KR101939743B1

KR101939743B1 - 영상이미지와 지형기준점을 이용한 공간영상도화 장치

Info

Publication number: KR101939743B1
Application number: KR1020180007372A
Authority: KR
Inventors: 노동옥
Original assignee: 동국지리정보(주)
Priority date: 2018-01-19
Filing date: 2018-01-19
Publication date: 2019-03-08

Abstract

본 발명은 영상이미지와 지형기준점을 이용한 공간영상도화 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지상물의 측면이 촬영된 항공촬영이미지로부터 평면이미지를 손쉽게 추출해서 수치지도의 배경이 되는 지형이미지 제작용 도화이미지를 보다 쉽고 간편하게 도시할 수 있도록 하는 영상이미지와 지형기준점을 이용한 공간영상도화 장치에 관한 것이다.

Description

영상이미지와 지형기준점을 이용한 공간영상도화 장치{Spatial image drawing device using video image and terrain reference point}

본 발명은 공간영상 도화 기술 분야 중 영상이미지와 지형기준점을 이용한 공간영상도화 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지상물의 측면이 촬영된 항공촬영이미지로부터 평면이미지를 손쉽게 추출해서 수치지도의 배경이 되는 지형이미지 제작용 도화이미지를 보다 쉽고 간편하게 도시할 수 있도록 하는 영상이미지와 지형기준점을 이용한 공간영상도화 장치에 관한 것이다.

수치지도의 배경이 되는 도화이미지는 항공촬영이미지를 기초로 제작된다.

즉, 항공촬영이미지와 동일, 유사한 도화 작업을 진행해서 사용자가 일견해 이해할 수 있는 도화이미지를 완성하는 것이다.

그런데, 항공촬영이미지는 일정한 고도의 항공기에서 지상을 촬영해 이미지화한 것이므로 카메라의 직하방에 위치한 지상물에 대한 촬영이미지를 제외하고 대부분의 지상물은 측면이 촬영될 수밖에 없다.

더욱이, 항공 촬영 중 해당 항공기는 이동 중에 있으므로 평면이미지가 촬영되는 지상물은 랜덤하게 선택될 수밖에 없고, 그외 대부분의 지상물은 측면이 반드시 촬영된다.

결국, 항공촬영이미지에 담긴 대부분의 지상물은 평면이 아닌 측면이 촬영된 상태이고, 도화 작업을 진행하는 사람(이하 '도화 작업자')은 측면이 노출된 지상물 이미지로 가득한 항공촬영이미지를 기초로 도화 작업을 진행해야 하는 곤란함이 있었다.

물론 평면과 측면이 혼재되고 측면의 노출방향 또한 일정하지 않은 항공촬영이미지는 도화 작업자가 지상물의 원형을 확인하는데 어렵게 하므로 도화 작업자는 해당 지상물을 도화할 때 상기 지상물의 실제 모습을 확인하거나, 촬영이미지를 확인해야 하는 번거로움이 있었다.

도 1은 항공촬영이미지와, 상기 항공촬영이미지를 기초로 도시한 도화이미지를 보인 도면인 바, 이를 참조해 설명한다.

도 1(a)에서 확인할 수 있는 바와 같이, 일정한 고도에서 지상을 촬영할 경우 항공촬영이미지에 촬영되는 지상물은 측면이 가시될 수밖에 없다.

따라서, 종래에는 이러한 항공촬영이미지를 기초로 이미지를 도화할 경우, 도 1(b)와 같이 지상물 이미지를 항공촬영이미지의 지상물 이미지와 동일하게 입체형상으로 도시했다.

그런데, 지상물 이미지를 입체형상으로 도시할 경우 실제 지상물의 배치 모습과는 차이가 있거나 또는 실제와는 다른 획일화된 모습으로 도시 및 복사될 수 있으므로 최종적으로 완성된 도화이미지는 항공촬영이미지의 모습과는 상이하게 표현되는 문제가 발생하였다.

또한, 지상물 이미지가 입체형상으로 도시되면서 사용자는 오히려 도화이미지의 이해가 곤란해지는 문제가 발생하였다.

이러한 문제를 해소하기 위해서 도화이미지 제작시에는 지상물을 도 1(c)와 같이 평면이미지만 도시되도록 해서 지상물이 실제 배치 모습과 가능한 동일할 수 있도록 했다.

그러나, 도 1(c)에서 보인 도화이미지는 도화 작업자가 항공촬영이미지를 확인한 후 도화기를 일일이 조작해서 지상물의 평면이미지를 도시 또는 복사해야 하므로 도화 작업에 수작업이 많아지고 번거롭게 되는 문제가 있었다.

대한민국 특허 등록번호 제10-1312650호(2013.09.23.) '영상도화용 지형이미지의 기준점별 합성처리를 위한 도화이미지 처리시스템'

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 지상물의 측면이 촬영된 항공촬영이미지로부터 평면이미지를 손쉽게 추출해서 수치지도의 배경이 되는 지형이미지 제작용 도화이미지를 보다 쉽고 간편하게 도시할 수 있도록 하는 영상이미지와 지형기준점을 이용한 공간영상도화 장치를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 항공촬영된 촬영이미지를 저장하는 촬영이미지DB(210), 상기 촬영이미지를 기초로 도화해 제작된 도화이미지를 저장하는 도화이미지DB(220)를 구비한 저장유닛(200)과; 상기 촬영이미지와 도화이미지를 출력하고 도화 작업자의 조작에 대응한 입력값을 생성 및 입력하는 입출력수단(121,122); 상기 입출력수단(121,122)에 출력된 촬영이미지에 대해 내부표정ㆍ상호표정ㆍ절대표정에 대한 표정처리를 순차 진행하는 이미지처리모듈(115)과, 상기 표정처리가 이루어지고 상기 입출력수단에 출력되는 제1촬영이미지의 색깔을 픽셀단위로 확인해서 색깔을 기준으로 상기 제1촬영이미지가 이루는 모양을 확인하는 이미지분석모듈(111)과, 모양이 확인된 상기 제1촬영이미지에서 색깔의 변화가 있는 경계라인을 확인하고 상기 경계라인 중 한 쌍이 일정 비율 이상 평행을 유지하면서 그 중 하나가 폐구간인 것으로 확인되면 상기 한 쌍의 경계라인들로 둘러싸인 구역을 지상물이미지(GI)로 1차 추정하되 폐구간을 이루는 경계라인은 상층경계선(11)으로 정하고 남은 경계라인은 하층경계선(21)으로 정하며 주변에 그림자이미지를 확인해서 1차 추정된 지상물 이미지(GI)를 확정하는 경계확인모듈(112)과, 상기 상층경계선(11)으로 둘러싸인 폐구간을 지상물 이미지(GI)의 평면이미지(20)로 확정하고 상기 하층경계선(21)과 평행하는 상기 상층경계선(11)의 구간이 상기 하층경계선(21)에 맞춰지도록 상기 상층경계선(11)으로 둘러싸인 폐구간을 이동하게 편집해서 상기 평면이미지(20)의 위치가 보정된 제2촬영이미지를 생성 후 상기 입출력수단(121,122)에 출력시키는 보정모듈(113)과, 상기 제2촬영이미지 내 평면이미지(20)의 상층경계선(11)을 따라 마감선을 자동 도시하는 도화모듈(114)을 포함하는 제어수단(110);을 구비한 공간영상도화 장치에 있어서;
상기 저장유닛(200)을 구성하는 촬영이미지DB(210), 도화이미지DB(220) 및 제어수단(110)을 구성하는 이미지분석모듈(111), 경계확인모듈(112), 보정모듈(113), 도화모듈(114), 이미지처리모듈(115)를 포함한 다수의 모듈들은 함체(1200) 내부에 서브랙 형태로 실장되고;
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 설치되고, 상기 링 타입 필터(5190) 내부에는 에어퍼지유닛(1500)이 설치되며;
상기 송풍케이스(1220)의 측면에는 투입유닛(2000)이 더 구비되어 이산화규소 분말을 정량 공급하되, 상기 투입유닛(2000)은 투입깔대기(2100)와, 상기 투입깔대기(2100)의 하단에 연결된 이송통(2200)과, 상기 이송통(2200) 내부의 일측에 구획된 공간에 설치된 이송모터(2300)와, 상기 이송모터(2300)에 연결되고 이송통(2200)에 배열된 이송스크류(2400)와, 상기 이송통(2200)의 단부 하면에 형성된 배출구멍(2500)과, 상기 배출구멍(2500)을 개폐하여 정량 배출하는 배출판(2700)과, 상기 배출판(2700)을 구동시키는 배출실린더(2800)와, 상기 배출실린더(2800)를 고정하도록 이송통(2200)의 단부에 결합된 고정브라켓(2900)과, 상기 배출구멍(2500)의 하부에 배치되고 상기 투입구(1250)로 연결된 배출안내가이드(2600)로 이루어지며;
에어퍼지에 의해 분리 취출된 이산화규소 분말을 포함한 필터링된 미세 이물질들은 배출분 트레이(3000)로 수납되고, 상기 배출분 트레이(3000)로 수집된 배출분은 배출분피딩펌프(3100)를 통해 하이드로싸이클론(3200)으로 이송되며, 상기 하이드로싸이클론(3200)은 이물질 혼합물인 배출분을 받아 싸이클론 방식으로 비중차에 의해 이산화규소 분말과 미세 이물질를 분리하고, 상기 하이드로싸이클론(3200)의 상부로 부상 분리된 경입자들은 이물질포집부(3300)로 포집 처리되며, 상기 하이드로싸이클론(3200)의 하부로 낙하된 이산화규소 분말(SI)은 미터링펌프(3400)를 통해 다시 투입구(1250)로 공급되게 구성되고;
상기 에어퍼지유닛(1500)은 다수의 분사공(1520)을 구비한 원통형상의 노즐부(1510)와, 상기 노즐부(1510) 보다 더 큰 직경의 접속부(1530)를 포함하며; 상기 노즐부(1510)와 접속부(1530)의 경계에는 분사공(1520)이 형성되지 않은 결속부(1540)가 더 형성되고; 상기 노즐부(1510)에는 원통형상의 고무관(1550)이 끼워지며; 상기 결속부(1540)에는 상기 고무관(1550)의 하단 일부를 고정하는 클램프(1560)가 설치된 것을 특징으로 하는 영상이미지와 지형기준점을 이용한 공간영상도화 장치를 제공한다.

본 발명에 따르면, 지상물의 측면이 촬영된 항공촬영이미지로부터 평면이미지를 손쉽게 추출해서 수치지도의 배경이 되는 지형이미지 제작용 도화이미지를 보다 쉽고 간편하게 도시할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 항공촬영이미지와, 상기 항공촬영이미지를 기초로 도시한 도화이미지를 보인 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 도화기의 모습을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 공간영상도화 장치를 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 공간영상도화 장치의 동작순서를 순차 도시한 플로차트이다.
도 5는 본 발명에 따른 공간영상도화 장치의 도화순서를 순차 도시한 플로차트이다.
도 6은 본 발명에 따른 공간영상도화 장치를 통해 도시한 제1이미지를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 공간영상도화 장치를 통해 도시한 제2이미지를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 공간영상도화 장치가 촬영이미지에 촬영된 지상물이미지를 처리하는 모습을 보인 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 공간영상도화 장치가 도시한 도화이미지를 보인 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 공간영상도화 장치를 구성하는 함체의 예시도이다.
도 11은 도 10의 함체에 설치된 송풍유닛의 세부 구성을 보인 예시도이다.
도 12는 도 10의 함체에 설치된 이산화규소 투입유닛의 예시도이다.
도 13은 도 10의 함체에 설치된 이산화규소 재활용유닛의 구성도이다.
도 14는 도 10의 함체에 설치된 에어퍼지유닛의 역류방지구조를 보인 예시도이다.

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 후술되는 선등록특허 제1312650호를 그대로 이용한다. 때문에, 이하 설명되는 장치 구성상 특징들은 모두 등록특허 제1312650호에 기재된 사항들이다.

따라서, 이하 설명되는 장치 구성과 특징 및 작동관계는 상기 등록특허 제1312650호의 내용을 그대로 인용하기로 하며, 후단부에서 본 발명의 주된 특징과 관련된 구성에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.

도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 공간영상도화 장치는 수치지도 제작을 위해서 사전에 항공촬영이미지(이하 '촬영이미지')를 처리하는 시스템으로서, 촬영이미지를 기초로 도화이미지를 제작한다.

참고로, 수치지도를 완성하기 위해서는 상기 도화이미지에 등고선 및 각종 정보가 삽입된 지형이미지를 작성해야 하는데, 이를 위해서는 지형이미지의 배경이 되는 도화이미지를 촬영이미지를 기초해서 사전에 작성해야 한다.

이렇게 완성된 지형이미지에는 기준점이 구성되는데, 상기 기준점을 중심으로 서로 이웃하는 지형이미지를 합성 및 연결해서 수치지도의 배경으로 활용될 수 있도록 한다.

본 발명은 이러한 지형이미지를 제작하기 위해 사전에 완성해야 하는 도화이미지를 도화 작업을 통해 제작하는 처리시스템으로서, 보다 정밀하면서 사용자가 지형 이해가 쉽도록 하고, 도화 작업자의 작업 효율과 편의가 향상되도록 한 것이다.

이를 위한 본 발명에 따른 공간영상도화 장치는 도화기(100)와 저장유닛(200)을 포함한다.

이때, 도화기(100)는 도 2에서 보인 바와 같이, 한 쌍의 입출력수단(121, 122)으로 동일한 지점의 촬영이미지와 도화이미지를 출력시키면서 도화 작업자가 도화 작업을 효과적으로 진행할 수 있도록 한다.

일반적으로 촬영이미지는 상부에 위치한 입출력수단(121)에 출력하고, 상기 촬영이미지를 기초로 작업한 도화이미지는 하부에 위치한 입출력수단(122)에 출력될 수 있는데, 이와는 반대로 촬영이미지와 도화이미지가 출력되도록 할 수도 있다.

또한, 촬영이미지를 바탕으로 도화 작업을 진행할 수도 있으므로 모든 입출력수단(121, 122)에 촬영이미지가 출력되고, 이 중 한 곳에서 상기 촬영이미지를 바탕으로 도화이미지를 도시할 수 있도록 할 수 있다.

한편, 저장유닛(200)은 촬영이미지를 저장하는 촬영이미지DB(210)와, 도화이미지를 저장하는 도화이미지DB(220)로 구성된다.

이때, 촬영이미지는 항공촬영된 이미지들로서, 위치와 배율 등에 대한 이미지정보를 링크해 저장한다.

또한, 도화이미지는 촬영이미지를 기초로 도화 작업을 진행해서 완성된 지상 이미지로서, 이웃하는 도화이미지 간의 경계가 자연스럽게 이루어지도록 이미지 간의 배율은 물론 상기 경계에 위한 지상물이미지의 형상을 일체화시킨다.

그리고, 저장유닛(200)은 도화기(100)와 일체로 구성될 수도 있고, 분리될 수도 있다.

이러한 도화기(100)는 입출력수단(121, 122)과 연동하는 제어수단(110)을 더 포함한다.

이때, 입출력수단(121, 122)은 전술한 바와 같이 촬영이미지 및 도화이미지를 출력시킴은 물론, 각종 입력값을 입력시킨다.

상기 입력값은 도화 작업자가 화면을 터치함으로써 입력될 수도 있고, 별도의 입력기기를 통해 입력될 수도 있다.

아울러, 화면 터치방식은 공지, 공용의 터치스크린 기술이 적용될 수 있고, 입력기기 방식은 키보드, 조이스틱 등과 같은 기술이 적용될 수 있다.

계속해서, 제어수단(110)은 촬영이미지와 도화이미지를 상기 입력값에 따라 입출력수단(121, 122)을 통해 출력시키고, 상기 촬영이미지와 도화이미지를 저장유닛(200)에 저장하며, 상기 촬영이미지와 도화이미지를 새롭게 편집되도록 한다.

이를 위한 제어수단(110)은 이미지분석모듈(111)과, 경계확인모듈(112)과, 보정모듈(113)과, 도화모듈(114)과, 이미지처리모듈(115)을 포함한다.

이 경우, 이미지분석모듈(111)은 촬영이미지의 색깔을 분석해서 상기 촬영이미지가 이루는 전체 모양을 분석한다.

그리고, 경계확인모듈(112)은 분석된 촬영이미지에서 지상물 이미지를 구분하고, 더 나아가 상기 지상물 이미지 내부의 경계를 확인한다.

이때, 상기 촬영이미지는 색깔로 촬영이 이루어지므로 상기 경계확인모듈(112)은 상기 촬영이미지의 색깔을 분석해서 이를 기준으로 지상물 이미지와 그 경계를 확인한다.

또한, 보정모듈(113)은 경계가 확인된 지상물 이미지를 편집한다.

상기 경계 확인을 통해 상기 지상물 이미지가 주변배경과 구분됨은 물론 평면과 측면이 구분되었으므로, 보정모듈(113)은 평면이미지와 측면이미지를 구분해서 최종적으로 평면이미지를 제 위치로 배치한다.

아울러, 도화모듈(114)은 보정된 지상물 이미지를 기초로 촬영이미지에 대한 도화 작업을 자동 처리해서 도화이미지를 완성한다.

이 경우, 도화모듈(114)은 지상물에 대한 지상물 이미지를 자동으로 도화하므로 도화 작업자는 수작업으로 지상물 이미지를 도화할 필요가 없고, 이를 통해 도화 작업이 신속하면서 수월해지는 효과가 있다.

그리고, 이미지처리모듈(115)은 각 지역에 대해 다양한 배율로 촬영된 촬영이미지를 표정처리하고 정보를 입력해서 촬영이미지를 일체화 처리한다.

이러한 이미지처리모듈(115)은 촬영이미지를 배경으로 도화 처리하기 위해 통상적으로 선행되는 내부표정, 상호표정 및 절대표정 등을 진행하는 것으로서, 각각에 대한 표정처리를 통해 다수 촬영이미지의 균일화 및 규격화를 완성한다.

도 4는 본 발명에 따른 시스템의 동작순서를 순차 도시한 플로차트인 바, 이를 참조해 설명한다.

[S10; 내부표정 단계]

공지된 바와 같이, 내부표정(Interior Orientation)은 촬영이미지 자체가 지니고 있는 왜곡을 보정하는 것이다.

항공기에서 지상을 촬영한 촬영이미지는 카메라의 특성, 대기의 굴절, 지구의 곡률 등 여러 요인에 의해 왜곡이 발생한다.

이와 같은 왜곡으로 촬영이미지상에서 왜곡이 없는 경우 (x'a,y'a)의 좌표이어야 할 지점이 왜곡으로 인해서 (xa,ya)의 좌표를 갖게 된다.

이와 같이 왜곡을 갖는 항공사진의 각 좌표 (xa,ya)를 왜곡이 보정된 새로운 좌표 (x'a,y'a)로 재배열시키는 것이 내부표정이다.

아날로그 항공사진의 경우 내부표정을 위해서는 항공사진의 주점을 도화기의 출력 중심에 일치시키고 초점거리를 도화기의 눈금에 맞춘다.

즉, 도화기에서 스캐닝된 영상 좌표와 주점을 기준으로 하는 항공사진 좌표와의 관계를 설정함으로써 이루어지는 것이다.

하지만, 도 1에서 보인 도화기(100)를 활용해서 디지털 항공사진에 대한 내부표정 작업은 좌표 정립과 이를 기초로 한 이미지 편집 등을 통해 이루어진다.

따라서, 이미지처리모듈(115)은 입출력수단(121, 122)에 출력된 촬영이미지에 대한 표정처리를 디지털 편집처리로 진행한다.

[S20; 상호표정 단계]

내부표정이 카메라 내부의 광학적 환경을 재현하는 것을 그 목적으로 하는데 비해 외부표정(Exterior Orientation)은 카메라와 대상 물체 사이의 위치 관계를 규정하는데 그 목적을 두고 있다.

외부 표정은 다시 그 목적에 따라 상호표정(Relative Orientation) 및 절대표정(Absolute Orientation)으로 구성된다.

상호표정은 내부표정이 수행된 이후에 수행될 수 있다.

또한, 상호표정은 입체모델의 좌표를 취득함과 동시에 공액점에 대한 종시차를 제거하기 위한 일환으로 수행된다.

상호표정을 통해 모든 종시차가 소거된 한 쌍의 사진은 완전한 입체모델을 형성할 수 있다.

다만, 입체모델은 한쪽 사진을 고정한 상태에서 두 사진의 상대적인 관계를 규정한 것이므로 축척과 수평이 제대로 맞지 않으며 실제의 지형과 정확한 상사 관계를 이루지 못한다.

따라서, 입체모델을 실제의 지형과 맞추기 위해서는 3차원 가상 좌표인 모델좌표를 대상좌표(object space coordinate system)로 변환하는 좌표 변환 과정이 필요하다.

참고로, 상호표정에 쓰이는 요소는 좌우투사기의 x, y, z 각 축 둘레의 회전 ω1, ω2, Ψ1, Ψ2, x1, x2 가운데서 독립된 5개를 취한다.

[S30; 절대표정 단계]

상호표정 단계(S20)에서 맞추지 못한 실제 지형과 이미지 간의 축적, 수준치, 수평위치 등에 대한 상사 관계를 맞추기 위해서 절대표정(Absolute Orientation)을 진행한다.

절대표정 시에는 최소 3점의 지상기준점(예를 들어, 표정점의 좌표)을 알아야 하며 소요되는 점수가 입체 모형수에 비례하여 증가할 수 있다.

따라서, 항공삼각측량을 사용하여 기준점 선정 및 측량과정에서 소요되는 시간 및 경비를 대폭 절감시킬 수 있다.

항공삼각측량은 기준점 측량을 통해 수행된다. 항공삼각측량은 항공사진상에서 무수한 점들의 좌표를 관측한 다음, 소수의 기준점(또는, 지상기준점)을 기준으로 관측된 무수한 점들의 좌표를 전자계산기를 통해 절대 혹은 측지좌표로 환산하는 방법이다.

이상 설명한 촬영이미지에 대한 내부표정, 상호표정 및 절대표정은 이미지처리모듈(115)에 의해 진행되고, 이를 통해 촬영이미지는 균일화 및 규격화되어 실측에 상응하는 축척, 수준치 및 수평위치에 맞도록 처리된다.

도화를 위해 이미지처리모듈(115)이 촬영이미지를 표정처리하는 기술은 해당 기술분야의 공지, 공용 기술이므로 여기서는 각 표정에서 적용되는 연산식과, 법칙 등에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

[S40; 도화단계]

이미지처리모듈(115)에 의해 표정처리가 완료된 상기 촬영이미지를 기초로 도화 작업을 진행한다.

본 발명에 따른 시스템은 상기 촬영이미지에 포함된 지상물 이미지를 수정하는데 이에 대한 도화단계를 좀 더 구체적으로 설명한다.

도 5 내지 도 9에 도시된 사항을 참고한다.

[S41; 이미지 모양 확인단계]

이미지분석모듈(111)은 촬영이미지DB(210)를 확인해서 내용 변화가 있는 촬영이미지의 존재 여부를 확인하고, 내용 변화가 있는 촬영이미지가 있는 것으로 확인되면 내용에 변화가 있는 지점에 지상물 이미지(GI)가 보강되었는지 여부를 확인한다.

본 발명에 따른 실시 예에서, 도 6(a)의 갱신 전 촬영이미지에는 갱신구역(Z)에 지상물이 존재하지 않는 것으로 하고, 도 7(a)의 갱신 후 촬영이미지 내 동일한 갱신구역(Z')에는 신축된 지상물이 존재하는 것으로 하였다.

새롭게 확인된 지상물에 대한 지상물 이미지(GI)를 포함하는 도화이미지를 도화하기 위해서, 본 발명에 따른 시스템은 표정처리가 완료된 촬영이미지를 분석해서 지상물 이미지(GI)를 다른 배경과 구분한다.

이를 위해 경계확인모듈(112)은 입출력수단(121, 122)으로 출력되는 촬영이미지의 색깔을 픽셀단위로 분석하고, 이를 통해 1차로 촬영이미지가 이루는 모양을 확인한다.

[S42; 지상물 확인단계]

촬영이미지가 이루는 모양이 확인되면, 경계확인모듈(112)은 색깔의 배치 패턴을 분석해서 배경으로부터 지상물 이미지를 구분한다.

이를 좀 더 구체적으로 설명하면, 도 7 및 도 8에서 보인 바와 같이 촬영이미지에 촬영된 지상물 이미지(GI)는 평면이미지(10)뿐만 아니라 측면이미지(20)까지 노출된다.

한편, 건축물과 같은 일반적인 지상물은 지면과 접하는 하층경계선(21) 부분과, 평면과 측면이 접하는 상층경계선(11) 부분이 동일 또는 유사한 구조를 이룬다.

도 7 및 도 8에서 보인 바와 같이, 지상물 이미지(GI)의 평면이미지(10)와 측면이미지(20)는 명암 및 실제 색상 차이 등으로 인해서 명확한 경계 차이를 보인다.

결국, 경계확인모듈(112)은 촬영이미지의 색깔의 배치패턴을 분석하는 과정에서 특정 지점의 상층경계선(11)과 하층경계선(21)에 반복을 관측하게 되고, 이렇게 관측하게 된 해당 구역을 지상물 이미지(GI)로 1차 추정한다.

따라서, 경계확인모듈(112)은 상층경계선(11)과 하층경계선(21)을 확인하기 위해서, 색깔 분석을 통해 확인된 경계라인 중 한 쌍이 일정 비율 이상 평행을 유지하면서 그 중 하나가 폐구간인 것으로 확인되면 상기 한 쌍의 경계라인들로 둘러싸인 색깔 영역의 구역을 지상물 이미지로 1차 추정한다.

여기서, 한 쌍의 경계라인 중 폐구간을 이루는 경계라인은 상층경계선(11)으로 보고, 남은 하나의 경계라인은 하층경계선(21)으로 본다.

[S43; 명암확인단계]

경계확인모듈(112)은 지상물 이미지(GI)로 1차 추정된 구역에 색깔을 확인해서 그림자의 존재 여부를 판단한다.

지상물은 햇빛에 의해 그림자를 자연 형성시키므로, 항공촬영시 상기 그림자는 당연 촬영되고, 지상물 이미지(GI)에는 그림자이미지가 당연히 형성된다.

따라서, 경계확인모듈(112)은 지상물 이미지(GI)로 1차 추정된 구역을 확인하고, 그림자이미지가 확인되면 지상물 이미지(GI)로 최종 결정한다.

아울러, 지상물 이미지(GI)로 확정된 상기 구역에서 상층경계선(11)과 하층경계선(21)을 기준으로 평면이미지(10)와 측면이미지(20)를 구분한다.

전술한 바와 같이, 하층경계선(21)은 일부만이 확인되는데 반해 상층경계선(11)은 둘레 모두가 확인되므로 평면이미지(10)는 그 형태 모두를 확인하고, 하층경계선(21)은 그 위치를 정확히 확인한다.

참고로, 경계확인모듈(112)은 1차 추정된 지상물 이미지(GI)와 접하면서 주변 배경과 부조화된 암색 계열의 색상은 그림자이미지로 인지하도록 한다.

[S44; 보정단계]

경계확인모듈(112)이 지상물 이미지(GI)와, 지상물 이미지(GI)의 상층경계선(11) 및 하층경계선(21)을 확정하면, 보정모듈(113)은 이를 기초로 지상물 이미지(GI)의 평면이미지(10) 위치를 보정한다.

전술한 바와 같이, 촬영이미지에 촬영된 지상물 이미지(GI)에 측면이미지(20)가 노출된 것은 해당 지상물 이미지(GI)를 경사지게 촬영한 것을 의미하며, 결국 상대적으로 기울어지게 촬영된 것을 의미한다.

이는 곧 해당 지상물 이미지(GI)의 평면이미지(10)가 제 위치를 벗어난 위치에 배치되어 있음을 의미한다.

따라서, 본 발명에 따른 시스템은 평면이미지(10)가 제 위치에 정확히 위치할 수 있도록 자동 보정한다.

이를 위해, 보정모듈(113)은 경계확인모듈(112)이 확인한 상층경계선(11)과 하층경계선(21)을 확인하고, 상층경계선(11)으로 둘러싸인 평면이미지(10)를 하층경계선(21)에 맞춰 이동되도록 한다.

평면이미지(10)의 이동은 입출력수단(21, 22)을 통해 출력되고, 이를 통해 도화 작업자는 보정되는 평면이미지(10)의 위치를 확인하면서 도화 준비를 한다.

[S45; 이미지 도시단계]

상층경계선(11)이 하층경계선(21)의 해당 라인에 일치하도록 평면이미지(10)가 이동하면, 도화모듈(114)은 상층경계선(11)을 따라 마감선이 도시된다.

물론, 상기 마감선은 도화 작업자의 추가 보정을 통해 수정될 수 있고, 이를 통해 실제와 근사한 최적화된 지상물 이미지를 갖는 도화이미지를 완성할 수 있다.

참고로, 도 9(a)는 지상물 이미지(GI)가 확인되지 않는 갱신 전 도화이미지를 도시한 것이고, 도 9(b)는 지상물 이미지(GI)가 확인되는 갱신 후 도화이미지를 도시한 것으로서, 갱신 후 도화이미지는 본 발명에 따른 시스템이 도화 작업사의 별도 작업 없이 지상물이 촬영된 촬영이미지를 기초로 작업할 때 출력되는 결과물이다.

본 발명에 따른 시스템은 이러한 구성과 동작을 기본 전제로 하면서, 저장유닛(200)을 구성하는 촬영이미지DB(210), 도화이미지DB(220) 및 제어수단(110)을 구성하는 이미지분석모듈(111), 경계확인모듈(112), 보정모듈(113), 도화모듈(114), 이미지처리모듈(115)를 포함한 다수의 모듈들은 모두 도 10 내지 도 11에 예시된 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 필터를 사용하되, 필터의 눈막힘을 자동적으로 해소시킬 수 있는 공극막필터 개념을 도입하여 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 투입가이드(1240)가 경사 배열되고, 상기 송풍케이스(1220)의 일측면에는 상기 투입가이드(1240)로 공극막필터를 구성하는 이산화규소를 투입할 투입구(1250)가 형성된다.

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 여과된 외기가 자연스럽게 빨려 들어가는 것이다.

아울러, 상기 여과공기공급공(1310)에는 역류방지밸브(1312)가 설치되며, 상기 역류방지밸브(1312)는 평상시 개방되어 있다가 후술할 에어퍼지유닛(1500)이 구동될 때만 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 수거하여 체질한 후 이산화규소만 분리하여 재사용할 수도 있다.

이와 같이 하면, 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)와 밀폐판(1400)은 에어 퍼지시 이물부착을 차단하여 이산화규소의 비고착성을 높이도록 슬립성, 즉 표면활성을 확보해야 하고, 나아가 내화학성과 내구성도 강해야 한다.

이를 위해, 본 발명에서는 상기 송풍케이스(1220) 및 밀폐판(1400)의 외면에 강화코팅층이 더 형성된다.

이때, 상기 강화코팅층은 스프레이방식 등 공지된 코팅법으로 코팅될 수 있다.

이러한 강화코팅층은 수용성 아크릴변성 우레탄-알키드수지 2.5중량%와, 육수화질산아연(Zn(NO₃)₂ㆍ6H₂O) 3.0중량%, 1-클로로-2,3-에폭시프로페인 2.5중량%와, 메틸트리메톡시실란 2.5중량%와, 0.1㎛ 미만의 입도를 갖는 알로펜(Allophane) 분말 3.5중량%와, 폴리우레탄수지를 데실에테르로 수용화시킨 수지액 5.5중량%와, 아세트산나트륨(CH₃COONaㆍ3H₂O) 4.0중량%와, 포름산 2.0중량%와, 0.1㎛ 미만의 입도를 갖는 산화지르코늄 분말 6.0중량%와, 티오시안구리 5.0중량%와, MEHEC(methylethylhydroxyethylcelluloe) 2.5중량%와, 수지-실리카 복합물 8.5중량% 및 나머지 폴리카보네이트 수지로 이루어진 코팅액이 코팅되어 형성된다.

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

그리고, 육수화질산아연은 공융점 형성에 따른 열보지력을 높여 내열 안정성을 강화시키기 위해 첨가되고, 1-클로로-2,3-에폭시프로페인은 반응성이 강한 염소계 물질로서 조성물의 반응 안정화를 위해 첨가되며, 메틸트리메톡시실란은 소수성에 의해 유화물질들간의 결합력을 강화시켜 내구성을 증대시키기 위해 첨가된다.

또한, 알로펜 분말은 화산재의 풍화과정에서 생기는 점토광물로서 예외적으로 결정구조를 갖지 않는 이른 바 비정질점토 분말로서 VOC 저감효과를 높이기 위해 첨가되며, 폴리우레탄수지를 데실에테르로 수용화시킨 수지액은 접착고성성과 내후성을 유지하기 위해 사용된다.

아울러, 아세트산나트륨은 공융점 형성에 따른 축열성을 강화시켜 내구성과 내열성을 증대시키기 위해 첨가되며, 포름산은 수산에 글리세린을 가해 제조되기 때문에 이물 용해력이 커 산세탁을 통해 파이프 표면을 개질함으로써 부착력을 강화시키기 위해 첨가된다.

또한, 산화지르코늄 분말은 무정형 백색 분말로서 융점이 2.677℃, 밀도가 5.6g/cm³, 모스경도 7에 이르는 일종의 세라믹스로서 경도를 높여 내마모도를 강화시키기 위해 첨가되며, 티오시안구리는 구리계 방오제로서 이물부착성을 억제하기 위해 첨가되고, MEHEC(methylethylhydroxyethylcelluloe)는 무수 글루코오즈 단량체 사슬로 이루어진 셀룰로오즈 유도체로서 표면활성 및 화학저항성을 강화시키기 위해 첨가된다.

아울러, 수지-실리카 복합물은 콜로이달 실리카와 아크릴릭 폴리머가 1:1의 중량비로 혼합된 혼합액에 침지시킨 상태에서 600-800℃의 온도로 가열하여 아크릴과 실리카에 존재하는 하이드록시 그룹(OH)의 축합에 따른 수지-실리카 복합물 형태를 갖도록 한 것이다.

이때, 축합반응은 다음과 같이 이루어지며, 피막밀착성과 조직 치밀도가 급격히 향상된다.

[콜로이달 실리카: -(HO-Si-OH-)n]

[아크릴릭 폴리머: CH2CCH3CO-OH]

[-(HO-Si-OH-)n + CH2CCH3CO-OH = -(HO-Si-O-CH2CCH3CO)-_n + H₂O ]

아울러, 폴리카보네이트 수지는 고투명성 및 고경도, 강도 유지 및 내구성 향상을 위해 첨가된다.

이러한 코팅층을 갖는 시료를 만들고, 표면 상태를 확인하기 위해 먼저 내수성을 테스트하였다.

내수성 테스트는 시편 파이프를 항온수조(60℃)에 침적하고, 500시간 단위로 표면 상태를 검사하였으며, 그 결과 미세백화나 크랙, 백청 등이 전혀 발생하지 않았다.

또한, 내열 안정성을 확인하기 위해 시료 파이프를 비이커에 넣고 밀봉(60℃)한 다음 5일간 드라이오븐(Dryoven)에 방치한 후 상태를 측정하였으며, 그 결과 겔화 등 아무런 표면 반응이 없었다.

뿐만 아니라, 내식성을 확인하기 위해 시료 파이프를 KS-D-9502(기준 240hr) 염수분무실험법에 따라 테스트하였고, 그 결과는 백청 발생없이 양호하였다.

나아가, 본 발명에서는 도 12에서와 같이, 이산화규소를 정량 공급할 수 있도록 송풍케이스(1220)의 측면에는 투입유닛(2000)이 더 구비될 수 있다.

상기 투입유닛(2000)은 투입깔대기(2100)와, 상기 투입깔대기(2100)의 하단에 연결된 이송통(2200)과, 상기 이송통(2200) 내부의 일측에 구획된 공간에 설치된 이송모터(2300)와, 상기 이송모터(2300)에 연결되고 이송통(2200)에 배열된 이송스크류(2400)와, 상기 이송통(2200)의 단부 하면에 형성된 배출구멍(2500)과, 상기 배출구멍(2500)을 개폐하여 정량 배출하는 배출판(2700)과, 상기 배출판(2700)을 구동시키는 배출실린더(2800)와, 상기 배출실린더(2800)를 고정하도록 이송통(2200)의 단부에 결합된 고정브라켓(2900)과, 상기 배출구멍(2500)의 하부에 배치되고 상기 투입구(1250)로 연결된 배출안내가이드(2600)로 이루어진다.

따라서, 투입깔대기(2100)로 이산화규소 분말을 부어 주기만 하면 이송모터(2300)에 의해 구동되는 이송스크류(2400)가 투입된 이산화규소 분말을 배출구멍(2500) 쪽으로 이동시키고, 배출실린더(2800)가 시스템 제어부의 제어신호에 따라 동작되면서 상기 배출판(2700)을 개폐시켜 공급된 이산화규소 분말을 투입구(1250)로 정량 공급하게 된다.

이에 따라, 이산화규소 분말의 공급을 원활하게 할 수 있다.

덧붙여, 에어퍼지에 의해 분리 취출된 이산화규소 분말을 포함한 필터링된 미세 이물질들은 도 13과 같은 배출분 트레이(3000)로 수납되고, 상기 배출분 트레이(3000)로 수집된 배출분은 배출분피딩펌프(3100)를 통해 하이드로싸이클론(3200)으로 이송된다.

이때, 상기 하이드로싸이클론(3200)은 이물질 혼합물인 배출분을 받아 싸이클론 방식으로 비중차에 의해 이산화규소 분말과 미세 이물질를 분리하게 된다.

이 경우, 상대적으로 가벼운 미세 이물질들은 하이드로싸이클론(3200)의 상부로 부상 분리되어 배출된 후 이물질포집부(3300)로 포집 처리되고, 상대적으로 무거운 이산화규소 분말(SI)은 하부로 낙하된 후 미터링펌프(3400)를 통해 다시 투입구(1250)로 공급되어 재사용되게 된다.

여기에서, 미터링펌프(3400)는 정량 공급하는 공지된 펌프이다.

또한, 상기 배출분 트레이(3000), 하이드로싸이클론(3200) 및 펌프들은 초소형화된 상태로 송풍케이스(1220)의 하측에 설치되며, 배출분이 대량이 아니기 때문에 초소형 설치로도 충분히 기능을 수행할 수 있게 된다.

뿐만 아니라, 에어퍼지유닛(1500)의 경우에는 퍼지 중단시 역압에 의한 이산화규소 분말의 역류에 의해 노즐부(1510, 도 11 참조)의 분사공(1520)이 막힘으로써 후속 에퍼지지를 원활하게 수행하지 못하는 문제가 생길 수 있으므로 이러한 현상까지 방지할 수 있도록 본 발명에서는 상기 노즐부(1510)를 도 14와 같은 형태로 변형하여 일종의 다이어프램 기능까지 수행할 수 있도록 구성될 수 있다.

예컨대, 도 14에 따르면, 상기 노즐부(1510)는 원통형상으로 형성되고, 상기 노즐부(1510)의 하단부에는 상기 노즐부(1510) 보다 더 큰 직경의 접속부(1530)를 포함한다.

이때, 상기 접속부(1530)는 에어공급원과 연결된 접속관이 커넥팅되는 부분이다.

또한, 상기 노즐부(1510)와 접속부(1530)의 경계에는 분사공(1520)이 형성되지 않은 결속부(1540)가 일정폭 더 형성되고, 상기 노즐부(1510)에는 원통형상의 고무관(1550)이 끼워지며, 상기 결속부(1540)에는 상기 고무관(1550)의 하단 일부를 견고히 고정하는 클램프(1560)가 고정된다.

이러한 구조를 갖게 되면, 접속부(1530)를 통해 고압의 에어가 공급되었을 때 고무관(1550)이 부풀어 오르면서 분사공(1520)을 개방하게 되는데 이때 분사공(1520)은 노즐부(1510)의 둘레면에 수직하게 형성되어 있으므로 고무관(1550)은 노즐부(1510)의 둘레면에 수직한 방향으로만 힘을 받아 부풀어오르게 된다.

이렇게 고무관(1550)이 부풀어 오르면서 분사공(1520)을 개방하게 되면 이때 분사공(1520)을 통해 토출된 에어는 고무관(1550) 안쪽에서 압에 밀려 전방으로 토출되게 된다.

또한, 고무관(1550)의 하단은 클램프(1560)에 의해 결속되어 있기 때문에 고무관(1550)은 이동하지 않고 고정된 상태를 유지하게 된다.

이후, 공급압이 끊기게 되면 부풀었던 고무관(1550)은 순간적으로 수축되면서 분사공(1520)을 밀폐하기 때문에 역압에 의한 이산화규소 분말의 역류가 발생하더라도 분사공(1520) 쪽으로 이동하지 못하고 고무관(1550) 외주면에만 분포하게 되므로 고착에 따른 분사공(1520) 막힘 현상을 완전히 해결할 수 있다.

100; 도화기 110; 제어수단
111; 이미지분석모듈 112; 경계확인모듈
113; 보정모듈 114; 도화모듈
115; 이미지처리모듈 200; 저장유닛
210; 촬영이미지DB 220; 도화이미지DB

Claims

항공촬영된 촬영이미지를 저장하는 촬영이미지DB(210), 상기 촬영이미지를 기초로 도화해 제작된 도화이미지를 저장하는 도화이미지DB(220)를 구비한 저장유닛(200)과; 상기 촬영이미지와 도화이미지를 출력하고 도화 작업자의 조작에 대응한 입력값을 생성 및 입력하는 입출력수단(121,122); 상기 입출력수단(121,122)에 출력된 촬영이미지에 대해 내부표정ㆍ상호표정ㆍ절대표정에 대한 표정처리를 순차 진행하는 이미지처리모듈(115)과, 상기 표정처리가 이루어지고 상기 입출력수단에 출력되는 제1촬영이미지의 색깔을 픽셀단위로 확인해서 색깔을 기준으로 상기 제1촬영이미지가 이루는 모양을 확인하는 이미지분석모듈(111)과, 모양이 확인된 상기 제1촬영이미지에서 색깔의 변화가 있는 경계라인을 확인하고 상기 경계라인 중 한 쌍이 일정 비율 이상 평행을 유지하면서 그 중 하나가 폐구간인 것으로 확인되면 상기 한 쌍의 경계라인들로 둘러싸인 구역을 지상물이미지(GI)로 1차 추정하되 폐구간을 이루는 경계라인은 상층경계선(11)으로 정하고 남은 경계라인은 하층경계선(21)으로 정하며 주변에 그림자이미지를 확인해서 1차 추정된 지상물 이미지(GI)를 확정하는 경계확인모듈(112)과, 상기 상층경계선(11)으로 둘러싸인 폐구간을 지상물 이미지(GI)의 평면이미지(20)로 확정하고 상기 하층경계선(21)과 평행하는 상기 상층경계선(11)의 구간이 상기 하층경계선(21)에 맞춰지도록 상기 상층경계선(11)으로 둘러싸인 폐구간을 이동하게 편집해서 상기 평면이미지(20)의 위치가 보정된 제2촬영이미지를 생성 후 상기 입출력수단(121,122)에 출력시키는 보정모듈(113)과, 상기 제2촬영이미지 내 평면이미지(20)의 상층경계선(11)을 따라 마감선을 자동 도시하는 도화모듈(114)을 포함하는 제어수단(110);을 구비한 공간영상도화 장치에 있어서;
상기 저장유닛(200)을 구성하는 촬영이미지DB(210), 도화이미지DB(220) 및 제어수단(110)을 구성하는 이미지분석모듈(111), 경계확인모듈(112), 보정모듈(113), 도화모듈(114), 이미지처리모듈(115)를 포함한 다수의 모듈들은 함체(1200) 내부에 서브랙 형태로 실장되고;
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 설치되고, 상기 링 타입 필터(1290) 내부에는 에어퍼지유닛(1500)이 설치되며;
상기 송풍케이스(1220)의 측면에는 투입유닛(2000)이 더 구비되어 이산화규소 분말을 정량 공급하되, 상기 투입유닛(2000)은 투입깔대기(2100)와, 상기 투입깔대기(2100)의 하단에 연결된 이송통(2200)과, 상기 이송통(2200) 내부의 일측에 구획된 공간에 설치된 이송모터(2300)와, 상기 이송모터(2300)에 연결되고 이송통(2200)에 배열된 이송스크류(2400)와, 상기 이송통(2200)의 단부 하면에 형성된 배출구멍(2500)과, 상기 배출구멍(2500)을 개폐하여 정량 배출하는 배출판(2700)과, 상기 배출판(2700)을 구동시키는 배출실린더(2800)와, 상기 배출실린더(2800)를 고정하도록 이송통(2200)의 단부에 결합된 고정브라켓(2900)과, 상기 배출구멍(2500)의 하부에 배치되고 상기 투입구(1250)로 연결된 배출안내가이드(2600)로 이루어지며;
에어퍼지에 의해 분리 취출된 이산화규소 분말을 포함한 필터링된 미세 이물질들은 배출분 트레이(3000)로 수납되고, 상기 배출분 트레이(3000)로 수집된 배출분은 배출분피딩펌프(3100)를 통해 하이드로싸이클론(3200)으로 이송되며, 상기 하이드로싸이클론(3200)은 이물질 혼합물인 배출분을 받아 싸이클론 방식으로 비중차에 의해 이산화규소 분말과 미세 이물질를 분리하고, 상기 하이드로싸이클론(3200)의 상부로 부상 분리된 경입자들은 이물질포집부(3300)로 포집 처리되며, 상기 하이드로싸이클론(3200)의 하부로 낙하된 이산화규소 분말(SI)은 미터링펌프(3400)를 통해 다시 투입구(1250)로 공급되게 구성되고;
상기 에어퍼지유닛(1500)은 다수의 분사공(1520)을 구비한 원통형상의 노즐부(1510)와, 상기 노즐부(1510) 보다 더 큰 직경의 접속부(1530)를 포함하며; 상기 노즐부(1510)와 접속부(1530)의 경계에는 분사공(1520)이 형성되지 않은 결속부(1540)가 더 형성되고; 상기 노즐부(1510)에는 원통형상의 고무관(1550)이 끼워지며; 상기 결속부(1540)에는 상기 고무관(1550)의 하단 일부를 고정하는 클램프(1560)가 설치된 것을 특징으로 하는 영상이미지와 지형기준점을 이용한 공간영상도화 장치.