치되는 이산화규소 분말 재활용 수단의 예시도다.

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.

본 발명은 상술한 등록특허 제10-1483955호의 시스템 구성 일부를 이용한다. 때문에, 이하 설명되는 장치 구성상 특징들의 일부 기재는 등록특허 제10-1483955호에 기재된 사항들이다.

따라서, 이하 설명되는 장치 구성과 특징 및 작동관계는 상기 등록특허 제10-1483955호의 내용을 그대로 인용하기로 하며, 본 발명의 주된 특징과 관련된 구성에 대해서는 상세한 설명의 일부에서 구체적으로 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 영상처리시스템은 도 2 및 도 3의 예시와 같이, 다양한 지역의 영상이미지 데이터를 저장하는 이미지DB(1)와, 이미지DB(1)에서 특정 영상이미지 데이터를 검색하는 이미지검색모듈(2)과, 검색된 영상이미지 데이터를 읽고 출력하는 출력모듈(3)과, 출력모듈(3)에 의해 출력된 영상이미지에서 특정 지점을 선택해 수정해야 할 지상물이미지의 탐색 기준을 설정하는 지점선택모듈(4)과, 상기 탐색 기준에 따라 수정 전의 지상물이미지인 제1지상물이미지(20a, 도 6의 (a) 참고)를 탐색하는 이미지탐색모듈(5)과, 수정된 수정지상물이미지인 제2지상물이미지(20a', 도 6의 (b) 참고)를 기존 영상이미지 데이터에 적용해 합성 및 갱신처리하는 이미지편집모듈(6)과, 수정해야 할 제1지상물이미지(20a)를 수정해서 영상처리하는 영상처리모듈(7)로 이루어진다.

여기에서, 데이터를 저장하는 이미지DB(1)와, 이미지DB(1)에서 특정 데이터를 검색하는 이미지검색모듈(2)은 그 구성과 구조가 공지, 공용되는 통상적인 기술이므로 여기서는 그 설명을 생략한다.

그리고, 출력모듈(3)은 화면 입력기능을 갖는 공지, 공용의 터치스크린(3a)에 이미지검색모듈(2)이 검색한 데이터를 출력하는 것으로, 본 발명에서 상기 데이터는 영상이미지이고, 출력모듈(3)은 터치스크린(3a)을 통해 영상이미지를 출력하기 위한 공지, 공용의 모듈이다.

물론, 출력모듈(3)은 사용자가 터치스크린(3a)을 터치한 지점을 확인해서 해당 정보를 입력하는 기능을 갖는다.

참고로, 출력모듈(3)은 '포토샵(어도비 시스템즈사에서 개발한 레스터 그래픽 편집기)', 마이크로소프트사의 대표적인 운영체제인 윈도우의 그래픽 편집기인 '그림판' 등과 같이, 이미지데이터를 확인해 이미지로 출력할 수 있는 통상적인 프로그램일 수 있다.

또한, 지점선택모듈(4)은 본 발명에 따른 영상처리시스템이 영상이미지에서 제1지상물이미지(20a)를 탐색하기 위한 기준을 설정하는 것으로, 탐색을 위한 상기 기준은 영상이미지에 포함된 도로이미지(30)가 될 수 있다.

이를 좀 더 상세히 설명하면, 기준지상물(10, 도 5 참조) 및 수정지상물(20, 도 5 참조)의 인접 지역에는 아스팔트와 같이 균일한 색상의 골재가 포장된 도로가 위치한다.

이러한 도로는 기준지상물(10) 또는 수정지상물(20)과는 매우 근접하므로, 수정지상물(20)의 측면부가 촬영돼 도로 쪽으로 기울어진 외관을 보이게 되는 제1지상물이미지(20a)는 도로이미지(30)의 가장자리 부분을 점유할 수밖에 없다.

본 발명에 따른 영상처리시스템은 이러한 특성을 응용한 것으로, 상기 지점선택모듈(4)은 사용자가 터치스크린(3a)을 통해 지정한 한 쌍의 초기점(P1)과 한 쌍의 말기점(P2)을 기준으로 해당 범위 내에 있는 이미지를 도로이미지(30)로 확정한다.

즉, 지점선택모듈(4)은 사용자가 선택한 초기점(P1) 및 말기점(P2)의 각 좌표값을 확인해서 이를 기준직선으로 연결해 잇고, 이렇게 형성된 기준직선은 도로의 경계가 되면서 도로이미지(30)의 범위가 확정되는 것이다.

아울러, 이미지탐색모듈(5)은 지점선택모듈(4)에 의해 범위와 그 경계가 확정된 도로이미지(30)의 색상을 확인한 후, 도로이미지(30)의 가장자리에 해당하는 픽셀의 지정된 색상을 확인해서, 도로이미지(30)의 색상과 비교해 그 일치 여부를 확인한다.

이를 좀 더 상세히 설명하면, 이미지탐색모듈(5)은 앞서 설정한 기준직선에 해당하는 픽셀의 지정된 색상을 확인하고, 이렇게 확인된 색상과 도로이미지(30)의 색상을 비교해서, 일정길이 이상 도로이미지(30)의 색상과는 불일치하면서 도로이미지(30)의 색상과 동일한 색상이 지정된 픽셀의 구간(T)이 확인되면, 해당 구간(T)은 제1지상물이미지(20a)가 위치한 것으로 간주해 이를 수정대상으로 설정한다.

물론, 제1지상물이미지(20a)에 해당하는 픽셀의 지정 색상과 도로이미지(30)에 해당하는 픽셀의 지정 색상이 일치해서 상기 구간(T)이 확인되지 않더라도, 기준직선의 주변 픽셀의 지정 색상도 아울러 확인해서 기준직선으로부터 일정간격이상 벗어난 위치의 픽셀에도 도로이미지(30)의 색상과 동일,유사한 색상이 연속적으로 확인되면, 이는 제1지상물이미지(20a)로 간주해서 이를 수정대상으로 설정한다.

그리고, 영상처리모듈(7)은 설정된 제1지상물이미지(20a)를 수정하고, 이미지편집모듈(6)은 수정된 제2지상물이미지(20a')를 영상이미지에 적용해 갱신하는 것으로 이에 대한 설명은 후술하기로 한다.

한편, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 영상처리방법은 다음과 같이 순차 처리된다.

[S11; 수정대상 선택단계]

출력모듈(3)은 다양한 지상물이미지(10a,20a)를 포함하는 영상이미지를 출력하고, 전술한 바와 같이 지점선택모듈(4) 및 이미지탐색모듈(5)은 제1지상물이미지(20a)를 탐색해 결정한다.

[S12; 수정대상 기준점 설정단계]

제1지상물이미지(20a)가 결정되면, 영상이미지에서 제1지상물이미지(20a)가 점유하고 있는 범위를 확인하고, 제1지상물이미지(20a)가 갖는 모서리를 기준점(a1 내지 a6)으로 설정한다.

물론, 기준점(a1 내지 a6)으로 선택되는 모서리는 도 6의 (a)에 도시한 바와 같이, 제1지상물이미지(20a)의 평면부와 측면부의 경계부에 위치한 모서리(a3,a4)도 포함된다.

이를 위해, 이미지탐색모듈(5)은 제1지상물이미지(20a)에 해당하는 픽셀의 지정 색상을 확인해서, 제1지상물이미지(20a)의 경계를 확정하고, 이렇게 확정된 경계에서 모서리부분을 확인해서 상기 기준점(a1 내지 a6)을 설정한다.

또한, 이미지탐색모듈(5)은 제1지상물이미지(20a)의 기준점(a1 내지 a6)이 설정되면, 이 기준점(a1 내지 a6)을 기준으로 제1지상물이미지(20a)의 전체 폭(w1)과 평면부 폭(w2)을 각각 연산한다.

참고로, 기준점(a1 내지 a6)이 설정되며 이미지탐색모듈(5)은 픽셀을 매개로해당 지점에 대한 좌표값을 확인하고, 이 좌표값들을 이용해 공지,공용의 연산방법으로 제1지상물이미지(20a)의 전체 폭(w1)과 평면부 폭(w2)을 연산할 수 있다.

여기서, 전체 폭(w1)과 평면부 폭(w2)이란, 제1지상물이미지(20a)의 기울어진 방향으로의 전체 및 평면부의 길이가 될 것이다.

[S13; 기준대상 선택단계]

비행중인 항공기에서 지상을 촬영할 시에는 도 5에 도시한 바와 같이 특정 지상물의 평면이 정확히 촬영될 수 있다.

물론, 기준지상물(10)의 평면만을 100%로 촬영해서 영상이미지에 출력할 수는 없으므로, 사용자가 육안으로 확인할 때 평면으로 지각되면서 주변 도로이미지(30)를 식별할 수 있다면 기준지상물이미지(10a)로 선택되기에 충분하다 할 것이다.

한편, 사용자는 전술한 조건을 충족하는 기준지상물(10)을 기준대상으로 선택하되, 수정대상으로 선택된 수정지상물(20)의 위치를 고려해 선택하는 것이 바람직하다.

즉, 기준지상물(10)은 수정지상물(20)의 측면이 보이도록 기울어진 방향과 동일직선상에 위치하는 지상물을 선택해서 이를 기준대상으로 하는 것이다.

따라서, 이미지탐색모듈(5)은 제1지상물이미지(20a)가 도로이미지(30)를 덮은 방향으로 검색직선을 형성하고, 출력모듈(3)은 상기 검색직선을 터치스크린(3a)에 출력해서, 사용자가 검색직선 상에 위치한 이미지들 중 기준지상물이미지(10a)로 선택할 지점을 터치해 이를 입력할 수 있도록 한다.

[S14; 기준대상 기준점 설정단계]

기준지상물이미지(10a)가 선택되면, 이미지탐색모듈(5)은 사용자가 터치한 지점 픽셀의 지정 색상을 확인해서, 당해 색상과 동일,유사한 픽셀의 범위를 기준지상물이미지(10a)의 경계로 확정하고, 이렇게 확정된 경계에서 모서리부분을 확인해서 상기 기준점(b1 내지 b4)을 설정한다.

상기 기준점(b1 내지 b4)이 설정되면, 이미지탐색모듈(5)은 기준점(b1 내지 b4)을 기준으로 전술한 바와 같이 기준지상물이미지(10a)의 평면 폭(L1)을 연산한다.

[S15; 촬영각 연산단계]

기준지상물이미지(10a)가 선택되면, 영상처리모듈(7)은 도 5에 도시한 바와 같이 촬영중인 항공기가 기준지상물(10)의 직상방에 위치하면서 해당 기준지상물(10)을 촬영하는 것으로 구조화한다.

한편, 영상처리모듈(7)은 기준지상물(10)과 수정지상물(20) 간의 실제 중심거리(d)를 확인한다.

중심거리(d)는 기준지상물이미지(10a)의 기준점(b1 내지 b4) 내 중심점과 제1지상물이미지(20a) 평면부의 기준점(a3 내지 a6)내 중심점 간 거리를 연산한 후, 그 결과값을 영상이미지의 축척 정도로 환산해 얻을 수 있다.

아울러, 이미지검색모듈(2)은 이미지DB(1)에서 당해 영상이미지 촬영시 항공기의 고도(h2)와, 수정지상물(20)의 실제 높이(h1)를 검색해 확인한다.

계속해서, 영상처리모듈(7)은 항공기에서 촬영된 수정지상물(20)의 촬영각(θ)을 연산한다.

여기서 촬영각(θ)이란 카메라의 촬영방향과 수정지상물(20)의 배치방향의 각을 가리키는 것이다.

따라서, 항공기가 기준지상물(10)의 직상방에 위치하면서 항공기의 카메라가 기준지상물(10)을 촬영하는 촬영각(θ)은 '0도'가 될 것이다.

촬영각(θ) 연산을 위해서는 아래의 [수학식 1]을 이용한다.

[수학식 1]

tanθ=(h2-h1)/d

[S16; 수정대상 범위연산단계]

도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 항공기의 카메라가 수정지상물(20)의 직상방에 위치하지 못하면, 촬영된 제1지상물이미지(20a)는 수정지상물(20)의 평면부와 측면부가 포함돼 출력된다.

즉, 제1지상물이미지(20a)가 점유하는 것처럼 보이는 영상이미지 내 면적은, 수정지상물(20)이 지상을 점유하는 평면적을 영상이미지의 축척 정도로 연산해 얻은 면적과 차이가 있는 것이다.

이를 좀 더 상세히 설명하면, 제1지상물이미지(20a)는 항공촬영시 수정지상물(20)이 비스듬히 촬영되면서 그 제1지상물이미지(20a)에 수정지상물(20)의 평면부와 측면부가 포함되고, 이로 인해 수정지상물(20)이 실제로 점유하지 않은 지상부분이 수정지상물(20)에 의해 가려진다.

이렇게 촬영된 영상이미지에는 수정지상물(20)이 가린 부분도 수정지상물(20)의 일부분으로 확인되어서, 제1지상물이미지(20a)는 수정지상물(20)의 실제 모습보다 큰 구조물로 보이게 된다.

물론, 이러한 오류는 제1지상물이미지(20a)에 인접하는 도로이미지(30)까지 가려 보이지 않게 하므로, 당해 영상이미지를 기반으로 제작된 지도를 이용하는 사용자는 지도이용에 혼란을 느끼게 된다.

따라서, 이러한 문제점을 해소하기 위해 영상이미지에 출력된 제1지상물이미지(20a)의 크기를 보정해서, 항공기가 수정지상물(20)의 직상방에서 촬영한 것과 같은 효과를 발하는 영상이미지 수정을 진행한다.

이를 위해 영상처리모듈(7)은 보정해야 할 영상이미지 내 제1지상물이미지(20a)의 평면부 폭(w2)과, 촬영각(θ)을 [수학식 2]에 대입해서, 수정지상물(20)의 평면을 직상방에서 촬영했을 때의 수정된 평면부 폭(L2)을 연산한다.

[수학식 2]

sin(90-θ)=w2/L2

[S17; 수정대상 이미지보정단계]

영상처리모듈(7)은 수정된 평면부 폭(L2)에 맞춰 보정된 제2지상물이미지(20a')를 완성한다.

보정된 제2지상물이미지(20a')는 기존 제1지상물이미지(20a)의 측면부는 제거되고, 평면부의 크기는 수정된 평면부 폭(L2)에 맞춰 보정된다.

여기서, 영상처리모듈(7)에 의한 제2지상물이미지(20a')의 영상처리는 다음과 같이 진행된다.

우선, 기존 제1지상물이미지(20a)의 평면부만을 절개해 독립된 평면이미지로 확보한다.

이렇게 확보된 평면이미지는 기존의 제1지상물이미지(20a) 평면부의 폭(w2) 대비 수정된 제2지상물이미지(20a')의 수정된 평면부 폭(L2)의 비율에 따라 변형되는데, 이러한 변형은 공지, 공용의 이미지변형기술을 적용할 수 있다.

참고로, 이미지변형기술이라 함은 '포토샵(어도비 시스템즈사에서 개발한 레스터 그래픽 편집기)', 마이크로소프트사의 대표적인 운영체제인 윈도우의 그래픽 편집기인 '그림판', 통상적이 워드프로그램에서 이미지를 '붙여넣기'하는 기술 등에서 널리 적용되는 기능으로, 영상처리모듈(7)은 상기 기능을 통해 이미지의 가로 및 세로 길이의 비율을 결정해서 해당 비율로 이미지의 크기를 조정할 수 있다.

한편, 이미지편집모듈(6)에 의한 수정된 평면부를 합성할 때의 기준은 기준지상물이미지(10a)와 직접 마주하는 모서리(a1,a2)로 한다.

이는 제1지상물이미지(20a)의 기울어진 모습과는 상관없이 기준지상물이미지(10a)와 비교해 상기 모서리(a1, a2)는 지상에서 항시 고정된 위치이기 때문이다.

[S18; 이미지합성단계]

도 6에 도시한 바와 같이, 제2지상물이미지(20a')의 수정이 완료되면, 기존 제1지상물이미지(20a)가 점유해 출력되지 못했던 음영부분(D)의 처리가 요구된다.

이를 위해 이미지편집모듈(6)은 이미지검색모듈(2)을 통해 이미지DB(1)에서 음영부분(D)의 실제이미지가 촬영된 다른 영상이미지를 검색하고, 이렇게 검색된 다른 영상이미지를 제2지상물이미지(20a')가 포함된 영상이미지의 크기 및 해상도에 일치시킨다.

참고로, 이미지DB(1)에 저장된 영상이미지는 수치지도로서 그 기능을 수행하는 데이터이므로, 상기 영상이미지에는 GPS좌표가 적용된 수치지도데이터이다.

따라서, 이미지편집모듈(6)은 음영부분(D)에 대한 GPS좌표를 확인하고, 이를 기초로 이미지DB(1)를 검색해서 음영부분(D) 전체가 정상적으로 출력된 다른 영상이미지를 검색할 수 있다.

상기 실제이미지와 영상이미지의 크기 및 해상도가 일치되면, 이미지편집모듈(6)은 다른 영상이미지에서 절개된 음영부분(D)의 실제이미지를 제2지상물이미지(20a')를 포함한 영상이미지의 음영부분(D)에 합성해서, 도 7(본 발명에 따른 영상처리방법에 따라 보정된 수직영상을 보인 이미지)에 도시한 바와 같이 음영부분(D)을 제거하고, 완전한 수직영상이 출력되도록 한다.

음영부분(D) 처리에 대한 본 발명에 따른 기술은 아래에서 좀 더 구체적으로 설명한다.

[S19; 수직영상 데이터갱신단계]

제2지상물이미지(20a')의 보정이 완료되면, 이미지편집모듈(6)은 실제이미지가 합성된 영상이미지 데이터를 이미지DB(1)에 입력해 갱신한다.

한편, 본 발명은 도 8과 같은 이미지편집모듈의 구성유닛들을 포함한다.

앞서 설명한 바와 같이, 종래 이미지편집모듈(6)이 지상물이미지를 영상처리하는 과정에서 발생하는 음영부분(D)을 복구하기 위해서는 일부 과정에서 작업자의 수작업이 요구됐다.

그러나, 본 발명에 따른 이미지편집모듈(6')은 영상처리를 해야 할 영상처리 전의 제1지상물이미지(20a, 도 10 참조)와 동일한 지상물의 지상물이미지인 제3지상물이미지(20a")를 포함한 영상이미지를 자동 검색해서 음영부분(D)의 실제이미지를 확인하고, 이렇게 확인한 상기 실제이미지를 영상처리 중인 해당 영상이미지에 자동으로 합성해서, 작업자의 별도 수작업 없이도 영상처리가 완료된 제2지상물이미지(20a', 도 14 참조)와 음영부분(D)에 대한 편집이 자동으로 신속하게 이루어지도록 한다.

이를 위해서 본 발명에 따른 이미지편집모듈(6')은 이미지검색모듈(2)과 연동해서 이미지DB(1)에서 영상이미지를 검색하는 영상이미지 검색유닛(61)과, 영상이미지에 포함된 지상물이미지들의 윤곽을 확인하는 이미지윤곽확인유닛(62)과, 지상물이미지들에 대한 윤곽이 확인된 영상이미지에서 제1지상물이미지(20a)에 대응하는 제3지상물이미지(20a")를 확인하고 제1지상물이미지(20a)의 평면부와 제3지상물이미지(20a")의 평면부 간의 이격거리(BD, 도 12 참조)가 가장 긴 제3지상물이미지(20a")를 확인하는 지상물이미지 확인유닛(63)과, 음영부분(D)에 대응하는 실제이미지를 확인해서 처리후 지상물이미지(S2)에 합성하는 음영부분 처리유닛(64)을 포함한다.

이때, 이미지편집모듈(6')이 구성한 영상이미지 검색유닛(61)과 이미지윤곽 확인유닛(62)과 지상물이미지 확인유닛(63)과 음영부분 처리유닛(64)에 대한 구체적인 설명은 도 9 내지 도 14의 예시를 참고하여 다음과 같이 설명한다.

[S181; 촬영지점 확인단계]

본 발명에 따른 영상처리시스템에서 영상이미지 검색유닛(61)은 도 10의 (a)에서 보인 제1지상물이미지(20a)를 확인하고, 제1지상물이미지(20a)와 동일한 제3지상물이미지(20a")가 촬영된 영상이미지(도 10의 (b) 참조)를 이미지DB(1)에서 모두 검색해야 한다.

일반적으로 영상이미지는 항공촬영시 촬영 위치별로 GPS좌표를 기준으로 해서 분류돼 관리되므로, 제1지상물이미지(20a)와 동일한 지상물이미지를 포함한 영상이미지는 함께 분류돼 관리될 것이고, 영상이미지 검색유닛(61)은 제1지상물이미지(20a)의 GPS좌표를 확인해서 이미지DB(1)에서 일정 범위 이내의 GPS좌표를 갖는 영상이미지를 모두 검색한다.

참고로, 영상이미지 검색유닛(61)은 검색 대상의 GPS좌표 정보를 이미지검색모듈(2)에 전달하고, 이미지검색모듈(2)은 상기 GPS좌표 정보를 기초로 이미지DB(1)에서 영상이미지를 검색하며, 검색한 영상이미지를 영상이미지검색유닛(61)에 전달한다.

[S182; 지상물이미지 윤곽 확인단계]

이미지윤곽 확인유닛(62)은 도 10의 (a)에서 보인 영상처리 중인 해당 영상이미지와, 도 10의 (b)에서 보인 영상이미지를 각각 확인해서, 상기 영상이미지에 포함된 지상물이미지들의 윤곽을 확인한다.

여기서, 지상물이미지의 윤곽이란 영상이미지에서 보이는 지상물이미지의 형태를 뜻한다.

지상물이미지의 윤곽은 이미지탐색모듈(5)에서 설명한 색깔을 기준으로 픽셀을 구분해서 지상물이미지의 경계를 추적하는 공지, 공용의 기술로서, 이미지윤곽 확인유닛(62)은 영상이미지들에 포함된 지상물이미지들의 윤곽을 모두 추적해서 고유한 윤곽형상으로 완성한다.

더 나아가 이미지윤곽 확인유닛(62)은 지상물이미지들의 윤곽형상에서 평면부와 측면부를 구분하며, 이들 중 평면부만을 추출해서 도 11에서 보인 이미지를 완성한다.

참고로, 평면부와 측면부의 구분 또한 색깔을 기준으로 이루어진다.

[S183; 수정지상물이미지 검색]

지상물이미지 확인유닛(63)은 영상처리 중인 해당 영상이미지(도 10의 (a) 참조)의 윤곽을 확인한 제1이미지(도 11의 (a) 참조)에서 제1지상물이미지(20a)의 제1윤곽형상과, 상기 제1윤곽형상의 둘레에 인접한 다른 지상물이미지의 제2윤곽형상을 확인하고, 상기 제1,2윤곽형상의 배치상태를 확인한다.

계속해서, 지상물이미지 확인유닛(63)은 다른 영상이미지(도 10의 (b) 참조)의 윤곽을 확인한 제2이미지(도 11의 (b) 참조)에서 지상물이미지들의 윤곽형상과 그 배치상태를 확인한다.

이어서, 지상물이미지 확인유닛(63)은 상기 제1이미지의 제1,2윤곽형상과, 상기 제2이미지의 윤곽형상들을 비교해서, 상기 제2이미지의 윤곽형상들 중 제1지상물이미지(20a)의 윤곽형상에 대응하는 제3지상물이미지(20a")의 제3윤곽형상을 확인한다.

아울러, 상기 제3윤곽형상의 둘레에 인접한 다른 윤곽형상인 제4윤곽형상을 확인한다.

참고로, 지상물이미지 확인유닛(63)은 제1윤곽형상과 동일 또는 유사한 제3윤곽형상을 상기 제2이미지에서 검색하고, 제1윤곽형상과 동일 또는 유사한 윤곽형상이 확인되면 해당 윤곽형상의 둘레에 인접한 윤곽형상들을 제2윤곽형상들과 비교해서 제3윤곽형상 및 제4윤곽형상 여부를 확정한다.

한편, 제1이미지와 제2이미지에 각각 도시된 윤곽형상들은 동일한 지상물이미지의 윤곽이라도 촬영 각도의 차이로 인해서 다른 윤곽형상을 이룰 수 있고, 윤곽형상 간의 간격도 차이가 있을 수 있다.

따라서, 제1,2윤곽형상에 대응하는 제3,4윤곽형상에 대한 검색은 지정범위 내에서 동일 또는 유사한 윤곽형상들이 동일한 배치상태를 이루는 것을 전제로 간격에 상관없이 이루어진다.

이외에도 제1이미지와 제2이미지는 동일한 지점을 촬영한 영상이미지에 관한 것이나, 음영에 의해서 특정 지상물이미지의 윤곽형상(DS1,DS2)이 확인되지 않을 수도 있다.

이 경우 특정 지상물이미지의 윤곽형상(DS1,DS2)이 지정개수 미만이면 무시하고, 지정개수 이상이면 해당하는 제2이미지는 다른 지점의 이미지인 것으로 간주하고 제외한다.

[S184; 동일 지상물이미지 검색단계]

제1,2윤곽형상에 대응하는 제3,4윤곽형상이 확인되면, 지상물이미지 확인유닛(63)은 제2윤곽형상들로 이어진 경계로 형성된 제1구역과, 제4윤곽형상들로 이어진 경계로 형성된 제2구역을 각각 확정하고, 도 13에서 보인 바와 같이 상기 제1윤곽형상을 갖춘 제1구역의 중심과 제3윤곽형상을 갖춘 제2구역의 중심을 맞춰서 중첩한다.

이렇게 중첩된 상태에서 제1윤곽형상과 제3윤곽형상의 위치가 비교되는데, 지상물이미지 확인유닛(63)은 제1윤곽형상의 평면부와 제3윤곽형상의 평면부 간 이격거리(BD)를 확인한다.

지상물이미지 확인유닛(63)은 이러한 방식으로 제1윤곽형상과 제2이미지들의 제3윤곽형상을 일일이 서로 비교해서 제1,3윤곽형상의 평면부 간의 이격거리(BD)를 확인하고, 이렇게 확인된 이격거리(BD) 중 가장 긴 이격거리(BD)를 갖는 제2이미지와 해당하는 제3윤곽형상을 확인한다.

제1윤곽형상과 이격거리(BD)가 긴 제3윤곽형상을 검색하는 이유는 촬영 각도에 의해서 제1윤곽형상의 평면부가 도 14에서 보인 바와 같이 서로 반대편에 위치한 지상을 가리면서 서로 반대편에 대한 음영부분(D)을 형성시키고, 이를 통해서 제1윤곽형상에 해당하는 제1지상물이미지(20a)의 음영부분(D)에 대한 실제이미지를 제3윤곽형상에 해당하는 제3지상물이미지(20a")로부터 확인할 수 있기 때문이다.

[S185; 실제이미지 범위 선정단계]

제1윤곽형상과 이격거리(BD)가 가장 긴 제3윤곽형상이 확인되면, 음영부분 처리유닛(64)은 상기 제3윤곽형상에 해당하는 제3지상물이미지(20a")에서 제1지상물이미지(20a)의 음영부분(D)에 해당하는 실제이미지의 범위를 선정한다.

본 발명에 따른 실시 예에서는 설제이미지의 범위를 제1윤곽형상과 제3윤곽형상이 서로 겹치지 않는 범위로 한다.

결국, 실제이미지는 제1지상물이미지(20a)의 평면부에서 제3지상물이미지(20a")의 제2측면부까지의 범위로 한다.

[S186; 실제이미지 편집단계]

음영부분 처리유닛(64)은 제3지상물이미지(20a")가 포함된 영상이미지에서 상기 범위만큼 실제이미지를 추출하고, 추출한 상기 실제이미지의 해상도, 크기 및 색상을 제1지상물이미지(20a)가 포함된 영상이미지의 해상도, 크기 및 색상에 맞춰서 상기 실제이미지를 해당 영상이미지에 합성할 수 있도록 편집한다.

[S187; 영상이미지 합성처리단계]

영상처리모듈(7)에 의해서 제1지상물이미지(20a)가 제2지상물이미지(20a')로 영상처리되면, 음영부분 처리유닛(64)은 상기 영상처리 과정에서 발생한 음영부분(D)에 도 14에서 보인 바와 같이 상기 실제이미지를 합성한다.

결국, 지상물이미지에 의해서 가려졌던 음영부분(D)은 제거되고, 음영부분(D)은 실제이미지의 합성을 통해 자동으로 복구되어서, 지상물이미지에 의해 가려지는 부분없이 깔끔한 영상이미지가 완성된다.

이에 더하여, 도 15 및 도 16에서와 같이, 이미지DB(1), 이미지검색모듈(2), 지점선택모듈(4), 이미지탐색모듈(5), 영상처리모듈(7)을 포함한 다수의 모듈들은 모두 함체(1200) 내부에 서브랙 형태로 실장되어 영상처리에 활용된다.

이때, 상기 모듈들은 대량의 정보를 처리해야 하므로 열이 많이 발생되는 바, 이를 냉각시켜 열화를 방지하고, 냉각시 분진이 비산되지 않도록 하여 쇼트를 예방함으로써 본 발명 시스템의 장수명화를 달성하도록 하여야 한다.

이를 위해, 상기 함체(1200)는 사각박스 형상으로 형성되고, 전면에는 개폐가능한 도어(DR)가 설치되며, 함체(1200)의 양측면에는 송풍유닛(1210)이 구비된다.

상기 송풍유닛(1210)은 함체(1200) 내부의 발열을 냉각시켜 실장된 모듈에 탑재된 전자부품들이 열화되지 않게 하며, 더스트에 의한 오작동을 막도록 필터링할 수 있도록 구성된다.

특히, 본 발명에서는 카트리지 필터를 사용하되, 필터의 눈막힘을 자동적으로 해소시킬 수 있는 공극막필터 개념을 도입하여 카트리지 필터를 교체없이 고정식으로 구성하면서도 반영구적인 수명을 확보할 수 있도록 구성된 것도 하나의 특징이다.

아울러, 상기 송풍유닛(1210)의 상측에는 배기구(OUT)가 형성되고, 하측에는 흡입구(IN)가 형성된다.

또한, 상기 송풍유닛(1210)은 송풍케이스(1220)를 포함한다.

그리고, 상기 송풍케이스(1220)의 내부는 격벽(1230)에 의해 구획되어 배기구(OUT)가 하측 공간과 통하지 않도록 분리된다.

뿐만 아니라, 상기 격벽(1230)의 하측에는 간격을 두고 투입가이드(1240)가 경사 배열되고, 상기 송풍케이스(1220)의 일측면에는 상기 투입가이드(1240)로 공극막필터를 구성하는 이산화규소를 투입할 투입구(1250)가 형성되며, 상기 투입구(1250)는 개폐가능한 투입도어(1260)에 의해 밀폐된다.

또한, 상기 투입가이드(1240)의 단부는 투입호퍼(1270)의 상단에 배치되고, 상기 투입호퍼(1270)는 스크류피더(1280)의 일측에 연통된다.

따라서, 투입구(1250)를 통해 투입된 이산화규소는 투입가이드(1240)를 타고 이동하여 투입호퍼(1270)를 통해 스크류피더(1280)로 안내되게 되는데, 이러한 이산화규소는 분말상이다.

아울러, 흡입구(IN)의 하측에는 링 타입 필터(1290)가 구비되는데, 상기 링 타입 필터(1290)는 링간 간격(틈) 보다 상기 이산화규소 분말(SI)의 입도가 더 커야 한다.

그래야, 상기 이산화규소 분말(SI)이 링 타입 필터(1290)의 둘레면에 쌓여 일종의 공극막필터를 구현하게 된다.

즉, 본 발명의 필터는 공극막필터-링필터 이렇게 이중 구조를 갖게 된다.

이때, 상기 링 타입 필터(1290)는 고정구(1300)에 끼워지는 형태로 설치되는데, 상기 고정구(1300)는 각각 송풍케이스(1220)의 내벽면에 나사조립되는 형태로 구비될 수 있다.

그리고, 상기 송풍케이스(1220)의 일측면, 바람직하게는 상기 투입구(1250)가 형성된 측면 하부에는 여과공기공급공(1310)이 형성되고, 상기 여과공기공급공(1310)은 공급관(1320)을 통해 상기 함체(1200) 내부와 연통되어 여과된 공기를 공급할 수 있도록 구성된다.

즉, 공급한다기보다 상기 배기구(OUT)를 통해 배기팬(FAN)의 배풍압에 의해 함체(1200) 내부에는 흡입압이 형성되므로 상기 여과공기공급공(1310)을 통해 자연스럽게 여과된 외기를 흡입하게 되는 것이다.

아울러, 상기 여과공기공급공(1310)에는 역류방지밸브(1312)가 설치되며, 상기 역류방지밸브(1312)는 후술할 에어퍼지유닛(1500) 구동시 닫히도록 동작 제어되게 설계된다.

뿐만 아니라, 상기 스크류피더(1280)의 하방에 형성된 분말공급구(SUP)는 밀폐판(1400)에 의해 개폐 가능하게 구성되는데, 상기 밀폐판(1400)은 판상의 부재로서 송풍케이스(1220)의 일측면을 관통하여 인출입 가능하게 설치된다.

이를 위해, 상기 송풍케이스(1220)의 일측면에는 판구동모터(1410)가 설치되고, 상기 판구동모터(1410)의 모터축에는 피니언(1420)이 고정되며, 상기 밀폐판(1400)의 일측단쪽 상면에는 일정폭의 래크(미도시)가 형성되어 상기 피니언(1420)과 치결합된다.

따라서, 상기 판구동모터(1410)의 회전방향에 따라 상기 밀폐판(1400)은 인출입되며, 상기 판구동모터(1410)의 동작은 상기 에어퍼지유닛(1500)의 구동신호가 인가되기 전에 밀폐판(1400)을 이동시켜 분말공급구(SUP)를 막을 수 있도록 동작되어야 한다.

이와 같이 구성하게 되면, 더스트 등 외부 오염물질은 공극막필터에 의해 먼저 걸러지게 되므로 링필터의 공극을 밀폐하지 못하게 된다.

또한, 공극막필터는 분말상이므로 어느 정도 사용 후에는 하부판(1330)을 빼내 그 위에 쌓여 있던 이산화규소 분말(SI)을 송풍케이스(1220)의 개방된 하방으로 배출시키고, 신품 이산화규소 분말(SI)을 다시 채우게 되면 링 타입 필터(1290)의 교체없이 분말만 교체 사용함으로써 반영구적인 필터링 작업이 가능하게 된다.

아울러, 상기 에어퍼지유닛(1500)은 상기 링 타입 필터(1290) 내부에 설치되며, 시스템의 제어신호에 따라 에어를 퍼지하도록 구성된다.

이 경우, 에어 퍼지시에는 상기 하부판(1330)이 빠져 있는 상태여야 하며, 에어퍼지에 의해 링 타입 필터(1290) 둘레에 쌓여 있던 이산화규소 분말(SI)로 된 공극막필터가 분리 이탈되면서 송풍케이스(1220)의 하방으로 분리 배출된다.

때문에, 링 타입 필터(1290)의 눈막힘을 자동 해소할 수 있게 된다.

이때, 상기 하부판(1330)도 모터와 같은 구동원과, 래크 및 피니언을 이용하여 상기 밀폐판(1400)과 동시에 인출입되게 자동화시킬 수도 있음은 물론이다.

그리고, 에어퍼지가 완료되면 역류방지밸브(1312)를 비롯하여 에어퍼지를 위해 작동되었던 기구들이 원래 상태로 복귀된다.

덧붙여, 에어퍼지에 의해 분리 취출된 이산화규소 분말을 포함한 필터링된 미세 이물질들은 도 17과 같은 스크린(1600)으로 낙하되고, 스크린(1600)에 의해 걸러진 이산화규소 분말(SI)은 분말공급펌프(1700)를 통해 다시 투입구(1250)로 공급되어 재활용될 수 있으며, 체질된 이물질들은 폐기처리되도록 구성할 수도 있다.

이것은 자동화 개념으로서, 이 경우는 하부판(1330)도 자동으로 인출입 가능하게 구성된 상태에서 구현될 수 있다.

이와 같이 하면, 사람이 특별히 관리하지 않더라도 주기적으로 에어퍼지를 통해 눈막힘을 방지하면서 필터링할 수 있으므로 반영구적인 사용이 가능하다. 물론, 이산화탄소 분말(SI)은 가끔씩 보충해 주어야 한다.

뿐만 아니라, 상기 송풍케이스(1220)는 내구성을 갖추기 위해 헥사메틸렌테트라민(Hexamethylenetetramine) 2 중량%와, 1-클로로-2,3-에폭시프로페인 5중량%와, 메틸트리메톡시실란 5중량%와, 폴리비닐알코올 10중량%와, 실리콘수지 10중량% 및 나머지 아크릴산(Acrylic acid)ㆍ스티렌(Styrene)ㆍ메타크릴산(Methacrylic acid)을 공중합시킨 공중합체로 이루어진 조성물로 성형됨이 바람직하다.

여기에서, 헥사메틸렌테트라민은 방부성을 강화시키면서 산성에서 염을 만들면서 분해되어 포름알데히드를 방출시켜 살균함과 동시에 제거하고 경화시 바인딩 효과를 높이기 위해 첨가되되며, 1-클로로-2,3-에폭시프로페인은 반응성이 강한 염소계 물질로서 조성물의 반응 안정화를 위해 첨가되고, 메틸트리메톡시실란은 소수성에 의해 유화물질들간의 결합력을 강화시켜 내구성을 증대시키기 위해 첨가된다.

또한, 폴리비닐알코올은 내산성과 내약품성을 강화시키기 위해 첨가되는 것으로 성분간 결합력을 높이기 위함이며, 실리콘수지는 규소와 산소 결합을 주체로 하는 고분자로서 접착력을 증대시켜 구성성분간 바인딩력을 강화시키기 위해 첨가되고, 아크릴산(Acrylic acid)ㆍ스티렌(Styrene)ㆍ메타크릴산(Methacrylic acid)을 공중합시킨 공중합체는 기재(base)로 사용된다.

또한, 상기 배기팬(FAN)도 내구성과 내약품성, 내산성을 강화시키기 위해 수용성 아크릴변성 우레탄-알키드수지 2.5중량%와, 폴리우레탄수지를 테실에테르로 수용화시킨 액 2.5중량%와, 1-클로로-2,3-에폭시프로페인 2.5중량%와, 메틸트리메톡시실란 4.5중량%와, 폴리비닐알코올 5.5중량%와, 실리콘수지 3.5중량%와, 트리에탄올아민(Triethanolamine) 2.5중량%와, 페트롤라툼(petrolatum) 1.5중량%, 디아릴프탈레이트 1.5중량%와, 폴리이소시아네이트 1.5중량%와, 크레실 글리시드 에테르 3.5중량%와, 액화무수암모니아 1.5중량% 및 나머지 폴리카보네이트수지로 이루어진 합성수지물로 성형됨이 바람직하다.

여기에서, 상기 수용성 아크릴변성 우레탄-알키드수지는 점착성을 부여하여 소재와의 밀착성을 강화하고, 초발수성을 발현시키기 위해 첨가된다.

뿐만 아니라, 상기 폴리우레탄수지를 테실에테르로 수용화시킨 액은 방수성, 내약품성 및 도막의 기계적 강도를 증대시키면서 피막 형성을 촉진하여 열전도효율을 저하시키고, 코팅액의 도막 균일성을 확보하기 위해 첨가된다.

그리고, 1-클로로-2,3-에폭시프로페인은 반응성이 강한 염소계 물질로서 조성물의 반응 안정화를 위해 첨가되고, 메틸트리메톡시실란은 소수성에 의해 유화물질들간의 결합력을 강화시켜 내구성을 증대시키기 위해 첨가된다.

또한, 폴리비닐알코올은 내산성과 내약품성을 강화시키기 위해 첨가되는 것으로 성분간 결합력을 높이기 위함이며, 실리콘수지는 규소와 산소 결합을 주체로 하는 고분자로서 접착력을 증대시켜 구성성분간 바인딩력을 강화시키기 위해 첨가되고, 트리에탄올아민은 약알카리성으로서 산도 조절을 위해 첨가되는 완충제이며, 페트롤라툼은 비결정성인 고체탄화수소를 주성분으로 하는 연고모양의 물질로서 방수 기능이 있어 제형성을 강화시키기 위해 첨가되며, 디아릴프탈레이트는 접착성과 인성을 개선하여 부착안정성을 포함한 내열성과 치수안정성을 증대시키기 위해 첨가되고, 폴리이소시아네이트는 경화 촉진을 위해 첨가되며, 크레실 글리시드 에테르는 성분들간 바인딩력을 강화시켜 크랙 발생, 파단이나 국부적인 파손을 억제하고, 상기 액화무수암모니아는 방수성과 밀착성을 강화시키기 위해 첨가되며, 폴리카보네이트수지는 베이스수지이다.

1: 이미지DB 2: 이미지검색모듈
3: 출력모듈 4: 지점선택모듈
5: 이미지탐색모듈 6: 이미지편집모듈
7: 영상처리모듈

Claims (1)

1. 항공기(200)에 설치된 항공카메라(100)로 촬영되고 GPS좌표가 적용된 영상이미지 데이터와, 영상이미지의 촬영 고도(h2) 정보와, 지상물이미지의 높이(h1) 정보를 저장하는 이미지DB(1); 이미지DB(1)의 데이터 및 정보를 검색하는 이미지검색모듈(2); 이미지검색모듈(2)이 검색한 영상이미지 데이터를 입력기능을 갖는 터치스크린(3a)을 통해 출력하는 출력모듈(3); 터치스크린(3a)에 출력되는 영상이미지 내 지정된 한 쌍의 초기점(P1)과 한 쌍의 말기점(P2)의 좌표값을 확인하고, 상기 좌표값을 잇는 기준직선을 설정해서 초기점(P1)과 말기점(P2)으로 둘러싸인 범위를 도로이미지(30)의 범위로 확정하는 지점선택모듈(4); 도로이미지(30)에 해당하는 픽셀의 지정색상을 확인하고, 상기 기준직선상에 도로이미지(30)의 지정색상과는 불일치하면서 도로이미지(30)의 지정색상과 동일한 색상으로 지정된 픽셀 범위의 경계를 확정해서 상기 경계의 모서리를 제1지상물이미지(20a)의 기준점(a1 내지 a6)으로 설정하고, 제1지상물이미지(20a)가 도로이미지(30)를 덮은 방향으로 검색직선을 형성해서 출력모듈(3)을 통해 터치스크린(3a)에 출력하고, 검색직선상에 선택된 지점에 해당하는 픽셀의 지정색상을 확인하고, 당해 색상과 동일한 픽셀의 범위를 기준지상물이미지(10a)의 경계로 확정해서 상기 경계의 모서리를 기준지상물이미지(10a)의 기준점(b1 내지 b4)으로 설정하고, 제1지상물이미지(20a)의 기준점(a1 내지 a6)을 통해 제1지상물이미지(20a)의 평면부 폭(w2)을 연산하는 이미지탐색모듈(5); 기준지상물(10)과 수정지상물(20) 간 중심거리(d)와 상기 영상이미지의 촬영 고도(h2)와 수정지상물(20)의 높이(h1)를 확인해서 tanθ=(h2-h1)/d에 대입해 촬영각(θ)을 연산하고, 제1지상물이미지(20a)의 평면부 폭(w2)과 촬영각(θ)을 sin(90-θ)=w2/L2에 대입해 수정된 평면부 폭(L2)을 연산하고, 제1지상물이미지(20a)의 수정 전 평면부 이미지를 분리해서 수정된 평면부 폭(L2)에 맞춰 그 크기를 조정하고, 제1지상물이미지(20a)의 측면부 이미지는 제거해서 제2지상물이미지(20a')를 완성하는 영상처리모듈(7); 상기 이미지DB(1), 이미지검색모듈(2), 지점선택모듈(4), 이미지탐색모듈(5) 및 영상처리모듈(7)이 서브랙 형태로 실장된 함체(1200);를 포함하는 영상처리시스템에 있어서,
   상기 제1지상물이미지(20a)를 포함한 영상이미지 데이터의 GPS좌표를 기초로, 제1지상물이미지(20a)의 지상물을 다른 각도에서 촬영한 제3지상물이미지(20a")를 포함하는 영상이미지 데이터를 이미지DB(1)에서 검색하는 영상이미지 검색유닛(61); 이미지탐색모듈(5)에서 확인한 지상물이미지들의 경계를 기준으로 제1지상물이미지(20a)와 제3지상물이미지(20a")의 형태인 윤곽을 각각 확인하되, 제1지상물이미지(20a)와 제3지상물이미지(20a") 각각의 윤곽에서 평면부와 측면부를 구분하고, 평면부만을 각각 추출해서 제1지상물이미지(20a)의 윤곽으로 하는 제1이미지와, 제3지상물이미지(20a")의 윤곽으로 하는 제2이미지로 완성하는 이미지윤곽 확인유닛(62); 제1지상물이미지(20a)의 평면부와 측면부에 대한 윤곽을 제1윤곽형상으로 하고, 상기 제1윤곽형상의 둘레에 인접한 다른 지상물이미지들의 윤곽을 제2윤곽형상을 확인해서 상기 제1,2윤곽형상의 배치상태를 확인하고, 제3지상물이미지(20a")의 평면부와 측면부에 대한 윤곽을 상기 제1윤곽형상에 대응하는 제3윤곽형상과, 상기 제2윤곽형상에 대응하는 제4윤곽형상을 각각 확인해서, 상기 제2윤곽형상들로 이어진 경계로 형성된 제1구역과, 상기 제4윤곽형상들로 이어진 경계로 형성된 제2구역을 각각 확정하고, 상기 제1윤곽형상을 갖춘 제1구역의 중심과 제3윤곽형상을 갖춘 제2구역의 중심을 맞춰 중첩하며, 상기 제1윤곽형상과 제3윤곽형상의 위치를 비교해서 상기 제1윤곽형상의 평면부와 제3윤곽형상의 평면부 간 이격거리(BD)를 확인하는 한편, 확인한 이격거리(BD) 중 가장 긴 이격거리(BD)를 갖는 제2이미지와 해당하는 제3윤곽형상을 확인하는 지상물이미지 확인유닛(63); 음영부분(D)에 대응하는 실제이미지의 범위를 상기 제1윤곽형상과 제3윤곽형상이 서로 겹치지 않는 범위로 해서 확정하고, 제3지상물이미지(20a")가 포함된 영상이미지에서 상기 범위만큼 실제이미지를 추출하며, 추출한 상기 실제이미지의 해상도, 크기 및 색상을 제1지상물이미지(20a)가 포함된 영상이미지의 해상도, 크기 및 색상에 맞춰서 편집하는 한편, 편집한 상기 실제이미지를 제2지상물이미지(20a')가 포함된 영상이미지의 음영부분(D)에 합성하는 음영부분 처리유닛(64);을 더 포함하고,
   상기 함체(1200)는 사각박스 형상으로 형성되며, 함체(1200)의 전면에는 개폐가능한 도어(DR)가 설치되고, 함체(1200)의 양측면에는 송풍유닛(1210)이 구비되며;
   상기 송풍유닛(1210)은 송풍케이스(1220)를 포함하고, 상기 송풍케이스(1220)의 상측에는 배기구(OUT)가 형성되며 하측에는 흡입구(IN)가 형성되고, 상기 송풍케이스(1220)의 내부는 격벽(1230)에 의해 구획되어 배기구(OUT)가 하측 공간과 통하지 않도록 분리되며, 상기 격벽(1230)의 하측에는 간격을 두고 투입가이드(1240)가 경사 배열되고, 상기 송풍케이스(1220)의 일측면에는 상기 투입가이드(1240)로 공극막필터를 구성하는 이산화규소를 투입할 투입구(1250)가 형성되며, 상기 투입구(1250)는 개폐가능한 투입도어(1260)에 의해 밀폐되고, 상기 투입가이드(1240)의 단부는 투입호퍼(1270)의 상단에 배치되며, 상기 투입호퍼(1270)는 스크류피더(1280)의 일측에 연통되어 분말상의 이산화규소가 투입가이드(1240)를 타고 이동하여 투입호퍼(1270)를 통해 스크류피더(1280)로 안내되게 구성되고, 상기 흡입구(IN)의 하측에는 링 타입 필터(1290)가 구비되며, 상기 링 타입 필터(1290)는 링간 간격(틈) 보다 이산화규소 분말(SI)의 입도가 더 크게 형성되고, 상기 링 타입 필터(1290)는 고정구(1300)에 끼워지는 형태로 설치되는데 상기 고정구(1300)는 각각 송풍케이스(1220)의 내벽면에 나사조립되는 형태로 구비되며, 상기 송풍케이스(1220)의 일측면인 상기 투입구(1250)가 형성된 측면 하부에는 여과공기공급공(1310)이 형성되고, 상기 여과공기공급공(1310)은 공급관(1320)을 통해 상기 함체(1200) 내부와 연통되어 여과된 공기를 공급할 수 있도록 구성되며, 상기 링 타입 필터(1290)의 하부에는 하부판(1330)이 설치된 것을 특징으로 하는 항공촬영된 권역별 영상데이터를 정밀하게 처리하는 영상처리시스템.
   

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