KR101896061B1 - 은폐된 지형지물을 정밀하게 촬영하는 항공촬영시스템 - Google Patents

은폐된 지형지물을 정밀하게 촬영하는 항공촬영시스템 Download PDF

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박준영
고동일
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Abstract

본 발명은 은폐된 지형지물을 정밀하게 촬영하는 항공촬영시스템에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 은폐된 지형지물을 정밀하게 촬영하고, 항공촬영된 영상이미지와 수치지도를 합성하여 수치지도를 편집할 수 있도록 하는 한편, 외부로부터 발생되는 진동이나, 승강구동장치의 구동에 따라 발생되는 진동이 레이저거리측정기나, 관측카메라 등으로 전달되면서 발생될 수 있는 각종 장비의 파손이나 고장 등을 방지하기 위한 은폐된 지형지물을 정밀하게 촬영하는 항공촬영시스템에 관한 것이다.

Description

은폐된 지형지물을 정밀하게 촬영하는 항공촬영시스템{SYSTEM FOR AIRSHOOTING WITH MAKING A PRECISE MEASUREMENT OF AERIAL WORK IMAGE}
본 발명은 항공촬영 기술 분야 중 은폐된 지형지물을 정밀하게 촬영하는 항공촬영시스템에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 은폐된 지형지물을 정밀하게 촬영하고, 항공촬영된 영상이미지와 수치지도를 합성하여 수치지도를 편집할 수 있도록 하는 한편, 외부로부터 발생되는 진동이나, 승강구동장치의 구동에 따라 발생되는 진동이 레이저거리측정기나, 관측카메라 등으로 전달되면서 발생될 수 있는 각종 장비의 파손이나 고장 등을 방지하기 위한 은폐된 지형지물을 정밀하게 촬영하는 항공촬영시스템에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 네비게이션 등에 사용되는 수치지도는 지형지물의 좌표와, 기타 데이터를 데이터화한 것으로, GPS수신기와 함께 사용되어, 운전자에게 주변의 지리 또는 목적지까지의 길을 안내할 수 있도록 활용된다.
또한, 최근에는 이와 별도로 촬영된 자세한 항공사진을 수치지도와 합성하여, 실제 촬영된 영상이미지를 이용하여 지형지물이나 지리 등을 안내할 수 있도록 된 수치지도가 개발되어 사용되고 있다.
그런데, 이와 같이 수치지도와 합성되는 항공촬영 영상이미지를 얻기 위해서는 촬영하고자 하는 지역을 설정하고, 해당 지역을 각각의 소구역으로 분할한 후, 촬영장비가 구비된 항공기를 이용하여 분할된 수구역을 따라 이동하면서 각각의 소구역을 항공촬영하는 한편, 촬영된 각각의 영상이미지를 하나로 연결하여야 넓은 지역의 영상이미지를 얻을 수 있다.
그런데, 각각의 소구역을 항공촬영하여 얻어진 각 영상이미지를 연결하기 위해서는 각각의 영상이미지의 배율이 완벽하게 일치되어야 하는데, 항공기의 고도를 완전히 동일하게 유지하는 것이 매우 어려워 실제 촬영된 영상의 배율이 조금씩 달라진다.
이러한 문제를 일부 개선한 종래기술로 대한민국 특허 등록번호 제10-0892435호(2009.04.14.)에는 '항공촬영위치 변화에 따른 지리정보 영상이미지 수치지도편집시스템'이 개시되어 있다.
그러나, 이와 같은 종래의 수치지도편집시스템은 외부로부터 발생되는 진동이나, 승강구동장치의 구동에 따라 발생되는 진동이 레이저거리측정기나, 관측카메라 등으로 전달되면서 레이저거리측정기나, 관측카메라 등이 고장나거나, 파손될 수 있는 문제점이 있다.
또한, 종래기술로 대한민국 특허 등록번호 제10-1450703호(2014.10.15.)에는 '은폐된 지형지물을 정밀하게 항공촬영하는 시스템'이 개시되어 있다.
그러나, 이와 같은 종래의 은폐된 지형지물을 정밀하게 항공촬영하는 시스템은 외부로부터 전달되는 진동을 완충하지 못하면서 카메라 등이 고장나거나, 파손될 수 있는 문제점이 있다.
대한민국 특허 등록번호 제10-0892435호(2009.04.14.) '항공촬영위치 변화에 따른 지리정보 영상이미지 수치지도편집시스템' 대한민국 특허 등록번호 제10-1450703호(2014.10.15.) '은폐된 지형지물을 정밀하게 항공촬영하는 시스템'
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로써, 본 발명의 목적은 은폐된 지형지물을 정밀하게 촬영하고, 항공촬영된 영상이미지와 수치지도를 합성하여 수치지도를 편집할 수 있도록 하는 한편, 외부로부터 발생되는 진동이나, 승강구동장치의 구동에 따라 발생되는 진동이 레이저거리측정기나, 관측카메라 등으로 전달되면서 발생될 수 있는 각종 장비의 파손이나 고장 등을 방지하기 위한 은폐된 지형지물을 정밀하게 촬영하는 항공촬영시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 작업자가 임의로 설정한 기준점(2)의 좌표를 측량하고 측량된 좌표데이터를 항공촬영된 영상이미지 데이터와 합성하는 측량장치(3); 측량장치(3)에 의해 합성된 영상이미지 데이터를 이용하여 영상이미지와 수치지도를 편집하는 편집장치(4); 및 GPS수신기(70)를 포함하며, 상기 측량장치(3)는, 상하단이 개구된 지지파이프(14)가 수직방향으로 관통결합된 상판(11)과, 길이조절가능하게 구비되며 상기 상판(11)의 둘레부에서 하측으로 연장된 레그부재(12)로 이루어지며, 일측에는 수평계(13)가 구비되어 지면(1)에 수평되도록 설치되는 기대(10); 일측에 랙기어(21a)가 형성되며 상기 지지파이프(14)에 승강가능하게 설치되는 승강바(21)와, 일측에 랙기어(24a)가 형성되며 상기 승강바(21)의 하단에 연결되어 승강바(21)의 길이를 연장할 수 있도록 된 보조승강바(24)와, 상기 승강바(21)와 보조승강바(24)의 랙기어(21a,24a)와 결합되는 피니언기어(25a)와 피니언기어에 연결된 구동모터(25b)가 구비된 승강구동장치(25)와, 상기 승강바(21)의 상단에 구비된 지지판(23)으로 이루어진 승강유닛(20); 상기 지지판(23)의 상면에 수평방향으로 회전가능하게 구비되며, 상면에는 지지브라켓(31)에 구비되고, GPS수신기(70)가 구비된 회전판(30); 상기 회전판(30)의 지지브라켓(31)에 상하방향으로 회동가능하게 구비되는 레이저거리측정기(40); 상기 레이저거리측정기(40)의 일측에 레이저거리측정기(40)와 평행하게 장착된 관측카메라(50); 상기 지지브라켓(31)에 구비되어 레이저거리측정기(40)의 상하방향 각도를 측정하는 각도측정장치(60); 상기 회전판(30)에 구비되며 레이저거리측정기(40)가 향하는 방위각을 측정하는 방위각측정기(80); 상기 회전판(30)에 연결되어 회전판(30)을 회전시키는 제1 구동장치(90); 상기 레이저거리측정기(40)에 연결되어 레이저거리측정기(40)를 상하방향으로 회동시키는 제2 구동장치(100); 상기 레이저거리측정기(40)와 관측카메라(50), GPS수신기(70), 방위각측정기(80)와 각도측정장치(60)에 연결되며, 상기 제1 구동장치(90)와 제2 구동장치(100)를 제어하는 제어유닛(110); 상기 제어유닛(110)에 연결된 입력장치(120); 상기 제어유닛(110)에 연결되며 관측카메라(50)에 의해 촬영된 영상을 디스플레이하는 모니터(130); 및 상기 제어유닛(110)에 연결된 무선송신기(140)를 포함하며, 상기 제어유닛(110)은, 항공촬영된 영상이미지 데이터가 저장된 메모리(111); 상기 입력장치(120)의 제어신호에 따라 제1 및 제2 구동장치(90,100)를 제어하는 구동제어부(113); 메모리(111)에 저장된 영상이미지를 모니터(130)에 출력하여 디스플레이되도록 하고 작업자가 모니터(130)에 디스플레이된 영상의 일지점을 클릭하여 작업자가 임의로 결정한 기준점(2)의 영상이미지 상의 위치를 설정, 입력할 수 있도록 된 설정제어부(114); 작업자가 입력장치(120)를 이용하여 레이저거리측정기(40)가 기준점(2)을 향하도록 제어하면 상기 레이저거리측정기(40)와 GPS수신기(70)와 방위각측정기(80)와 각도측정장치(60)의 신호를 수신하여 레이저거리측정기(40)로 측정되는 기준점(2)의 좌표를 연산하는 좌표연산부(115); 및 좌표연산부(115)에서 출력된 각 기준점(2)의 좌표데이터를 메모리(111)에 저장된 영상이미지 데이터에 합성하는 데이터합성부(116)를 포함하여 이루어지며, 상기 무선송신기(140)는 데이터합성부(116)에 의해 합성된 영상이미지 데이터를 무선송출하며, 상기 편집장치(4)는, 수치지도 데이터가 저장된 메모리(4b)와, 상기 무선송신기(140)에서 출력된 영상이미지데이터를 수신하는 무선수신기(4a)와, 무선수신기(4a)를 통해 수신된 영상이미지 데이터를 수치지도 데이터와 합성하는 수치지도합성유닛(4c)을 포함하는 은폐된 지형지물을 정밀하게 촬영하는 항공촬영시스템에 있어서, 외부로부터 발생되는 진동이나, 상기 승강구동장치(25)의 구동에 따라 발생되는 진동을 완충하기 위한 완충부(200)를 더 포함하며, 상기 완충부(200)는, 상기 지지브라켓(31)을 지지하는 고정판(210); 상기 회전판(30)으로부터 상기 고정판(210)을 지지하는 한편, 충격을 완충하는 완충수단(220)을 포함하고, 상기 완충수단(220)은, 상,하부가 개방되며, 상기 고정판(210)으로부터 하방향으로 연장 형성되고, 상기 지지브라켓(31)을 중심으로 양측에 배치되는 상부케이싱(221); 상,하부가 개방되고, 상기 회전판(30)으로부터 상방향으로 연장 형성되어 상기 상부케이싱(221)의 하부로 인입되는 하부케이싱(222); 상기 상,하부케이싱(221,222)의 내측으로 수용되며, 외력에 의해 수축,이완되면서 진동에 따른 충격을 완충하는 스프링(223); 및 상기 하부케이싱(222)이 상기 상부케이싱(221)으로부터 이탈되는 것을 방지하는 이탈방지부재(224)를 포함하고, 상기 상부케이싱(221)은, 하부 양측으로부터 상방향으로 연장 형성되는 가이드공(221a)이 형성되며, 상기 하부케이싱(222)은, 상부 양측에 구비되며, 상기 가이드공(221a)을 통과하여 상기 상부케이싱(221)의 외측으로 돌출되면서 상기 가이드공(221a)으로 승,하강 가능하게 결합되는 가이드돌기(222a)가 형성되고, 상기 이탈방지부재(224)는, 상기 가이드돌기(222a)의 하부에 위치되도록 상기 상부케이싱(221)의 하부로 나사결합되면서 상기 가이드돌기(222a)를 지지하는 한편, 상기 하부케이싱(222)이 상기 상부케이싱(221)으로부터 이탈되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 은폐된 지형지물을 정밀하게 촬영하는 항공촬영시스템을 제공한다.
본 발명에 따르면, 작업자가 입력장치를 이용하여 영상이미지상에 임의의 기준점의 위치를 입력하고, 레이저거리측정기가 해당 기준점을 향하도록 하면, 제어유닛이 해당 기준점의 위도, 경도상의 좌표를 측량하여 은폐된 지형지물을 정밀하게 촬영하는 한편, 영상이미지에 합성한 후, 무선송출하며, 편집장치는 이를 수신하여 수치지도데이터와 합성함으로써 손쉽게 영상이미지를 수치지도데이터에 합성할 수 있는 효과가 있다.
또한, 외부로부터 발생되는 진동이나, 승강구동장치의 구동에 따라 발생되는 진동 등을 완충할 수 있음으로써 진동에 따른 충격에 의해 레이저거리측정기나, 관측카메라 등이 고장나거나 파손되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 은폐된 지형지물을 정밀하게 촬영하는 항공촬영시스템에서 측량장치를 나타낸 정면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 은폐된 지형지물을 정밀하게 촬영하는 항공촬영시스템에서 측량장치를 나타낸 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 은폐된 지형지물을 정밀하게 촬영하는 항공촬영시스템에서 측량장치를 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 은폐된 지형지물을 정밀하게 촬영하는 항공촬영시스템을 나타낸 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 은폐된 지형지물을 정밀하게 촬영하는 항공촬영시스템을 나타낸 측단면도이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명에 따른 은폐된 지형지물을 정밀하게 촬영하는 항공촬영시스템의 작동상태를 나타낸 참고 사용 상태도이다.
도 9는 본 발명에 따른 은폐된 지형지물을 정밀하게 촬영하는 항공촬영시스템에서 완충부가 구비된 상태를 나타낸 정단면도이다.
그리고
도 10은 도 9에서 완충부를 나타낸 부분 확대 단면도이다.
이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 5를 참조하여 보면, 본 발명에 따른 은폐된 지형지물을 정밀하게 촬영하는 항공촬영시스템은 작업자가 임의로 설정한 기준점(2)의 좌표를 측량하고 측량된 좌표데이터를 항공촬영된 영상이미지 데이터와 합성하는 측량장치(3)와; 측량장치(3)에 의해 합성된 영상이미지 데이터를 이용하여 영상이미지와 수치지도를 편집하는 편집장치(4)가 구비된다.
상기 측량장치(3)는 일측에 수평계(13)가 구비되며 지면(1)에 수평되도록 설치되는 기대(10); 상기 기대(10)에 설치된 승강유닛(20); 상기 승강유닛(20)에 구비된 회전판(30); 상기 회전판(30)에 구비된 레이저거리측정기(40)와; 상기 레이저거리측정기(40)와 평행하게 장착된 관측카메라(50); 상기 레이저거리측정기(40)의 상하방향 각도를 측정하는 각도측정장치(60); 상기 회전판(30)에 구비된 GPS수신기(70); 상기 회전판(30)에 구비된 방위각측정기(80)와; 상기 회전판(30)에 연결된 제1 구동장치(90); 상기 레이저거리측정기(40)에 연결된 제2 구동장치(100); 상기 레이저거리측정기(40)와 관측카메라(50), GPS수신기(70), 방위각측정기(80)와 각도측정장치(60)에 연결되며, 상기 제1 구동장치(90)와 제2 구동장치(100)를 제어하는 제어유닛(110); 상기 제어유닛(110)에 연결된 입력장치(120); 상기 제어유닛(110)에 연결되며 관측카메라(50)에 의해 촬영된 영상을 디스플레이하는 모니터(130); 상기 제어유닛(110)에 연결된 무선송신기(140)로 이루어지며, 상기 편집장치(4)에는 상기 편집장치(4)는 상기 무선송신기(140)에서 출력된 데이터를 수신하는 무선수신기(4a)가 구비된다.
상기 기대(10)는 상판(11)과, 길이조절가능하게 구비되며 상기 상판(11)의 둘레부에서 하측으로 연장된 3개의 레그부재(12)로 이루어지며, 상기 수평계(13)는 상판(11)의 일측에 구비된다.
따라서, 작업자는 레그부재(12)를 지면(1)에 박아 움직이지 않도록 고정한 상태에서, 수평계(13)를 육안으로 관찰하면서 각 레그부재(12)의 길이를 조절하여 상판(11)이 수평상태를 유지할 수 있도록 한다. 이때, 상기 수평계(13)는 기포를 이용하는 기포식수평계나, 전자식수평계를 자유롭게 선택하여 이용할 수 있다. 또한, 상기 상판(11)의 중앙부에는 상하단이 개구된 지지파이프(14)가 수직방향으로 관통결합되어, 지지파이프(14)에 상기 승강유닛(20)을 결합할 수 있도록 구성된다.
상기 승강유닛(20)은 일측에 랙기어(21a)가 형성되며 상기 지지파이프(14)에 승강 가능하게 설치되는 승강바(21)와, 일측에 랙기어(24a)가 형성되며 상기 승강바(21)의 하단에 연결되어 승강바(21)의 길이를 연장할 수 있도록 된 보조승강바(24)와, 상기 승강바(21)와 보조승강바(24)를 승강시키는 승강구동장치(25)와, 상기 승강바(21)의 상단에 구비된 지지판(23)으로 이루어진다.
상기 승강바(21)는 사각파이프로 이루어지며, 상기 상판(11)의 지지파이프(14)에 승강 가능하게 끼움결합된다. 상기 보조승강바(24)는 승강바(21)와 동일한 단면면적을 갖도록 구성되며 상단에는 상기 승강바(21)의 하단에 결합되는 나사부(24c)가 형성되어, 랙기어(24a)가 승강바(21)의 랙기어(21a)와 연결되도록 승강바(21)의 하단에 나사결합되므로써, 승강바(21)의 길이를 연장할 수 있도록 구성된다.
상기 승강구동장치(25)는 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 승강바(21)와 보조승강바(24)의 랙기어(21a,24a)와 결합되는 피니언기어(25a)와, 상기 지지파이프(14)의 측면에 결합되며 구동축이 피니언기어(25a)에 연결되는 구동모터(25b)가 구비되어, 구동모터(25b)를 작동시켜 승강바(21)와 보조승강바(24)를 승강시킬 수 있도록 구성된다.
상기 구동모터(25b)는 상기 입력장치(120)에 연결되어, 작업자가 입력장치(120)를 조작하여 구동모터(25b)를 구동시키므로써, 회전판(30)과 회전판에 장착된 레이저거리측정기(40) 및 관측카메라(50)를 상승시킬 수 있다.
상기 지지판(23)은 원판형상으로 구성되어, 승강바(21)의 상단에 움직이지 않도록 고정결합된다.
상기 회전판(30)은 도시안된 베어링에 의해 지지되어 상기 지지판(23)의 상면에 수평방향으로 회전가능하게 결합된 것으로, 상면 양측에는 상기 레이저거리측정기(40)가 회동가능하게 결합되는 지지브라켓(31)이 구비된다.
상기 레이저거리측정기(40)는 레이저를 출력하는 레이저출력수단과, 레이저출력수단에서 출력되어 지형지물(2)에 반사되어 돌아오는 레이저를 수신하는 수신수단와, 레이저출력수단에서 출력된 레이저가 반사되어 돌아오는 시간을 측정하여 거리를 측정하는 거리측정수단으로 구성되는 것으로, 양측에 구비된 회동축(41)이 상기 지지브라켓(31)에 회전가능하게 결합되어, 회전판(30)과 함께 수평방향으로 회전되고 회동축(41)을 중심으로 상하회동되어 상하좌우방향으로 방향전환된다.
상기 관측카메라(50)는 자동으로 초점이 조절되는 망원렌즈가 구비된 것으로, 레이저거리측정기(40)의 상부에 일체로 고정되어 레이저거리측정기(40)와 함께 상하좌우방향으로 방향전환되어, 관측카메라(50)가 임의의 지형지물(2)을 관측하면, 레이저거리측정기(40)가 해당 지형지물(2)에 레이저를 조사하여 해당 지형지물(2)까지의 거리를 측정하도록 한다. 그리고, 상기 관측카메라(50)에 의해 촬영된 영상은 상기 모니터(130)에 디스플레이된다.
상기 각도측정장치(60)는 상기 지지브라켓(31)에 구비되며 상기 레이저거리측정장치의 회동축(41)에 연결되어, 레이저거리측정기(40)의 상하방향 각도, 즉, 레이저거리측정기(40)가 수평면에 대해 상하방향으로 기울어진 각도(θ1)를 측정하여, 측정된 각도데이터를 출력하는 기능을 한다.
상기 GPS수신기(70)는 정지궤도에 떠있는 인공위성과 데이터통신하여 지구표면상의 경도와 위도의 좌표데이터를 출력하는 것으로, 상기 회전판(30)에 구비되므로, GPS수신기(70)에서 출력되는 좌표데이터를 수신하여, 회전판(30)에 장착된 레이저거리측정기(40)의 좌표를 알 수 있다.
상기 방위각측정기(80)는 회전판(30)에 구비되어 회전판(30)이 회전되는 방위각을 측정하므로써, 회전판(30)에 구비된 관측카메라(50)와 레이저거리측정기(40)의 방위각을 측정하여 측정된 방위각데이터를 출력한다. 이때, 상기 방위각은는 정북방향에 대해 상기 관측카메라(50)와 레이저거리측정기(40)가 향하는 방향(θ2)의 각도를 의미한다.
상기 제1 구동장치(90)는 도시안된 구동모터에 의해 구동되는 구동축이 구비된 것으로, 상기 구동축이 회전판(30)의 둘레면에 기어로 연결되도록 상기 상판(11)의 상면 일측에 구비되어, 구동모터가 작동되면 구동축이 회전되어 회전판(30)을 회전시킬 수 있도록 구성된다.
상기 제2 구동장치(100)는 도시안된 구동모터에 의해 구동되는 구동축이 구비된 것으로, 상기 구동축이 레이저거리측정기(40)의 회동축(41)에 연결되도록 상기 지지브라켓(31)의 측면에 고정되어, 레이저거리측정기(40)를 상하방향으로 회동시킨다.
상기 제어유닛(110)은 항공촬영된 영상이미지 데이터가 저장된 메모리(111); 상기 입력장치(120)의 제어신호에 따라 제1 및 제2 구동장치(90,100)를 제어하는 구동제어부(113); 작업자가 임의로 결정한 기준점(2)의 영상이미지 상의 위치를 설정, 입력할 수 있도록 된 설정제어부(114); 작업자가 입력장치(120)를 이용하여 레이저거리측정기(40)가 기준점(2)을 향하도록 제어하면 상기 레이저거리측정기(40)와 GPS수신기(70)와 방위각측정기(80)와 각도측정장치(60)의 신호를 수신하여 레이저거리측정기(40)로 측정되는 기준점(2)의 좌표를 연산하는 좌표연산부(115); 좌표연산부(115)에서 출력된 각 기준점(2)의 좌표데이터를 메모리(111)에 저장된 영상이미지 데이터에 합성하는 데이터합성부(116)로 이루어진다.
싱기 메모리(111)에 저장된 영상이미지 데이터는 항공촬영된 것으로, 항공촬영시 방위각이 설정되어 사진의 어느쪽이 정북방향인지를 알 수 있도록 구성된다.
상기 구동제어부(113)는 작업자가 상기 입력장치(120)를 이용하여 제어명령을 입력하면, 상기 제1 및 제2 구동장치(90,100)를 구동시켜, 상기 레이저거리측정기(40)와 관측카메라(50)를 상하 및 좌우방향으로 방향전환시키므로써, 레이저거리측정기(40)가 지형지물(2)까지의 거리를 실측하여 측량된 거리데이터를 출력하도록 한다.
상기 관측카메라(50)에 의해 촬영된 영상은 모니터(130)에 디스플레이되므로, 작업자는 모니터(130)에 디스플레이된 영상을 보면서, 상기 레이저거리측정기(40)가 작업자가 원하는 지형지물(2)을 향하여, 해당 지형지물(2)까지의 거리를 측정하도록 제어할 수 있다.
상기 설정제어부(114)는 작업자가 자신이 좌표를 측정하기 용이한 임의의 지형지물을 기준점(2)으로 설정한 후, 기준점(2)에 해당되는 위치를 영상이미지 데이터 상에 입력할 수 있도록 하기 위한 것으로, 이를 위해 설정제어부(114)는 제어명령이 입력되면 메모리(111)에 저장된 영상이미지를 모니터(130)에 출력하여 디스플레이되도록 하고, 작업자가 모니터(130)에 디스플레이된 영상을 보고, 입력장치(120)를 이용하여 자신이 결정한 기준점(2)의 위치에 해당되는 영상이미지 상의 일지점을 클릭하여 기준점(2)의 영상이미지 상의 위치를 설정, 입력하면, 설정제어부(114)는 이미지 상에서 기준점(2)으로 설정되어 클릭된 지점의 좌표를 영상이미지 데이터에 첨부하여, 후술하는 과정에서 클릭된 지점을 확인할 수 있도록 한다. 이는 일반적인 컴퓨터 영상편집 프로그램 상에서, 작업자가 마우스를 이용하여 일지점을 클릭하여 해당 지점을 설정하는 방법과 동일한 과정으로 진행된다.
상기 좌표연산부(115)는 작업자가 입력장치(120)를 이용하여 레이저거리측정기(40)가 기준점(2)을 향하도록 제어하면, 도 7에 도시한 바와 같이, 레이저거리측정기(40)에서 출력된 거리데이터(L1)와 상기 각도측정장치(60)에서 출력된 각도데이터(θ1)를 수신하여, 거리데이터(L1) X cosθ1을 연산하여, 레이저거리측정기(40)로부터 해당 기준점(2)까지의 수평거리(L2)를 구할 수 있으며, 도 7에 도시한 바와 같이, 수평거리(L2)와 상기 방위각측정기(80)에서 출력된 방위각(θ2)데이터를 연산하여, 레이저거리측정기(40)를 중심으로 한 해당 기준점(2)의 위도와 경도상 거리를 연산할 수 있다. 그리고, 이와같이 구성된 기준점(2)의 위도 및 경도상 거리와 상기 GPS수신기(70)에서 출력된 좌표데이터를 연산하여, 해당 기준점(2)의 위도, 도 경도상의 좌표를 연산할 수 있다.
따라서, 작업자가 입력장치(120)를 이용하여, 레이저거리측정기(40)가 임의의 기준점(2)을 향하도록 한 후, 제어명령을 입력하면, 상기 연산부(114)가 해당 기준점(2)의 좌표를 연산하고, 연산된 좌표데이터를 상기 데이터합성부(116)로 출력한다.
상기 데이터합성부(116)는 좌표연산부(115)에서 출력된 기준점(2)의 좌표데이터가 출력되면, 출력된 기준점(2)의 좌표데이터를 영상이미지 데이터에 합성(추가)하고, 입력장치(120)에 의해 입력된 제어명령에 따라 영상이미지데이터를 무선송신기(140)로 출력한다. 즉, 상기 영상이미지 데이터에는 전술한 과정을 통해 설정제어부(114)에 의해 클릭되어 지정된 영상이미지 데이터 상의 좌표데이터가 포함되므로, 데이터합성부(116)는 미리 첨가된 영상이미지 데이터상의 좌표데이터에, 좌표연산부(115)에 의해 실측된 해당 기준준점의 위도, 경도상의 좌표데이터를 추가하여, 후술하는 과정에서, 영상이미지 데이터상에서 기준점(2)이 설정된 위치와, 해당 기준점(2)의 위도, 경도상의 좌표데이터를 확인할 수 있도록 한다.
따라서, 전술한 과정을 반복하므로써, 임의로 정해진 다수개의 기준점(2)의 영상이미지상 위치와, 실측된 해당 기준점(2)의 위도, 경도상의 좌표데이터를 영상이미지 데이터에 합성할 수 있다.
상기 입력장치(120)는 마우스와 키보드 및 전원스위치 등으로 이루어져, 작업자가 마우스와 키보드를 이용하여 다양한 제어명령을 입력하고, 레이저거리측정기(40)와 PGS수신기(70) 등을 on-off 시킬 수 있도록 구성된다.
상기 모니터(130)는 일반적인 LCD 모니터(130)를 이용하며, 입력장치(120)에 의해 입력된 제어명령에 따라, 관측카메라(50)에 의해 촬영된 영상과, 설정제어부(114)에 의해 출력된 영상이미지를 교대로 디스플레이할 수 있도록 구성된다.
상기 무선송신기(140)는 상기 제어유닛(110)에 연결되며, 상기 무선수신기(4a)와 무선으로 데이터통신가능하게 구성되어, 제어유닛(110)의 데이터합성부(116)에서 출력된 영상이미지데이터를 무선송출한다.
상기 편집장치(4)는 수치지도 데이터가 저장된 메모리(4b)와, 상기 무선송신기(140)에서 출력된 영상이미지데이터를 수신하는 무선수신기(4a)와, 무선수신기(4a)를 통해 수신된 영상이미지 데이터를 수치지도 데이터와 합성하는 수치지도합성유닛(4c)이 구비된다.
이를 자세히 설명하면, 상기 수치지도합성유닛(4c)은 영상이미지상의 기준점(2)의 좌표데이터와 실측된 기준점(2)의 위도, 경도상의 좌표데이터가 포함된 영상이미지 데이터를 수신한 상태에서, 수치지도 데이터의 좌표데이터와, 영상이미지 데이터에 포함된 기준점(2)의 좌표데이터가 일치되도록, 영상이미지의 배율을 조절한 후, 영상이미지를 수치지도 데이터에 합성하므로써, 영상이미지를 이용한 수치지도 데이터를 제작할 수 있다.
이와 같이 구성된 은폐된 지형지물을 정밀하게 촬영하는 항공촬영시스템을 이용한 활용방법을 설명하면 다음과 같다.
우선, 작업자는 자신이 측량하기 용이한 지점을 기준점(2)으로 결정하고, 모니터(130)에 디스플레이된 항공촬영 영상이미지를 보고, 기준점(2)의 위치를 클릭하여 입력한 후, 모니터(130)에 관측카메라(50)에 의해 촬영된 영상을 디스플레이하도록 제어명령을 입력한다.
그리고, 모니터(130)에 디스플레이된 영상을 보면서 입력장치(120)를 조작하여 레이저거리측정기(40)가 기준점(2)을 향하도록 하면, 상기 제어부는 해당 기준점(2)의 좌표를 측정하고, 영상이미지 데이터에 해당 기준점(2)의 좌표를 합성한 후, 무선송신기(140)를 통해 편집장치(4)의 무선수신기(4a)로 출력한다.
따라서, 편집장치(40)를 이용하여 기준점(2)의 좌표데이터가 합성된 영상이미지를 수신하여 수치지도에 합성함으로써 영상이미지를 이용한 수치지도를 제작할 수 있다.
또한, 상기 관측카메라(50)와 레이저거리측정기(40)의 높이가 낮아서 주위에 있는 잡목이나 기타 장애물에 의해 시야가 방해받을 경우, 작업자는 도 8에 도시한 바와 같이 상기 승강유닛(20)의 승강바(21)에 필요한 만큼의 보조승강바(24)를 연결하고, 상기 승강구동장치(25)를 작동시켜 회전판(30)과 레이저거리측정기(40) 및 관측카메라(50)를 상측으로 이동시키므로써, 방해받지 않고 측량작업을 진행할 수 있다.
이와 같이 구성된 은폐된 지형지물을 정밀하게 촬영하는 항공촬영시스템은 작업자가 항공촬영된 영상이미지데이터에 임의의 기준점(2)을 설정하고, 설정된 기준점(2)의 위도, 경도상의 좌표를 측정하여 자동으로 입력한 후, 이를 무선송신하여 편집장치(40)에서 자동으로 편집하므로, 사용이 매우 편리하고, 수치지도 편집이 매우 신속한 정점이 있다.
또한, 상기 승강유닛(20)의 승강바(21)에 필요한 만큼의 보조승강바(24)를 연결하여 회전판(40)과 회전판에 구비된 레이저거리측정기(40) 및 관측카메라(50)를 상승시킴으로써 잡목 등과 같은 장애물에 의해 측량이 방해받는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 따른 은폐된 지형지물을 정밀하게 촬영하는 항공촬영시스템은 도 9 내지 도 10에 도시된 바와 같이 외부로부터 발생되는 진동이나, 상기 승강구동장치(25)의 구동에 따라 발생되는 진동을 완충하기 위한 완충부(200)를 더 포함한다.
상기 완충부(200)는 진동에 따른 충격을 완충하여 상기 레이저거리측정기(40)나, 상기 관측카메라(50) 등이 고장나거나 파손되는 것을 방지한다.
상기 완충부(200)는 상기 지지브라켓(31)을 지지하는 고정판(210) 및 상기 회전판(30)으로부터 상기 고정판(210)을 지지하는 한편, 충격을 완충하는 완충수단(220)을 포함한다.
상기 고정판(210)은 상기 회전판(30)과 상하 대향되도록 배치되며, 원판 형태를 이루는 것이 가장 바람직하다.
상기 완충수단(220)은 상,하부가 개방되며 상기 고정판(210)으로부터 하방향으로 연장 형성되고 상기 지지브라켓(31)을 중심으로 양측에 배치되는 상부케이싱(221), 상,하부가 개방되고 상기 회전판(30)으로부터 상방향으로 연장 형성되어 상기 상부케이싱(221)의 하부로 인입되는 하부케이싱(222), 상기 상,하부케이싱(221,222)의 내측으로 수용되며 외력에 의해 수축,이완되면서 진동에 따른 충격을 완충하는 스프링(223) 및 상기 하부케이싱(222)이 상기 상부케이싱(221)으로부터 이탈되는 것을 방지하는 이탈방지부재(224)를 포함한다.
상기 상부케이싱(221)은 상,하부가 개방되는 원통 형태를 이루며, 상기 지지브라켓(31)을 중심으로 양측에 배치되면서 상부가 상기 고정판(210)에 고정된다.
상기 하부케이싱(222)은 상,하부가 개방되는 원통 형태를 이루며, 상기 상부케이싱(221)의 내측으로 인입될 수 있도록 하부가 상기 회전판(30)에 고정된다.
상기 하부케이싱(222)은 외경이 상기 상부케이싱(221)의 내경보다 작게 형성되면서 상기 상부케이싱(221)의 하부 내측으로 인입된다.
상기 스프링(223)은 상기 상,하부케이싱(221,222)의 내측으로 수용되면서 상기 회전판(30)으로부터 상기 고정판(210)을 안정적으로 지지하는 한편, 외부로부터 발생되는 진동이나, 상기 승강구동장치(25)의 구동에 따라 발생되는 진동에 의해 수축,이완되면서 충격을 완충한다.
여기서, 외부로부터 발생되는 진동은 지진 등이 될 수 있다.
상기 스프링(223)은 상기 상,하부케이싱(221,222)의 내측으로 수용되면서 외부로부터 안정적으로 보호될 수 있는 것은 물론, 외력에 따른 수축,이완이 안정적으로 이루어질 수 있다.
상기 상부케이싱(221)은 하부 양측으로부터 상방향으로 연장 형성되는 가이드공(221a)이 형성된다.
상기 하부케이싱(222)은 상부 양측에 구비되며 상기 가이드공(221a)을 통과하여 상기 상부케이싱(221)의 외측으로 돌출되면서 상기 가이드공(221a)으로 승,하강 가능하게 결합되는 가이드돌기(222a)가 형성된다.
상기 상부케이싱(221)은 외주면에 나사산이 형성되고, 상기 이탈방지부재(224)는 내주면에 나사산이 형성되어 상기 가이드돌기(222a)의 하부에 위치되도록 상기 상부케이싱(221)의 하부로 나사결합된다.
상기 이탈방지부재(224)는 상기 가이드돌기(222a)의 하부에 위치되도록 상기 상부케이싱(221)의 하부로 나사결합되면서 상기 가이드돌기(222a)를 지지하는 한편, 상기 하부케이싱(222)이 상기 상부케이싱(221)으로부터 이탈되는 것을 방지한다.
상기 이탈방지부재(224)는 회전에 따라 상기 상부케이싱(221)의 길이방향으로 승,하강되면서 상기 상부케이싱(221)으로부터 돌출되는 상기 하부케이싱(222)의 길이를 조절할 수 있다.
이에 따라, 상기 이탈방지부재(224)는 상기 고정판(210)과 상기 회전판(30) 간의 이격거리를 적절하게 조절할 수 있다.
상기 완충부(200)은 상기 스프링(223)의 탄성력을 조절하는 탄성력조절수단(230)을 더 포함할 수 있다.
상기 하부케이싱(222)은 하부 양측으로부터 상방향으로 연장 형성되는 조절공(222b)이 형성된다.
상기 탄성력조절수단(230)은 상기 하부케이싱(222)의 내측으로 수용되어 상기 스프링(223)을 지지하는 한편, 양측으로부터 외측으로 돌출되어 상기 조절공(222b)을 통과하는 조절돌기(231a)가 형성되는 거치판(231) 및 상기 거치판(231)의 하부에 위치되도록 상기 하부케이싱(222)의 외측으로 승,하강 가능하게 나사결합되는 탄성력조절부재(232)를 포함한다.
상기 거치판(231)은 원판 형태를 이루며, 상기 스프링(223)을 안정적으로 지지할 수 있는 정도의 강도 및 두께를 갖는다.
상기 조절돌기(231a)는 상기 거치판(231)의 양측으로부터 외측으로 돌출되면서 상기 조절공(222b)을 통해 상기 하부케이싱(222)의 외측으로 돌출된다.
상기 하부케이싱(222)은 외주면에 나사산이 형성되며, 상기 탄성력조절부재(232)는 내주면에 나사산이 형성되어 상기 조절돌기(231a)의 하부에 위치되도록 상기 하부케이싱(222)의 외측으로 나사결합된다.
상기 탄성력조절부재(232)는 상기 조절돌기(231a)의 하부에 위치되도록 상기 하부케이싱(222)의 하부로 나사결합되면서 상기 조절돌기(231a)를 지지한다.
그리고, 상기 탄성력조절부재(232)는 회전에 따라 상기 하부케이싱(222)의 길이방향으로 승,하강하면서 상기 거치판(231)의 높이를 조절함으로써 상기 스프링(223)의 탄성력을 적절하게 조절할 수 있다.
이로 인해, 상기 완충부(200)는 외부로부터 발생되는 진동이나, 상기 승강구동장치(25)의 구동에 따라 발생되는 진동을 완충함으로써 진동에 따른 충격에 의해 상기 레이저거리측정기(40)나, 상기 관측카메라(50) 등이 고장나거나 파손되는 것을 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 은폐된 지형지물을 정밀하게 촬영하는 항공촬영시스템을 실시하기 위한 실시 예에 불과한 것으로써, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
1 : 지면 2 : 기준점
3 : 측량장치 4 : 편집장치
10 : 기대 20 : 승강장치
30 : 회전판 40 : 레이저거리측정기
50 : 관측카메라 60 : 각도측정장치
70 : GPS수신기 80 : 방위각측정기
90 : 제1구동장치 100 : 제2구동장치
110 : 제어유닛 120 : 입력장치
130 : 모니터 140 : 무선송신기
200 : 완충부 210 : 지지판
220 : 완충수단 221 : 상부케이싱
222 : 하부케이싱 223 : 스프링
224 : 이탈방지부재 230 : 탄성력조절수단
231 : 거치판 232 : 탄성력조절부재

Claims (1)

  1. 측량된 좌표데이터를 항공촬영된 영상이미지 데이터와 합성하는 측량장치(3); 및 측량장치(3)에 의해 합성된 영상이미지 데이터를 이용하여 영상이미지와 수치지도를 편집하는 편집장치(4)를 포함하며,
    상기 측량장치(3)는, 상하단이 개구된 지지파이프(14)가 수직방향으로 관통결합된 상판(11)과, 길이조절가능하게 구비되며 상기 상판(11)의 둘레부에서 하측으로 연장된 레그부재(12)로 이루어지며, 지면(1)에 수평되도록 설치되는 기대(10); 일측에 랙기어(21a)가 형성되며 상기 지지파이프(14)에 승강가능하게 설치되는 승강바(21)와, 상기 랙기어(21a)와 결합되는 피니언기어(25a)와 피니언기어에 연결된 구동모터(25b)가 구비된 승강구동장치(25)와, 상기 승강바(21)의 상단에 구비된 지지판(23)으로 이루어진 승강유닛(20); 상기 지지판(23)의 상면에 수평방향으로 회전가능하게 구비되며, 상면에는 지지브라켓(31)에 구비되는 회전판(30); 상기 회전판(30)의 지지브라켓(31)에 상하방향으로 회동가능하게 구비되는 레이저거리측정기(40); 및 상기 레이저거리측정기(40)의 일측에 레이저거리측정기(40)와 평행하게 장착된 관측카메라(50)를 포함하는 은폐된 지형지물을 정밀하게 촬영하는 항공촬영시스템에 있어서,
    외부로부터 발생되는 진동이나, 상기 승강구동장치(25)의 구동에 따라 발생되는 진동을 완충하기 위한 완충부(200)를 더 포함하며,
    상기 완충부(200)는,
    상기 지지브라켓(31)을 지지하는 고정판(210);
    상기 회전판(30)으로부터 상기 고정판(210)을 지지하는 한편, 충격을 완충하는 완충수단(220)을 포함하고,
    상기 완충수단(220)은,
    상,하부가 개방되며, 상기 고정판(210)으로부터 하방향으로 연장 형성되고, 상기 지지브라켓(31)을 중심으로 양측에 배치되는 상부케이싱(221);
    상,하부가 개방되고, 상기 회전판(30)으로부터 상방향으로 연장 형성되어 상기 상부케이싱(221)의 하부로 인입되는 하부케이싱(222);
    상기 상,하부케이싱(221,222)의 내측으로 수용되며, 외력에 의해 수축,이완되면서 진동에 따른 충격을 완충하는 스프링(223); 및
    상기 하부케이싱(222)이 상기 상부케이싱(221)으로부터 이탈되는 것을 방지하는 이탈방지부재(224)를 포함하고,
    상기 상부케이싱(221)은,
    하부 양측으로부터 상방향으로 연장 형성되는 가이드공(221a)이 형성되며,
    상기 하부케이싱(222)은,
    상부 양측에 구비되며, 상기 가이드공(221a)을 통과하여 상기 상부케이싱(221)의 외측으로 돌출되면서 상기 가이드공(221a)으로 승,하강 가능하게 결합되는 가이드돌기(222a)가 형성되고,
    상기 이탈방지부재(224)는,
    상기 가이드돌기(222a)의 하부에 위치되도록 상기 상부케이싱(221)의 하부로 나사결합되면서 상기 가이드돌기(222a)를 지지하는 한편, 상기 하부케이싱(222)이 상기 상부케이싱(221)으로부터 이탈되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 은폐된 지형지물을 정밀하게 촬영하는 항공촬영시스템.
KR1020180068892A 2018-06-15 2018-06-15 은폐된 지형지물을 정밀하게 촬영하는 항공촬영시스템 KR101896061B1 (ko)

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