KR101942450B1 - 다수의 지피에스를 이용한 고정밀 영상이미지 항공촬영 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다수의 지피에스를 이용한 고정밀 영상이미지 항공촬영 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 좌표수집기가 GPS 좌표 측정치의 정확도를 높이기 위해 건물의 최상층에 안정되게 설치되어서 해당 지점에 대한 GPS 좌표를 정확하게 확인할 수 있고, 건물 외곽의 절곡 지점마다 개별 설치되어서 건물의 실제 외곽 형상 및 위치에 대한 정보를 근거로 수치지도의 정보 갱신을 진행할 수 있어 수치지도에 대한 사용자의 편의 및 신뢰를 높이고, 보다 고정밀한 영상이미지를 촬영할 수 있도록 하면서 처리 모듈들이 탑재되는 함체의 냉각과 집진 구조를 개량하여 모듈들의 열화를 막아 장수명화는 물론 안정적인 동작이 유지될 수 있도록 개선된 개선된 다수의 지피에스를 이용한 고정밀 영상이미지 항공촬영 시스템에 관한 것이다.

Description

다수의 지피에스를 이용한 고정밀 영상이미지 항공촬영 시스템{SYSTEM FOR AIR SHOOTING ABLE TO GET IMAGE WITH HIGH DENSITY USING MULTI GPS}

본 발명은 항공촬영 기술 분야 중 다수의 지피에스를 이용한 고정밀 영상이미지 항공촬영 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 좌표수집기가 GPS 좌표 측정치의 정확도를 높이기 위해 건물의 최상층에 안정되게 설치되어서 해당 지점에 대한 GPS 좌표를 정확하게 확인할 수 있고, 건물 외곽의 절곡 지점마다 개별 설치되어서 건물의 실제 외곽 형상 및 위치에 대한 정보를 근거로 수치지도의 정보 갱신을 진행할 수 있어 수치지도에 대한 사용자의 편의 및 신뢰를 높이고, 보다 고정밀한 영상이미지를 촬영할 수 있도록 하면서 처리 모듈들이 탑재되는 함체의 냉각과 집진 구조를 개량하여 모듈들의 열화를 막아 장수명화는 물론 안정적인 동작이 유지될 수 있도록 개선된 개선된 다수의 지피에스를 이용한 고정밀 영상이미지 항공촬영 시스템에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 수치지도를 제작하기 위해서는 도화 작업을 위한 해당 지면의 항공촬영 이미지 수집과, 수집된 항공촬영 이미지를 기초로 이미지를 도화하는 작업과, 도화이미지에 설정된 기준점에 GPS 좌표를 맞춰 좌표정보를 합성하는 작업이 순차 진행된다.

그런데, 항공촬영 이미지는 통상적으로 항공촬영을 통해 수집되므로, 원격지에 대한 항공촬영 이미지는 광학적으로 그 변형이 불가피하다. 결국, 일정한 격자형상의 GPS 좌표를 상기 항공촬영 이미지에 그대로 적용하면, 항공촬영 이미지의 가장자리 지점과 GPS 좌표 간의 오차가 발생할 수밖에 없는 것이다.

한편, 항공촬영 이미지를 기초로 도화 작업된 도화이미지는 도심지의 건물이나 각종 인공구조물(이하, "건물"이라 함)을 항공촬영 이미지의 해당 인공구조물의 형상 및 모습을 따라 다각형상의 개략적인 모습으로 도시되었다. 즉, 상기 광학적인 한계가 드러난 항공촬영 이미지 내 인공구조물의 형상 및 모습에 따라 도시된 다각형상의 모습 및 크기는 실제와 상이하므로, 도로 등의 주변시설과 비교해 정확도를 신뢰할 수 없었다.

게다가, 일반적으로 널리 활용되는 수치지도가 GPS 좌표를 근거로 사용자의 현위치 또는 특정 건물의 위치를 단순 확인하는 용도로 활용되면서, 건물의 사실감 표현이 요구되지 않아, 전술한 문제점에 대한 해결방안이 전혀 제시되지 못하고 있었다.

그러나, GPS 좌표의 실제 지점과, 수치지도에 표시된 상기 GPS 좌표의 해당 지점이, 개략적으로 도시된 건물이미지와 서로 일치하지 않는다면, 사용자는 수치지도 이용에 큰 혼란과 불편을 경험할 수밖에 없다. 즉, 사용자 자신이 위치한 보도 지점의 GPS 좌표가 수치지도상에서 특정 건물이미지 내인 것으로 표기된다면, 사용자는 현위치에 대한 혼동을 일으킬 수 밖에 없고, 결국 수치지도에 대한 신뢰도가 떨어질 수밖에 없는 것이다.

따라서, 수치지도에 표시되는 건물의 형상과 그 위치도 수치지도의 기준점인 GPS 좌표에 맞게 도시됨이 요구되었다.

하지만, 도심지는 수많은 무선 신호들이 범람하고 다양한 신호들 간의 상호 간섭이 빈번하면서, 통상적인 GPS측정기와 위성 간의 통신이 원활하지 못했다. 결국, 이러한 측정환경에서 일시적인 GPS 측정은 해당 지점에 대한 GPS 좌표의 정확한 측정이 불가능했고, 이렇게 측정된 정보를 근거로 수정 및 보완된 수치지도는 종래 문제를 충분히 해결하지 못하는 문제가 있었다.

대한민국 특허 등록번호 제10-0921502호(2009.10.06.), 항공촬영 이미지의 정밀도 향상을 위한 영상처리시스템

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 좌표수집기가 GPS 좌표 측정치의 정확도를 높이기 위해 건물의 최상층에 안정되게 설치되어서 해당 지점에 대한 GPS 좌표를 정확하게 확인할 수 있고, 건물 외곽의 절곡 지점마다 개별 설치되어서 건물의 실제 외곽 형상 및 위치에 대한 정보를 근거로 수치지도의 정보 갱신을 진행할 수 있어 수치지도에 대한 사용자의 편의 및 신뢰를 높이고, 보다 고정밀한 영상이미지를 촬영할 수 있도록 하면서 처리 모듈들이 탑재되는 함체의 냉각과 집진 구조를 개량하여 모듈들의 열화를 막아 장수명화는 물론 안정적인 동작이 유지될 수 있도록 개선된 개선된 다수의 지피에스를 이용한 고정밀 영상이미지 항공촬영 시스템을 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 인공구조물이 위치한 지점에 대한 GPS 좌표를 측정 및 수집하는 좌표수집기(100)와; 상기 좌표수집기(100) 다수와 통신하여 수집된 GPS 좌표를 이용하여 항공촬영 이미지를 기초로 도화이미지를 만들고 도화이미지에 GPS 좌표를 맞춰 좌표정보를 합성하는 다수의 모듈이 실장된 채 항공기에 탑재되는 함체(200)를 포함하는 다수의 지피에스를 이용한 고정밀 영상이미지 항공촬영 시스템에 있어서; 상기 함체(200)에 실장되는 다수의 모듈들은 인공구조물의 GPS 좌표가 포함된 수치정보를 저장하는 수치정보DB(11)와, 항공촬영 이미지를 기초로 지면의 형상과 모습 및 인공구조물의 외형이 도화된 도화이미지를 저장하는 도화이미지정보DB(12)와, 수치정보DB(11) 및 도화이미지정보DB(12)의 저장 정보를 합성처리해서 이미지 영상의 수치지도를 완성하는 영상처리모듈(13)과, 사용자의 조작에 따라 상기 저장 정보의 입력 및 편집을 진행할 수 있도록 하고 영상처리모듈(13)에서 완성된 수치지도를 출력하는 입출력모듈(14)과, 입출력모듈(14)로 입력되는 수집 정보를 처리하는 수집데이터 처리모듈(15)과, 건물이미지(22, 23) 간의 간섭 여부를 확인해서 이를 수정처리하는 간섭이미지 보완모듈(17)과, 수집데이터 처리모듈(15) 및 간섭이미지 보완모듈(17)에서 처리된 수집 정보에 따라 수치정보DB(11) 및 도화이미지정보DB(12)의 저장 정보를 갱신하는 정보갱신모듈(16)을 포함하며; 상기 함체(200)의 양측면에는 함체(200) 내부로 냉각공기를 공급하는 냉각유닛(230)을 설치하되, 상기 냉각유닛(230)은 함체(200)의 양측면 하부에 각각 설치된 한 쌍의 물탱크(231)와, 상기 물탱크(231)의 상면에 나사체결되는 다수의 냉각공기생성기(232)와, 상기 냉각공기생성기(232)의 상단에 연결되고 함체(200)의 양측면을 통해 내부로 공기를 공급할 수 있도록 연통된 냉각공기공급관(233)을 포함하고; 상기 냉각공기생성기(232)는 하단이 밀폐되고 상단은 개방된 통 형상의 생성기하우징(232a)과, 상기 생성기하우징(232a)의 내부 바닥면에 형성된 통기망체(232b)와, 상기 생성기하우징(232a)의 상단을 밀폐하도록 씌워진 후 나사체결되는 상부커버(232c)와, 상기 생성기하우징(232a)의 하단에 끼워져 나사고정되는 외기안내컵(232d)과, 상기 외기안내컵(232d)의 바닥면에 형성된 다수의 공기통공(232e)과, 상기 외기안내컵(232d)의 외주면에 고정되고 외기안내컵(232d)을 감싸면서 외기유로(R)를 형성하며 상기 물탱크(231)에 일정길이 나사결합되는 공기유로형성컵(232f)과, 상기 공기유로형성컵(232f)의 상단 외주면에 다수 형성된 외기도입공(232g)과, 상기 생성기하우징(232a)에 채워지는 다수의 실리카겔(SG)을 포함하는 것을 특징으로 하는 다수의 지피에스를 이용한 고정밀 영상이미지 항공촬영 시스템을 제공한다.

본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 좌표수집기가 GPS 좌표 측정치의 정확도를 높이기 위해 건물의 최상층에 안정되게 설치되어서 해당 지점에 대한 GPS 좌표를 정확하게 확인할 수 있다.

둘째, 건물 외곽의 절곡 지점마다 개별 설치되어서 건물의 실제 외곽 형상 및 위치에 대한 정보를 근거로 수치지도의 정보 갱신을 진행할 수 있어 수치지도에 대한 사용자의 편의 및 신뢰를 높인다.

세째, 고정밀한 영상이미지를 촬영할 수 있도록 하면서 처리 모듈들이 탑재되는 함체의 냉각과 집진 구조를 개량하여 모듈들의 열화를 막아 장수명화는 물론 안정적인 동작이 유지될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 영상처리시스템의 모습을 도시한 블록도이다.
도 2는 제작된 수치지도의 도화이미지를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 좌표수집기의 모습을 분해 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 좌표수집기의 설치모습을 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 연결대의 동작모습을 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 고정부 및 측정부의 연결모습을 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 측정부의 일부 구성을 도시한 블록도이다.
도 8은 본 발명에 따른 영상처리시스템에 의해 갱신된 도화이미지를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 교정기의 모습을 도시한 분해사시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 좌표수집기의 다른 설치모습을 도시한 평면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 시스템을 구성하는 함체의 예시도이다.
도 12는 도 11의 함체 구조를 보인 예시적인 단면도이다.
도 13는 도 11의 함체에 설치되는 냉각공기생성기의 예시도이다.
도 14는 도 11의 함체를 구성하는 물탱크의 바닥면에 설치되는 열전소자의 씰링구조를 보인 예시도이다.
도 15는 도 11의 함체 내부에 설치되는 흡기유닛의 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.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 항공촬영 시스템은 인공구조물이 위치한 지점에 대한 GPS 좌표를 측정 및 수집하는 다수의 좌표수집기(100)와; 다수의 상기 좌표수집기(100)와 통신하여 수집된 GPS 좌표를 이용하여 항공촬영 이미지를 기초로 도화이미지를 만들고 도화이미지에 GPS 좌표를 맞춰 좌표정보를 합성하는 다수의 모듈이 실장된 채 항공기에 탑재되는 함체(200)를 포함한다.

보다 구체적으로, 상기 함체(200)에 실장되는 다수의 모듈들은 인공구조물(건물 포함)이 위치된 GPS 좌표를 포함한 수치정보를 저장하는 수치정보DB(11)와, 항공촬영 이미지를 기초로 지면의 형상과 모습 및 인공구조물의 외형이 도화된 도화이미지를 저장하는 도화이미지정보DB(12)와, 수치정보DB(11) 및 도화이미지정보DB(12)의 저장 정보를 합성처리해서 이미지 영상의 수치지도를 완성하는 영상처리모듈(13)과, 사용자의 조작에 따라 상기 저장 정보의 입력 및 편집을 진행할 수 있도록 하고 영상처리모듈(13)에서 완성된 수치지도를 출력하는 입출력모듈(14)과, 입출력모듈(14)로 입력되는 수집 정보를 처리하는 수집데이터 처리모듈(15)과, 건물이미지(22, 23) 간의 간섭 여부를 확인해서 이를 수정처리하는 간섭이미지 보완모듈(17)과, 수집데이터 처리모듈(15) 및 간섭이미지 보완모듈(17)에서 처리된 수집 정보에 따라 수치정보DB(11) 및 도화이미지정보DB(12)의 저장 정보를 갱신하는 정보갱신모듈(16)을 예시할 수 있으며, 이들 모듈들은 서브랙 형태로 실장된다.

여기에서, 입출력모듈(14)을 통해 출력되는 수치지도(20)는 도 2의 예시와 같이, 좌표(21)를 기준으로 해서 도화이미지가 합성 적용된 것이다.

즉, 사용자는 입출력모듈(14)에서 출력되는 수치지도(20)를 통해 특정 지점에 대한 GPS 좌표를 확인할 수 있고, 다각형으로 표현된 건물이미지(22)를 통해 실제 지형과 수치지도(20)를 맞춰 비교할 수 있다.

물론, 앞서 종래 기술에서 설명한 바와 같이, 상기 건물이미지(22)는 개략적으로 도시한 것이므로, 당해 건물이미지(22)의 외곽인 'a' 지점은 좌표(21)와 비교해 그 정확도가 보장되지 않는다.

따라서, 본 발명에 따른 시스템은 'a' 지점에 대한 정확한 GPS 좌표를 측정하기 위해 다수의 좌표수집기(100)를 당해 건물이미지(22)의 실제 건물의 외곽에 설치한다.

여기에서, '외곽'이란 건물의 절곡된 모서리부분을 가리키는 것으로, 도 2의 'a' 지점에 상응하는 실제 건물의 일 지점이 될 것이다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 좌표수집기(100)는 건물의 옥상 외곽(절곡된 모서리부분; 이하 생략)에 긴밀하게 안착 고정되는 지지부(110)와, 지지부(110)에 고정되는 고정부(120)와, 고정부(120)에 고정되고 당해 지점의 GPS 좌표를 측정하는 측정부(130)를 포함하고, 영상처리시스템의 측정부(130) 및 입출력모듈(14)에 탈부착되면서 측정부(130)에서 측정된 GPS 좌표에 대한 정보를 전달 매개하는 저장부(140)를 더 포함한다.

상기 지지부(110)는 건물의 옥상 가장자리를 따라 설치되는 펜스(F)의 절곡 지점에 안착되는 것으로, 펜스(F)의 내,외면에 각각 맞물려 밀착되는 4개의 제1,2,3,4지지대(111a 내지 111d)와, 제1,2,3,4지지대(111a 내지 111d)가 4각으로 상호 이격 배치되도록 일체로 연결하는 제1,2,3,4연결대(112a 내지 112d)를 포함한다.

즉, 도 4에 도시한 바와 같이 지지부(110)는 펜스(F)의 상면을 덮듯이 안착돼 고정되되, 제1지지대(111a)는 펜스(F)의 내측 절곡 지점에 끼워져 맞물리고, 제2,3지지대(111b, 111c)는 제1지지대(111a)와 마주하는 펜스(F)의 각 외면에 맞물리며, 제4지지대(111d)는 펜스(F)의 외측 절곡 지점에서 제1지지대(111a)와 대각으로 대향하게 맞물린다. 그리고, 제1,2,3,4연결대(112a 내지 112d)는 제1,2,3,4지지대(111a 내지 111d)가 서로 결속되도록 연결하면서 펜스(F)의 상면에 안착되어 지지부(110)의 낙하를 방지한다.

한편, 펜스(F)의 상면은 그 폭이 건물에 따라 다양하다. 따라서, 본 발명에 따른 좌표수집기(100)가 다양한 건물에 설치 사용될 수 있도록, 제1,2,3,4연결대(112a 내지 112d)는 길이조정이 가능하도록 구성된다.

이를 위해, 제1,2,3,4연결대(112a 내지 112d)는 안테나 구조로 길이조정이 가능하도록, 고정관(1121, 1121')과, 고정관(1121, 1121')에 길이방향으로 이동가능하게 삽입되는 이동관(1122, 1122')으로 이루어진다. 결국, 사용자는 지지부(110)를 건물의 펜스(F)에 안착시킨 후 펜스(F)의 폭에 맞춰 이동관(1122, 1122')을 이동시켜서, 제1,2,3,4지지대(111a 내지 111d)가 펜스(F)의 측면에 밀착되도록 한다.

이때, 서로 마주하는 제1,2,3,4연결대(112a 내지 112d)는 각각 상호 평행하게 배치되므로, 제1,2,3,4연결대(112a 내지 112d) 중 하나의 길이를 조정하면 마주하는 다른 하나의 제1,2,3,4연결대(112a 내지 112d)도 그 길이 조정이 이루어질 것이다. 따라서, 도 4(a) 및 도 4(b)에 도시한 바와 같이, 펜스(F)의 폭에 따라 지지부(110)의 형상을 다양하게 조정할 수 있다.

계속해서, 제1,2연결대(112a, 112b)는 스크류 구조로 구성되면서, 사용자는 제1,2,3,4연결대(112a 내지 112d)의 길이조정을 정밀하면서도 용이하게 진행할 수 있다. 이를 좀 더 상세히 설명하면, 고정관(1121)의 중공에 삽입되는 이동관(1122)은 둘레면에 나사산(1122a)이 형성되고, 고정관(1121)에 동축으로 회전가능하게 고정되고 이동관(1122)의 나사산(1122a)과 맞물리는 나사산(1123a)이 내면에 형성되는 핸들(1123)이 더 포함된다. 즉, 사용자는 고정관(1121)에 회전가능하게 고정된 핸들(1123)을 회전시켜서 그 회전방향에 따라 이동관(1122)의 이동방향을 결정지을 수 있고, 이를 통해 제1,2연결대(112a, 112b)의 길이를 각각 조정할 수 있는 것이다.

물론, 제1,2연결대(112a, 112b)에 평행하는 제3,4연결대(112c, 112d)의 길이 또한 제1,2연결대(112a, 112b)의 길이변화에 따라 더불어 변하면서, 사용자는 제1,2연결대(112a, 112b)의 길이조정만을 통해 지지부(110) 전체의 크기를 조정할 수 있다.

참고로, 제1,2연결대(112a, 112b)는 사용자가 조작이 용이하도록 되어야 하므로, 펜스(F)의 내측 절곡 지점에 맞물린 제1지지대(111a)에 고정되는 것이 바람직하고, 핸들(1123)이 설치되는 고정관(1121)이 제1지지대(111a)에 직접 연결되는 것이 좋을 것이다.

한편, 이동관(1122, 1122')의 말단에는 제1,2,3,4지지대(111a 내지 111d)와 연결되는 링커(1124)가 더 포함될 수 있다.

이때, 링커(1124)는 이동관(1122)의 길이방향을 따라 이동가능하게 내설되고, 스프링(1125)에 의해 탄발 지지되도록 되어서, 제1,2연결대(112a, 112b)의 길이조정시 펜스(F)의 내,외측면에 제1,2,3,4지지대(111a 내지 111d)가 긴밀하게 맞물릴 수 있도록 한다.

본 발명에 따른 제1,2,3,4연결대(112a 내지 112d)는 제1,2,3,4지지대(111a 내지 111d)와 회동가능하게 연결된다. 즉, 제1,2,3,4지지대(111a 내지 111d)에 각각 연결되는 고정관(1121, 1121')과 링커(1124, 1124')는 힌지(1117)를 매개로 연결되어서, 제1,2,3,4연결대(112a 내지 112d)가 제1,2,3,4지지대(111a 내지 111d)를 중심으로 회동가능하게 되는 것이다.

따라서, 도 10에 도시한 바와 같이, 다양한 절곡 각도를 갖는 펜스(F)에서도 본 발명에 따른 좌표수집기(100)는 안정되면서도 긴밀하게 안착될 수 있다.

미 설명 인출번호 "1125a"는 스프링(1125)이 이동관(1122)에서 이동하지 못하도록 고정하는 "걸림체"를 가리킨다.

본 발명에 따른 지지부(110)는 밀착부재(113)를 더 포함한다. 밀착부재(113)는 펜스(F)의 외측 절곡 지점과 및 물리는 제4지지대(111d)에 설치되어서, 펜스(F)와의 긴밀한 접촉은 물론 고정부(120)의 이동성을 제한한다. 따라서, 밀착부재(113)는 완충성 및 마찰성을 갖는 재질인 것이 바람직하고, 이에 따라 고무와 같은 합성수지재질이 적용될 수 있을 것이다.

상기 고정부(120)는 측정부(130)를 고정하는 것으로, 펜스(F)의 외측 절곡 지점에 맞물리는 제4지지대(111d)에 고정되어서, 건물의 외측으로 돌출 배치된다.

이를 위한 고정부(120)는 제4지지대(111d)와 나란한 형상으로 입설되는 몸체(121)와, 몸체(121)의 일면 상,하단에 각각 인출형성되어서 제4지지대(111d)의 상,하단에 각각 연결 고정되는 결속편(122)과, 몸체(121)의 타면에 돌출형성되고 측정부(130)의 출입을 위한 구멍(123a)이 형성되는 결속고리(123)를 포함한다. 여기서, 결속고리(123)는 측정부(130)의 회동가능한 고정을 위한 것으로, 이에 대한 부가 설명은 측정부(130)를 설명하면서 상세히 한다.

참고로, 고정부(120)는 회동가능하게 고정될 수 있고, 이를 위해 결속편(122)과 제4지지대(111d)의 회동중심을 고정하는 축대(124)가 지지부(110)와 고정부(120)의 연결을 매개할 수 있을 것이다.

계속해서, 고정부(120)는 제4지지대(111d)에 회동가능하게 고정되는 제3,4연결대(112c, 112d)의 회동 각에 상관없이 항시 제3,4연결대(112c, 112d)의 외각 중심에 위치하도록 교정하는 교정기(127)를 더 포함한다.

교정기(127)는 결속편(122)의 말단에 고정되어서 제3,4연결대(112c, 112d) 사이에 배치되는 중심축대(1271)와, 중심축대(1271)를 중심으로 회전가능하게 고정되며 제3,4연결대(112c, 112d)와 각각 마주하는 제1,2회동편(1272, 1273)과, 양단이 각각 제1,2회동편(1272, 1273)과 제3,4연결대(112c, 112d)에 연결되어서 제1,2회동편(1272, 1273)과 제3,4연결대(112c, 112d)를 상호 탄발하는 탄발체(1274, 1274')로 구성된다. 아울러, 제3,4연결대(112c, 112d)에 연결되는 탄발체(1274, 1274')의 안정된 고정을 위해 제3,4연결대(112c, 112d)는 각각 고정체(1126)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 고정체(1126)는 탄발체(1274, 1274')가 접하는 일면이 오목한 걸림면(1126a)이 형성되어서, 탄발체(1274, 1274')가 발하는 탄발력에 상관없이 탄발체(1274, 1274')를 안정하게 수용 및 고정할 수 있다.

결국, 펜스(F)의 절곡 각에 따라 제1,2,3,4연결대(112a 내지 112d)의 상호 연결각을 조정하더라도, 교정기(127)는 탄발체(1274, 1274')에 의해 제3,4연결대(112c, 112d) 사이의 중심에 위치하고, 교정기(127)와 연결된 결속편(122) 및 몸체(121) 또한 교정기(127)의 현 위치를 따라 이동하므로, 고정부(120)가 지지하는 측정부(130)는 항시 펜스(F)의 외각 중심에 위치하게 된다. 물론, 이러한 배치는 정밀한 GPS 좌표 수집에 유리하므로, 보다 신뢰할 수 있는 정보 수집을 지원할 수 있다(도 9 및 도 10 참고).

상기 측정부(130)는 본체(131)와, 본체(131)의 상방에 이격 배치되고 결속고리(123)에 이동가능하게 고정되는 반구 형상의 결속대(132)와, 결속대(132)의 상방으로 인출되는 안테나(133)를 포함한다.

도 6에 도시한 바와 같이, 측정부(130)는 비교적 자중이 큰 본체(131)가 최하단에 위치하고, 결속대(132)는 하방으로 인출된 연결바아(132a)를 매개로 본체(131)와 이격하게 고정되면서 고정부(120)의 결속고리(123)에 맞물린다.

이때, 반구 형상의 결속대(132)는 저면인 곡면부분이 결속고리(123)의 상면에 안착되고 본체(131)의 자중으로 지지되면서, 결속고리(123)와의 긴밀한 결속을 이룰 수 있다. 이때, 연결바아(132a)는 결속고리(123)의 구멍(123a)으로 출입 가능한 폭을 이루므로, 사용자는 결속고리(123)와 측정부(130)의 탈부착을 용이하게 진행할 수 있다.

결국, 측정부(130)는 고정부(120)의 배치모습에 상관없이 결속대(132)의 상면으로 인출된 안테나(133)가 연직방향의 동일선상으로 일정하게 유지되면서, 위성으로부터 전송되는 데이터를 정확하면서도 효율적으로 수신할 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 측정부의 일부 구성을 도시한 블록도인 바, 이를 참조해 설명한다.

본체(131)는 상기 데이터 수신을 위한 GPS감지모듈(131a)과, GPS감지모듈(131a)에서 수신한 GPS 좌표 관련 데이터를 저장하는 RAM(131b)을 내장하고, 저장부(140)의 접속을 위한 USB접속구(131c)를 포함한다. 물론, USB접속구(131c)는 RAM(131b)과 연결될 것이다.

GPS감지모듈(131a)은 위성에서 보내온 신호를 처리해서 현 위치에 대한 GPS 좌표 관련 데이터를 확인하는 것으로, 안테나(133)와 통신하며, 네비게이션 및 각종 항법 장치 등에 적용되는 관용장비이다.

RAM(131b)은 GPS감지모듈(131a)에서 처리 및 전송된 GPS 좌표 관련 데이터를 저장하는 것으로, 본 발명에 따른 좌표수집기(100)는 비교적 장시간 설치되어 해당 위치에 대한 GPS 좌표를 측정하므로, RAM(131b)은 일정 시간 동안 주기적으로 처리 및 전송된 GPS 좌표 관련 데이터를 수신 및 저장하면서 이를 관리할 것이다.

상기 저장부(140)는 RAM(131b)에 기록된 GPS 좌표 관련 데이터를 받아 입출력모듈(14)에 전달하는 매개로, 상기 GPS 좌표 관련 데이터를 저장하는 저장모듈(142)을 포함한다. 아울러, 본체(131)에 구비된 USB접속구(131c)와의 전기적/기계적인 연결을 위한 USB커넥터(141)를 더 포함한다.

따라서, USB커넥터(141)와 USB접속구(131c)를 매개로 저장부(140)가 측정부(130)에 연결되면, RAM(131b)에 기록된 데이터는 저장부(140)로 전달되면서 RAM(131b)에서는 삭제된다.

도 8은 본 발명에 따른 영상처리시스템에 의해 갱신된 도화이미지를 도시한 도면인 바, 이를 참조해 설명한다.

저장부(140)는 입출력모듈(14)에 연결되고, 저장모듈(142)에 저장된 GPS 좌표 관련 데이터는 수집데이터 처리모듈(15)로 전달된다.

수집데이터 처리모듈(15)은 일정 시간 동안 고정된 일 지점(a)에서 감지된 다수의 GPS 좌표에 대한 정보를 확인해서 평균치를 산정한 후, 해당 지점(a)에 대한 GPS 좌표를 확정한다.

간섭이미지 보완모듈(17)은 프레임 단위로 분리 관리되는 건물이미지(22', 23')가 수정을 통해 변형될 경우, 이웃하는 다른 건물이미지(22', 23')도 이에 상응해 수정처리하는 것으로, 도시한 바와 같이 당해 건물이미지(22')가 확장 변형되면서 이웃하는 건물이미지(23')와 간섭될 경우, 해당 건물이미지(23')를 수정처리해서 외관상 간섭되지 않도록 한다.

이웃하는 건물이미지(23')의 수정처리 정도는 기존 건물이미지(22, 23; 도 2 참조) 간의 간격과 일치되도록 축소 또는 팽창하거나, 당해 건물이미지(22')의 축소 또는 팽창 비율에 맞춰 축소 또는 팽창할 수 있을 것이다.

물론, 당해 건물이미지(22')의 수정으로 전술한 간섭 현상이 발생할 경우엔, 이웃하는 건물이미지(23') 또한 정확한 GPS 좌표에 근거해 도시된 것이 아니므로, 본 발명에 따른 좌표수집기(100)를 이용해 해당 건물이미지(23')의 GPS 좌표를 수집하고, 이를 기초로 수치지도(20)를 보완해야 할 것이다.

정보갱신모듈(16)은 이렇게 확정된 GPS 좌표를 수치지도(20)에 적용된 좌표(21)를 기준으로 재확인한 후, 상기 지점(a)의 표기를 조정해서 새로운 지점(a')으로 수정한다. 아울러, 정보갱신모듈(16)은 새로운 지점(a')의 해당 건물이미지(22; 도 2 참조)와 간섭이미지 보완모듈(17)에서 처리된 이웃하는 건물이미지(23)를 수정처리해서 새로운 건물이미지(22', 23')로 갱신한다.

결국, 수치지도(20)의 건물이미지는 그 외곽이 정확한 GPS 좌표로서 도화 처리되므로, 사용자는 수치지도(20)에 도화된 건물이미지를 확인해 자신의 위치를 정확히 인지할 수 있고, 이를 통해 수치지도(20)의 효율적인 활용이 가능해진다.

덧붙여, 도 11 및 도 12에 예시된 바와 같은 함체(200)는 사각박스 형상으로 형성되고, 전면에는 도어(210)가 개폐 가능하게 설치되어 실장된 기판 형태의 모듈을 수리, 보수 혹은 교체할 때 열 수 있도록 구비된다.

다만, 상기 도어(210)는 매우 한정적으로 개방되는 것이므로 평상시에는 거의 개방되지 않으므로 함체(200)는 거의 밀폐된 상태라고 봐도 무방하다.

그리고, 상기 함체(200)에 실장되는 다수의 모듈들은 고속신호처리가 요구되므로 많은 열을 발생시킬 뿐만 아니라, 그에 따라 미세먼지들도 함께 발생하게 된다.

때문에, 열을 방열시키거나 별도의 냉각구조를 갖지 않게 되면 열화에 의해 모듈들의 급속한 수명단축이 이루어져 유지보수에 따른 비용이 현저히 증가하게 되며, 또한 집진이 이루어지지 않으면 미세먼지가 회로에 끼면서 회로를 통한 신호처리시 오류를 유발시키게 된다.

이에, 본 발명에서는 상기 함체(200)의 상면에는 배기유닛(220)을 더 설치하고, 양측면에는 냉각유닛(230)을 더 설치하며, 내부 바닥면에는 흡기유닛(240)을 더 구비하도록 구성된다.

덧붙여, 이하 설명되는 냉각유닛(230)과 흡기유닛(240)의 구동전원은 다수의 모듈들을 구동하기 위해 함체(200)로 제공되는 상용전원을 그대로 사용하거나 혹은 어댑팅하여 사용할 수 있고, 이들 유닛들의 제어를 위해 상기 함체(200)의 전면 상부에는 컨트롤러(CTR)가 설치된다.

먼저, 상기 냉각유닛(230)은 함체(200)의 양측면 하부에 각각 설치된 한 쌍의 물탱크(231)와, 상기 물탱크(231)의 상면에 나사체결되는 다수의 냉각공기생성기(232)와, 상기 냉각공기생성기(232)의 상단에 연결되고 함체(200)의 양측면을 통해 내부로 공기를 공급할 수 있도록 연통된 냉각공기공급관(233)을 포함한다.

이때, 상기 냉각공기생성기(232)는 도 13에 예시된 바와 같이, 하단이 밀폐되고 상단은 개방된 통 형상의 생성기하우징(232a)과, 상기 생성기하우징(232a)의 내부 바닥면에 형성된 통기망체(232b)와, 상기 생성기하우징(232a)의 상단을 밀폐하도록 씌워진 후 나사체결되는 상부커버(232c)와, 상기 생성기하우징(232a)의 하단에 끼워져 나사고정되는 외기안내컵(232d)과, 상기 외기안내컵(232d)의 바닥면에 형성된 다수의 공기통공(232e)과, 상기 외기안내컵(232d)의 외주면에 고정되고 외기안내컵(232d)을 감싸면서 외기유로(R)를 형성하며 상기 물탱크(231)에 일정길이 나사결합되는 공기유로형성컵(232f)과, 상기 공기유로형성컵(232f)의 상단 외주면에 다수 형성된 외기도입공(232g)과, 상기 생성기하우징(232a)에 채워지는 다수의 실리카겔(SG)을 포함한다.

여기에서, 상기 냉각공기공급관(233)은 상기 상부커버(232c)를 관통하여 배관되고 함체(200) 내부로 연통된다.

특히, 상기 외기안내컵(232d)과 이에 조립된 공기유로형성컵(232f)은 상기 물탱크(231) 내부에 높이의 절반만 잠기도록 구성된다.

즉, 외기도입공(232g)은 물에 잠기지 않고 물탱크(231) 바깥 공기중에 노출된 상태를 유지해야 한다.

그러면, 도입된 외기는 외기유로(R)를 타고 이동하면서 물속에 잠겨 있는 외기유로(R) 부분을 통과할 때 열교환에 의해 냉각되고, 냉각된 공기가 상승하여 생성기하우징(232a) 내부로 도입되게 된다.

이때, 도입되는 공기는 냉각에 의해 수분을 포함할 수 있으므로 생성기하우징(232a)에 채워진 실리카겔(SG)을 통과하면서 흡습되어 수분이 완전히 제거된 상태에서 함체(200) 내부로 공급되게 되며, 이에 따라 함체(200) 내부를 냉각하므로 모듈들의 열화를 방지한다.

이 경우, 상기 컨트롤러(CTR)는 배기유닛(220)을 주기적으로 가동시켜야 하는데, 그래야 함체(200) 내부의 공기압이 낮아져 외기 도입이 용이하게 된다.

다만, 배기유닛(220)의 가동과 후술되는 흡기유닛(240)의 가동은 서로 동시에 이루어지지 않고 교차 구동되게 설계되도록 함이 효율성 측면에서 유리하다.

덧붙여, 상기 생성기하우징(232a)은 투명하면서도 내구성을 가질 수 있도록 투명실리카겔 5중량%와, PEEK 수지 15중량% 및 나머지 투명 폴리프로필렌수지와 폴리카보네이트 수지가 1:1의 중량비로 혼합된 혼합수지액으로 이루어진 합성수지물로 성형됨이 바람직하다.

이때, 실리카겔은 방습성, 내수성을 증대시키면서 투명성을 유지하며, PEEK (Polyetheretherketone) 수지는 내열성, 내약품성 및 내마모성을 증대시켜 하우징의 장수명화, 내오염화를 유지하고, 나머지 합성수지액은 투명성을 유지시키면서 내구성을 강화시키게 된다.

또한, 상기 물탱크(231)와 냉각공기생성기(232)는 소형으로서 설치 사용하는데 공간적 제약을 전혀 받지 않는다.

또한, 오래 사용시 물탱크(231) 내부의 물의 온도가 올라가 냉각효율이 떨어질 수 있다.

이를 방지하기 위해 본 발명에서는 도 14의 예시와 같이, 물탱크(231)의 바닥면(231a)에는 열전소자(250)가 더 설치될 수 있다.

상기 열전소자(250)는 펠티에 효과를 이용한 공지된 소자로서, TEM소자로 잘 알려져 있다.

이때, 상기 열전소자(250)의 설치를 위해 바닥면(231a)는 특별한 구조로 씰링되어야 하므로 씰링문제가 생기지 않도록 바닥면(231a)에 일정크기의 냉각판(231b)이 인서트 성형된다.

이 경우, 상기 냉각판(231b)은 열전도율이 우수한 구리 혹은 알루미늄으로 만들어질 수 있다.

특히, 상기 냉각판(231b)은 상기 바닥면(231a)의 두께보다 얇게 인서트 성형하여 냉각판(231b) 하부에 설치홈(231c)이 형성되도록 구성되어야 한다.

그리고, 상기 설치홈(231c)에는 열전소자(250)의 흡열쪽이 접지되게 배치된다.

따라서, 상기 열전소자(250)는 상기 컨트롤러(CTR)의 제어신호하에 전원공급이 스위칭되어 동작하게 되며, 흡열쪽이 상기 냉각판(231b)에 접지되어 있기 때문에 열전소자(250)로부터 발생된 냉기는 냉각판(231b)으로 전도되고, 이 냉각판(231b)이 물속에 있기 때문에 그 물을 상온보다 낮게 냉각시키게 된다.

아울러, 열전소자(250)의 발열쪽은 외부공기에 노출된 상태로 배치된다.

때문에, 열전소자(250)가 가동되면 물탱크(231) 내부는 냉각되고, 그 반대쪽은 방열된다.

이러한 열전소자(250)는 큰 냉각은 아니지만, 물탱크(231)에 저수된 물을 상온 이하로 냉각시키는데 문제가 없다.

여기에서, 상기 열전소자(250)의 방열쪽은 고정브라켓(260)에 의해 고정되며, 고정브라켓(260)은 바닥면(231a)의 저면에 나사고정되고, 고정브라켓(260)의 판면에는 일정크기의 방열홀(262)이 뚫려 있다.

특히, 상기 열전소자(250)의 안전한 설치를 위해 상기 설치홈(231c)의 둘레에는 열전소자(250)의 둘레면이 특수접착제로 접착 고정된다.

여기에서, 상기 특수접착제는 혹시 모를 누수를 대비하여 수밀성을 높이기 위해 실리콘수지 40중량%와, 옥타메틸사이클로테트라실록산 10중량% 및 나머지 폴리우레탄수지로 이루어진다.

이 경우, 상기 실리콘수지는 대표적인 발수성 수지이면서 접착력을 증대시키고, 상기 옥타메틸사이클로테트라실록산(octamethylcyclotetrasiloxane)은 방수성 유기물로서 발수성을 증대시켜 접착력 저하를 막으며, 상기 폴리우레탄은 수밀성 접착용 수지이다.

아울러, 상기 흡기유닛(240)은 도 15의 예시와 같이, 함체(200)의 바닥면에 설치된다.

이러한 흡기유닛(240)은 유닛하우징(241)을 포함한다.

상기 유닛하우징(241)은 상부가 개방된 사각박스 형상으로 형성되며, 개방된 상부는 하우징커버(242)에 의해 밀폐되고, 상기 유닛하우징(241)의 내부 공간은 한 쌍의 구획벽(243)에 의해 구획된다.

그리고, 상기 구획벽(243)에 의해 구획된 양측 공간에는 흡기송풍기(244)가 설치되며, 전원은 상용전원을 이용할 수 있으며 상기 컨트롤러(CTR)에 의해 주기적으로 구동되도록 제어될 수 있다.

특히, 상기 흡기송풍기(244)는 흡입단(245)이 상기 하우징커버(242)를 향하도록 상방향을 향해 배치된다.

이때, 상기 하우징커버(242)에는 상기 흡입단(245)에 맞춰 망체로 된 흡기구멍(247)을 갖춘다.

또한, 상기 구획벽(243)에는 상기 흡기송풍기(244)의 배출단(246)이 연통되는 배출구멍(248)이 형성된다.

따라서, 흡기송풍기(244)의 구동에 의해 흡입단(245)을 통해 흡입된 미세먼지는 흡기송풍기(244)의 배출단(246)을 통해 한 쌍의 구획벽(243) 사이에 형성된 1차 포집공간(SS)으로 모이게 된다.

아울러, 상기 1차 포집공간(SS)의 양측 단변에는 다수의 더스트배출공(249)이 형성되며, 그 외측인 유닛하우징(241)의 외벽면에는 포집박스(BX)가 탈착 가능하게 장착된다.

이때, 상기 포집박스(BX)의 양측면에는 미세먼지필터(FL)가 구비되어 더스트가 빠져나가지 못하고 공기만 빠져나갈 수 있도록 구성된다.

여기에서, 상기 미세먼지필터(FL)는 혜파필터일 수 있다.

이렇게 하여, 더스트는 최종적으로 포집박스(BX)에 포집되며, 일정기간이 지난 후에 포집박스(BX)만 분리하여 미세먼지를 제거한 후 다시 장착하여 사용하면 된다.

때문에, 복잡하고 어렵지 않는 구조로 단지 함체(200)의 바닥면에 안착 설치하기만 하면 우수한 더스트 포집기능을 수행할 수 있어 모듈들의 안정적인 구동을 안내하게 되어 정보처리시 오류 발생을 미연에 방지하고, 모듈들의 열화를 방지하게 된다.

121: 몸체 123: 결속고리
123a: 구멍 131: 본체
132: 결속대 132a: 연결바아
133: 안테나

Claims (1)

1. 인공구조물이 위치한 지점에 대한 GPS 좌표를 측정 및 수집하는 좌표수집기(100)와; 상기 좌표수집기(100) 다수와 통신하여 수집된 GPS 좌표를 이용하여 항공촬영 이미지를 기초로 도화이미지를 만들고 도화이미지에 GPS 좌표를 맞춰 좌표정보를 합성하는 다수의 모듈이 실장된 채 항공기에 탑재되는 함체(200)를 포함하는 다수의 지피에스를 이용한 고정밀 영상이미지 항공촬영 시스템에 있어서;
   상기 함체(200)에 실장되는 다수의 모듈들은 인공구조물의 GPS 좌표가 포함된 수치정보를 저장하는 수치정보DB(11)와, 항공촬영 이미지를 기초로 지면의 형상과 모습 및 인공구조물의 외형이 도화된 도화이미지를 저장하는 도화이미지정보DB(12)와, 수치정보DB(11) 및 도화이미지정보DB(12)의 저장 정보를 합성처리해서 이미지 영상의 수치지도를 완성하는 영상처리모듈(13)과, 사용자의 조작에 따라 상기 저장 정보의 입력 및 편집을 진행할 수 있도록 하고 영상처리모듈(13)에서 완성된 수치지도를 출력하는 입출력모듈(14)과, 입출력모듈(14)로 입력되는 수집 정보를 처리하는 수집데이터 처리모듈(15)과, 건물이미지(22, 23) 간의 간섭 여부를 확인해서 이를 수정처리하는 간섭이미지 보완모듈(17)과, 수집데이터 처리모듈(15) 및 간섭이미지 보완모듈(17)에서 처리된 수집 정보에 따라 수치정보DB(11) 및 도화이미지정보DB(12)의 저장 정보를 갱신하는 정보갱신모듈(16)을 포함하며;
   상기 함체(200)의 양측면에는 함체(200) 내부로 냉각공기를 공급하는 냉각유닛(230)을 설치하되, 상기 냉각유닛(230)은 함체(200)의 양측면 하부에 각각 설치된 한 쌍의 물탱크(231)와, 상기 물탱크(231)의 상면에 나사체결되는 다수의 냉각공기생성기(232)와, 상기 냉각공기생성기(232)의 상단에 연결되고 함체(200)의 양측면을 통해 내부로 공기를 공급할 수 있도록 연통된 냉각공기공급관(233)을 포함하고;
   상기 냉각공기생성기(232)는 하단이 밀폐되고 상단은 개방된 통 형상의 생성기하우징(232a)과, 상기 생성기하우징(232a)의 내부 바닥면에 형성된 통기망체(232b)와, 상기 생성기하우징(232a)의 상단을 밀폐하도록 씌워진 후 나사체결되는 상부커버(232c)와, 상기 생성기하우징(232a)의 하단에 끼워져 나사고정되는 외기안내컵(232d)과, 상기 외기안내컵(232d)의 바닥면에 형성된 다수의 공기통공(232e)과, 상기 외기안내컵(232d)의 외주면에 고정되고 외기안내컵(232d)을 감싸면서 외기유로(R)를 형성하며 상기 물탱크(231)에 일정길이 나사결합되는 공기유로형성컵(232f)과, 상기 공기유로형성컵(232f)의 상단 외주면에 다수 형성된 외기도입공(232g)과, 상기 생성기하우징(232a)에 채워지는 다수의 실리카겔(SG)을 포함하는 것을 특징으로 하는 다수의 지피에스를 이용한 고정밀 영상이미지 항공촬영 시스템.
   

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