KR101948810B1 - 무인항공기를 이용한 영상데이터의 실시간 영상처리시스템 - Google Patents

무인항공기를 이용한 영상데이터의 실시간 영상처리시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무인항공기의 비행 중 무인항공기 기체의 자세가 변하더라도 카메라가 중력 방향을 유지하면서 지상 스캔을 수행하고, 다면 회전체에 부착된 복수의 카메라에 의해 지상물을 여러 각도와 방향으로 한 번에 촬영할 수 있어 고정밀 이미지를 수집할 수 있고, 무인항공기의 자세 변화나 카메라 흔들림을 최소화하면서 카메라가 독립적으로 수직 방향이나 고정 방향을 유지하여 카메라가 계획된 지점을 정확하게 스캔할 수 있는 무인항공기를 이용한 영상데이터의 실시간 영상처리 시스템을 제공한다.

Description

무인항공기를 이용한 영상데이터의 실시간 영상처리시스템{Image Map System for Processing Based Image Data by Unmanned Aerial Vehicel}
본 발명은 영상처리 시스템 기술 분야 중 무인항공기를 이용한 영상데이터의 실시간 영상처리 시스템에 관한 것으로 더욱 상세하게는 무인항공기의 비행 중 무인항공기 기체의 자세가 변하더라도 카메라가 중력 방향을 유지하면서 지상의 이미지 확보를 수행하고, 고속 비행 중에 카메라의 수평 자세를 유지하면서 다면 회전체에 부착된 복수의 카메라에 의해 지상물을 여러 각도와 방향으로 촬영할 수 있어 고정밀 이미지를 수집할 수 있고, 무인항공기의 자세 변화나 카메라 흔들림을 최소화하면서 다양한 각도로 한 번에 촬영이 가능하여 카메라가 계획된 지점에 대해 정확하게 이미지를 확보할 수 있으며, 해당 이미지를 기존의 지상 이미지에 실시간 타일링 영상처리할 수 있는 이미지 확보에 의하여 지상의 현재 실시간 이미지를 신속하게 서비스할 수 있는 무인항공기를 이용한 영상데이터의 실시간 영상처리 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 수치지도를 작성하기 위해서는 항공사진을 촬영한 후, 항공사진에 도시된 지형지물의 좌표를 수치화하고, 확보된 수치정보를 바탕으로 각종 정보를 추가적으로 입력하여 완성한다.
또한, 최근에는 단순한 평면이 아니라, 각 지형지물의 고도데이터를 포함하는 3차원 공간영상도화를 이용하여 3차원 정보를 제공할 수 있는 수치지도가 개발되어 널리 사용되고 있다.
항공이미지 확보는 무인항공기 또는 항공기에 설치된 고배율, 고해상도를 갖는 고성능 카메라가 일정 고도에서 초당 수회에 걸쳐 지상을 스캔하며 진행되고, 이러한 지상스캔을 통해 수집된 항공이미지들 중 영상처리에 적용될 수 있는 최적의 항공이미지를 선별해 영상처리하므로 도화이미지로 활용할 수 있다.
하지만 무인항공기가 포함되는 항공기는 창공을 일정 속도로 운항하는 기기이므로 무인항공기의 고도 조정, 조향 조정 등에 따라 무인항공기 기체의 자세가 변할 수 있고, 기체의 자세 변화는 카메라의 촬영각도에 변화를 일으킬 수 있어서 카메라가 의도한 대상을 스캔(촬영)하지 못하게 되는 문제점이 있었다.
항공 촬영은 고층 건물과 같은 각종 지형물에 의한 가림이 있는 지역을 촬영해야 하는데, 고도에 따라 그 촬영 면적이 한정됨에도 불구하고, 항공기가 촬영지점을 고속으로 지나가 버리기 때문에 촬영지역에 머무를 수 없어 필요하다면 항공기를 선회시켜 매번 재촬영해야 하는 번거로움, 그에 따른 시간상, 비용상 매우 큰 낭비가 초래되는 한계를 가지고 있다.
특히, 항공기에 부착된 카메라는 완전히 고정된 상태로만 유지되기 때문에 다양한 각도의 촬영이 용이하지 않기 때문에 촬영지역의 정밀한 촬영이 불가능하다.
항공 촬영은 비용이 많이 들기 때문에 주기적으로 반복해서 자주 촬영할 수 없어 수시로 변화되는 지형지물의 형상 특성을 신속하게 반영하기 어렵다는 한계가 있다.
항공 촬영은 고속 비행 중에 카메라의 수평 자세를 유지하기 어려우며, 지상물을 여러 각도와 방향으로 촬영해야 하는데 고정된 카메라로 촬영 각도 조절이 어려우며, 이에 따라 지상물의 정밀 촬영이 쉽지 않은 문제점이 있다.
대한민국 등록특허번호 제10-1018078호
이와 같은 종래기술의 문제점과 필요성을 해결하기 위하여, 본 발명은 무인항공기의 비행 중 무인항공기 기체의 자세가 변하더라도 카메라가 중력 방향을 유지하면서 지상 스캔을 수행하고, 다면 회전체에 부착된 복수의 카메라에 의해 지상물을 여러 각도와 방향으로 한 번에 촬영할 수 있어 고정밀 이미지를 수집할 수 있고, 무인항공기의 자세 변화나 카메라 흔들림을 최소화하면서 카메라가 독립적으로 수직 방향이나 고정 방향을 유지하여 카메라가 계획된 지점을 정확하게 스캔할 수 있는 무인항공기를 이용한 영상데이터의 실시간 영상처리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 무인항공기를 이용한 영상데이터의 실시간 영상처리시스템은,
무인항공기(10)의 하부면 일측에 결합된 고정부재(104)와, 고정부재(104)의 하부면에 일정 두께의 판형 상부 플레이트(111)가 형성되고,
상기 판형 상부 플레이트(111)는 120도씩 간격을 두고 세 방향으로 갈라진 제1 막대바(111a), 제2 막대바(111b), 제3 막대바(111c)를 포함하고, 하부 방향으로 일정 거리 이격되어 하부 플레이트(112)가 형성되고, 상기 판형 상부 플레이트(111)와 상기 하부 플레이트(112)의 사이에 제1 수직봉(113a), 제2 수직봉(113b), 제3 수직봉(113c)에 의해 연결되고,
상기 제1 수직봉(113a)은 상기 제1 막대바(111a)의 하부면에서 수직으로 세워져 상기 하부 플레이트(112)의 원형 테두리면에 결합되고, 상기 제2 수직봉(113b)은 제2 막대바(111b)의 하부면에서 수직으로 세워져 상기 하부 플레이트(112)의 원형 테두리면에 결합되며, 상기 제3 수직봉(113c)은 제3 막대바(111c)의 하부면에서 수직으로 세워져 상기 하부 플레이트(112)의 원형 테두리면에 결합된다.
상기 판형 상부 플레이트(111)와 상기 하부 플레이트(112)의 사이의 공간에는 유동 플레이트(114)가 위치한 상태에서 상기 유동 플레이트(114)와 상기 하부 플레이트(112)의 사이에 복수의 충격흡수부재(120)가 결합되고,
상기 유동 플레이트(114)는 8각형의 판형의 플레이트로 상기 무인항공기(10)의 방향 전환, 카메라부의 위치 변화에 대응하여 수평 방향으로 자유롭게 유동되고,
상기 각각의 충격흡수부재(120)는 하부 끝단이 상기 하부 플레이트(112)의 원형 테두리면에 서로 일정 거리 이격되어 형성되고, 상부 끝단이 상기 유동 플레이트(114)의 8각 테두리면에 각각 결합되고, 상기 무인항공기(10)의 방향 전환, 카메라부의 위치 변화에 대응하여 상기 유동 플레이트(114)가 수평 방향으로 평행한 상태를 유지되도록 탄력적으로 길이를 변화시키며,
상기 유동 플레이트(114)의 하부면에는 원형의 연결봉(131)이 수직 방향으로 세워져 결합되고, 상기 하부 플레이트(112)의 관통공(112a)을 관통하여 하부 방향으로 연장되고, 내부에 상하 방향으로 뚫려 있는 관통구(132a)가 형성되고, 관통구(132a)에 연결봉(131)의 하부 일부분이 수납되는 수납부재(132)가 결합되고,
상기 수납부재(132)는 하부에 연결부재(135)가 결합되고, 상기 연결부재(135)의 하부 일부분은 육면체 형태의 하우징(140)을 관통하여 수납되며,
하우징(140)의 양측면에는 수평 방향으로 'ㄱ' 형태의 제1 거치대(141)와 제2 거치대(142)가 결합되고,
상기 제1 거치대(141)와 제2 거치대(142)의 사이에는 제2 볼스크류부재(143)가 결합되고, 상기 제2 볼스크류부재(143)가 중심 부분을 수평 방향으로 관통하고, 상기 제2 볼스크류부재(143) 상에서 좌우로 이동하는 이동블록부(144)를 포함하고,
상기 이동블록부(144)는 하부면 양단에 수직 방향으로 제1 고정부재(145)와 제2 고정부재(146)가 형성되고, 상기 제1 고정부재(145)와 상기 제2 고정부재(146)의 사이에는 360도 회전 가능하게 회전체(151)가 결합되고, 상기 회전체(151)의 일측에 제3 구동모터(154)가 결합되며,
상기 회전체(151)는 제1 면(151a), 제2 면(151b), 제3 면(151c), 제4 면(151d), 제5 면(151e), 제6 면(151f), 제7 면(151g), 제8 면(151h)의 8면체로 이루어져 상기 제3 구동모터(154)의 구동력에 의해 360도 회전하며,
상기 제1 면(151a), 상기 제2 면(151b), 상기 제3 면(151c), 상기 제4 면(151d), 상기 제5 면(151e), 상기 제6 면(151f), 상기 제7 면(151g), 상기 제8 면(151h)의 상부면에는 각각 제1 카메라부(152a), 제2 카메라부(152b), 제3 카메라부(152c), 제4 카메라부(152d), 제5 카메라부(152e), 제6 카메라부(152f), 제7 카메라부(152g), 제8 카메라부(152h)가 결합되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성의 본 발명은 항공촬영 시 비행기를 이용하는 대신에 주기적인 촬영이 가능한 드론을 이용하여 항공기를 선회시켜 매번 재촬영해야 하는 번거로움을 줄이며, 이에 따른 시간과, 비용을 크게 절약할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 항공 촬영 시 카메라의 수평 자세를 유지할 수 있으며, 다면 회전체에 부착된 복수의 카메라에 의해 지상물을 여러 각도와 방향으로 촬영할 수 있어 고정밀 이미지를 촬영할 수 있어 정확하고 신뢰도 있는 도화이미지를 완성할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 촬영각도의 변화가 용이하고, 촬영 위치를 다양하게 설정할 수 있고, 무인항공기의 자세와 무관하게 지상 스캔이 가능하며, 고속으로 지나가 버리는 촬영지역을 다양한 각도로 한 번에 촬영이 가능하여 촬영 지역의 정밀 촬영이 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무인항공기에 부착된 영상처리시스템의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무인항공기를 이용한 영상데이터의 실시간 영상처리시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하부 플레이트, 유동 플레이트 및 충격흡수부재의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 충격흡수부재의 내부 구성을 나타낸 단면도이다
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 다면에 카메라부를 부착한 회전체의 구성을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 무인항공기를 이용한 영상데이터의 실시간 영상처리시스템의 동작 모습을 나타낸 도면이다.
그리고
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 본 발명의 실시예에 따른 무인항공기를 이용한 영상데이터의 실시간 영상처리시스템의 내부 구성을 간략하게 나타낸 블록도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
종래의 영상처리시스템에서의 항공 촬영은 비용이 많이 들기 때문에 주기적으로 반복해서 자주 촬영할 수 없어 수시로 변화되는 지형지물의 형상 특성을 신속하게 반영하기 어려우며, 항공 촬영 시 카메라는 수평 자세를 유지하기 어려우며, 지상물을 여러 각도와 방향으로 촬영해야 하므로 카메라의 자유로운 각도 조절이나 이동이 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 무인항공기의 비행 중 무인항공기 기체의 자세가 변하더라도 카메라가 중력 방향을 유지하면서 지상 스캔을 수행하고, 다면 회전체에 부착된 복수의 카메라에 의해 지상물을 여러 각도와 방향으로 한 번에 촬영할 수 있어 고정밀 이미지를 수집할 수 있는 무인항공기를 이용한 영상데이터의 실시간 영상처리시스템을 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무인항공기에 부착된 영상처리시스템의 구조를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무인항공기를 이용한 영상데이터의 실시간 영상처리시스템의 구성을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하부 플레이트, 유동 플레이트 및 충격흡수부재의 구성을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 충격흡수부재의 내부 구성을 나타낸 단면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 다면에 카메라부를 부착한 회전체의 구성을 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 무인항공기를 이용한 영상데이터의 실시간 영상처리시스템의 동작 모습을 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 무인항공기를 이용한 영상데이터의 실시간 영상처리시스템(100)은 무인항공기(10)의 고속 비행 중에도 카메라부의 연직 하방 유지와 필요에 따라 각도 변화를 조절하여 무인항공기(10)의 자세 변화에 상관없이 카메라부의 방향을 일정하게 유지하여 지상물을 정밀하게 촬영할 수 있다.
무인항공기(10)의 하부면 일측에는 직선 형태의 연결부재(101)가 형성되고, 상기 연결부재(101)의 하부 끝단에 원형의 구체(102)가 결합되고, 상기 구체(102)가 삽입되는 수용공간(103)을 구비한 고정부재(104)가 형성된다.
고정부재(104)는 육면체 형상으로 형성되고, 연결부재(101)와 구체(102)가 결합되는 부분이 삽입되는 입력단의 형태를 상부에서 하부로 갈수록 내경이 작아지도록 형성하여 연결부재(101)의 좌우 이동을 원활하게 한다.
고정부재(104)는 수용공간(103)의 내주면에 복수개의 볼베어링(105)이 등간격으로 결합된다. 볼베어링(105)은 어느 방향으로 회전이 가능하여 연결부재(101)의 하중을 분산시키는 역할을 한다.
고정부재(104)의 하부면에는 수평 유지 장치(110)가 결합되어 있다. 수평 유지 장치(110)는 고정부재(104)의 하부면에 일정 두께의 판형 상부 플레이트(111)가 형성된다.
판형 상부 플레이트(111)는 120도씩 간격을 두고 세 방향으로 갈라진 제1 막대바(111a), 제2 막대바(111b), 제3 막대바(111c)를 포함한다.
판형 상부 플레이트(111)는 하부 방향으로 일정 거리 이격되어 하부 플레이트(112)가 형성되고, 상기 하부 플레이트(112)의 사이에 제1 수직봉(113a), 제2 수직봉(113b), 제3 수직봉(113c)에 의해 연결된다.
제1 수직봉(113a)은 제1 막대바(111a)의 하부면에서 수직으로 세워져 상기 하부 플레이트(112)의 원형 테두리면에 결합되고, 제2 수직봉(113b)은 제2 막대바(111b)의 하부면에서 수직으로 세워져 상기 하부 플레이트(112)의 원형 테두리면에 결합되며, 제3 수직봉(113c)은 제3 막대바(111c)의 하부면에서 수직으로 세워져 상기 하부 플레이트(112)의 원형 테두리면에 결합된다.
하부 플레이트(112)는 링 형태로 중심부가 뚫려 있는 관통공(112a)이 형성되고 원형 테두리면이 형성된다.
상기 판형 상부 플레이트(111)와 상기 하부 플레이트(112)의 사이의 공간에는 유동 플레이트(114)가 위치한 상태에서 상기 유동 플레이트(114)와 상기 하부 플레이트(112)의 사이에 복수의 충격흡수부재(120)가 결합된다.
유동 플레이트(114)는 8각형의 판형의 플레이트로 무인항공기(10)의 방향 전환, 카메라부의 위치 변화에 대응하여 수평 방향으로 자유롭게 유동된다.
각각의 충격흡수부재(120)는 하부 끝단이 하부 플레이트(112)의 원형 테두리면에 서로 일정 거리 이격되어 형성되고, 상부 끝단이 유동 플레이트(114)의 8각 테두리면에 각각 결합된다. 특히, 유동 플레이트(114)의 8각 테두리면에는 힌지핀(115)이 형성되고, 상기 힌지핀(115)에 각각의 충격흡수부재(120)의 힌지부재(116)가 결합된다. 힌지부재(116)는 힌지핀(115)를 중심으로 회동 가능하게 형성된다.
상기 유동 플레이트(114)는 상기 하부 플레이트(112)보다 직경이 작은 크기로 형성된다. 따라서, 각각의 충격흡수부재(120)는 하부 플레이트(112)의 원형 테두리면에서 유동 플레이트(114)의 8각 테두리면으로 일정 각도로 기울어져 있다.
각각의 충격흡수부재(120)는 무인항공기(10)의 방향 전환, 카메라부의 위치 변화에 대응하여 상기 유동 플레이트(114)가 수평 방향으로 평행한 상태를 유지되도록 탄력적으로 길이를 변화시킨다.
예를 들면, 복수의 충격흡수부재(120)는 무인항공기(10)가 우측으로 기울어지는 경우, 무인항공기(10)가 기울어진 방향에 배치된 충격흡수부재(120)의 길이를 증가시키고, 반대 방향에 배치된 충격흡수부재(120)의 길이를 상대적으로 줄어들게 하여 유동 플레이트(114)를 수평 방향으로 평행한 상태를 유지한다.
본 발명의 실시예의 충격흡수부재(120)는 상기 힌지부재(116)의 하부면에 유체가 공급되는 유체경로(121a)가 구비된 유체 공급부(121)가 결합되고, 상기 유체 공급부(121)의 하부면에 상기 유체경로(121a)와 연결되어 내부로 유체가 유입되는 제1 실린더부(122)를 형성한다.
제1 실린더부(122)는 내부 일측에 적어도 하나 이상의 오링부재(123a)가 일체로 구비된 제1 피스톤(123)이 결합된다. 제1 피스톤(123)은 제1 실린더부(122)의 내주면에 제1 오링부재(123a)를 매개로 긴밀하게 삽입되어 유압에 의해 상승 또는 하강한다.
제2 실린더부(124)는 상기 제1 피스톤(123)의 하부 끝단으로부터 일정 길이로 연장되어 제1 실린더부(122)의 외부로 노출되어 있다. 제2 실린더부(124)는 내부 일측에 적어도 하나 이상의 제2 오링부재(125)가 일체로 구비된 제2 피스톤(126)이 결합된다. 제2 피스톤(126)은 제2 실린더부(124)의 내주면에 제2 오링부재(125)를 매개로 긴밀하게 삽입되어 유압에 의해 상승 또는 하강한다.
가이드부재(127)는 제2 피스톤(126)으로부터 하부 방향으로 연장되어 상기 제2 실린더부(124)의 외부로 노출되고, 하부 끝단에 받침대(128)가 결합된다.
가이드부재(127)의 외주면에는 제2 실린더(124)와 받침대(128)의 사이에 스프링부재(129)가 결합된다.
제1 실린더(122)의 내부로 유액이 유입되면, 이 유액은 제1 실린더부(122)의 제1 피스톤(123)을 가압하여 1차 하강시키고, 이에 따라 상기 제1 피스톤(123)에 결합된 제2 실린더부(124)를 동시에 하강시킨다.
제1 피스톤(123)이 제1 실린더부(122)의 내부에서 하단까지 도달된 후, 더 이상 하강이 이루어지지 않을 경우, 잔여 유압이 제2 실린더부(124)를 가압하여 스프링부재(129)를 밀면서 가이드부재(127)을 따라 받침대(128) 방향으로 2차 하강하게 된다. 이때, 제2 피스톤(126)은 제2 실린더부(124)의 내부에서 상승하게 된다.
유동 플레이트(114)의 하부면에는 원형의 연결봉(131)이 수직 방향으로 세워져 결합되고, 하부 플레이트(112)의 관통공(112a)을 관통하여 하부 방향으로 연장된다.
수납부재(132)는 내부에 상하 방향으로 뚫려 있는 관통구(132a)가 형성되고, 관통구(132a)에 연결봉(131)의 하부 일부분이 수납되어 결합된다.
수납부재(132)는 하부 내측면(134a)에 나사선이 형성되고, 제1 볼스크류부재(134)의 외주면 나사산에 각각 맞물려 있다.
제1 볼스크류부재(134)는 하부 방향으로 연장되어 연결부재(135)가 결합된다. 연결부재(135)의 하부 일부분은 육면체 형태의 하우징(140)에 수용된다.
하우징(140)에 수용된 연결부재(135)의 하부 끝단에는 제1 구동모터(136)가 결합된다. 연결부재(135)는 제1 구동모터(136)의 구동에 따라 회전하며, 이에 따라 연결부재(135)에 결합된 제1 볼스크류부재(134)가 수납부재(132)의 하부 내측면(134a)을 따라 상하 방향으로 이동된다. 상하이동수단(130)은 수납부재(132), 제1 볼스크류부재(134), 연결부재(135), 제1 구동모터(136)를 포함한다.
하우징(140)의 양측면에는 수평 방향으로 'ㄱ' 형태의 제1 거치대(141)와 제2 거치대(142)가 결합된다.
제1 거치대(141)와 제2 거치대(142)의 사이에는 제2 볼스크류부재(143)가 결합된다. 이동블록부(144)는 상기 제2 볼스크류부재(143)가 중심 부분을 수평 방향으로 관통하고, 상기 제2 볼스크류부재(143) 상에서 좌우로 이동된다.
이동블록부(144)는 상기 제2 볼스크류부재(143)의 외주면 나사선에 각각 맞물리는 나사선을 내측면에 형성하고 있다.
제2 볼스크류부재(143)의 한쪽 끝부분이 제2 거치대(142)를 관통하고, 관통된 부분이 제2 구동모터(143a)에 결합된다.
제2 볼스크류부재(143)는 제2 구동모터(143a)의 구동에 따라 회전하며, 이에 따라 제2 볼스크류부재(143)에 결합된 이동블록부(144)가 상기 제2 볼스크류부재(143) 상에 좌우 방향으로 이동된다.
이동블록부(144)는 하부면 양단에 수직 방향으로 제1 고정부재(145)와 제2 고정부재(146)가 형성된다. 상기 제1 고정부재(145)와 상기 제2 고정부재(146)의 사이에는 360도 회전 가능하게 회전체(151)가 결합되고, 상기 회전체(151)의 일측에 제3 구동모터(154)가 결합된다.
상기 회전체(151)는 제1 면(151a), 제2 면(151b), 제3 면(151c), 제4 면(151d), 제5 면(151e), 제6 면(151f), 제7 면(151g), 제8 면(151h)의 8면체로 이루어져 상기 제3 구동모터(154)의 구동력에 의해 360도 회전한다.
제1 면(151a), 제2 면(151b), 제3 면(151c), 제4 면(151d), 제5 면(151e), 제6 면(151f), 제7 면(151g), 제8 면(151h)의 상부면에는 각각 제1 카메라부(152a), 제2 카메라부(152b), 제3 카메라부(152c), 제4 카메라부(152d), 제5 카메라부(152e), 제6 카메라부(152f), 제7 카메라부(152g), 제8 카메라부(152h)가 결합된다.
카메라부재(150)는 회전체(151), 제1 카메라부(152a), 제2 카메라부(152b), 제3 카메라부(152c), 제4 카메라부(152d), 제5 카메라부(152e), 제6 카메라부(152f), 제7 카메라부(152g), 제8 카메라부(152h)를 포함한다.
제어부(160)는 상기 판형 상부 플레이트(111)의 일측에 기울기 센서(162)를 설치하여 판형 상부 플레이트(111)로부터 기울기 정보를 실시간으로 수신하고, 수신된 기울기 정보에 따라 각각의 충격흡수부재(120)의 각 제1 실린더부(122)로 유입되는 유액 공급을 제어한다.
제어부(160)는 기울기 정보에 따라 360도 방향으로 어느 쪽에 위치한 각각의 충격흡수부재(120)의 각 제1 실린더부(122)로 유액을 공급하는 유액 공급 모듈(미도시)을 제어하고, 무인항공기(10)의 자세 변화로 판형 상부 플레이트(111)가 우측으로 기울어진 경우, 좌측에 위치한 각각의 충격흡수부재(120)를 길이를 짧게 형성하고, 상대적으로 우측에 위치한 각각의 충격흡수부재(120)를 길이를 길게 형성하여 유동 플레이트(114)가 수평을 이루도록 제어한다.
제어부(160)는 기울기 정보에 따라 360도 방향으로 어느 쪽에 위치한 각각의 충격흡수부재(120)의 각 제1 실린더부(122)로 유액을 공급하는 유액 공급 모듈(미도시)을 제어하고, 무인항공기(10)의 자세 변화로 판형 상부 플레이트(111)가 좌측으로 기울어진 경우, 좌측에 위치한 각각의 충격흡수부재(120)를 길이를 길게 형성하고, 상대적으로 우측에 위치한 각각의 충격흡수부재(120)를 길이를 짧게 형성하여 유동 플레이트(114)가 수평을 이루도록 제어한다.
제어부(160)는 제1 카메라부(152a), 제2 카메라부(152b), 제3 카메라부(152c), 제4 카메라부(152d), 제5 카메라부(152e), 제6 카메라부(152f), 제7 카메라부(152g), 제8 카메라부(152h)로부터 스캔 촛점, 스캔 각도가 맞지 않다는 제어 신호를 수신하는 경우, 제3 구동모터(154)를 구동시켜 회전체(151)를 360도 회전시키면서 촛점이나 각도를 맞추도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부(160)는 상기 제1 구동모터(136)를 구동시켜 제1 볼스크류부재(134)가 수납부재(132)의 하부 내측면(134a)을 따라 상하 방향으로 이동시켜 제1 카메라부(152a), 제2 카메라부(152b), 제3 카메라부(152c), 제4 카메라부(152d), 제5 카메라부(152e), 제6 카메라부(152f), 제7 카메라부(152g), 제8 카메라부(152h)를 상하 방향으로 이동시켜 스캔 각도나, 촛점 등을 조절할 수 있다.
제어부(160)는 상기 제2 구동모터(143a)를 구동시켜 이동블록부(144)가 제2 볼스크류부재(143) 상에서 좌우로 수평 이동되도록 하여 스캔 각도나, 촛점 등을 조절할 수 있다.
제어부(160)는 무인항공기(10)의 자세가 수시로 변하더라도 카메라부(152)가 중력 방향을 유지하거나 지상 스캔을 위한 최적의 자세로 지상 스캔을 수행하도록 제어할 수 있다.
제어부(160)는 제1 카메라부(152a), 제2 카메라부(152b), 제3 카메라부(152c), 제4 카메라부(152d), 제5 카메라부(152e), 제6 카메라부(152f), 제7 카메라부(152g), 제8 카메라부(152h)를 고정시키지 않고 제3 구동모터(154)의 구동력에 의해 360도 회전하면서 촬영도 가능할 수 있다.
제어부(160)는 다양한 각도로 설치된 제1 카메라부(152a), 제2 카메라부(152b), 제3 카메라부(152c), 제4 카메라부(152d), 제5 카메라부(152e), 제6 카메라부(152f), 제7 카메라부(152g), 제8 카메라부(152h)와, 해당 카메라부를 360도 회전시킬 수 있어 촬영각도의 변화가 용이하고, 촬영 위치를 다양하게 설정할 수 있고, 무인항공기(10)의 자세와 무관하게 지상 스캔이 가능하며, 고속으로 지나가 버리는 촬영지역을 다양한 각도로 한 번에 촬영이 가능하여 촬영 지역의 정밀 촬영이 가능한 장점이 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 영상처리시스템 101: 연결부재
102: 구체 103: 수용공간
104: 고정부재 111: 판형 상부 플레이트
112: 하부 플레이트 114: 유동 플레이트
120: 충격흡수부재 130: 상하이동수단
140: 하우징 150: 카메라부재
160: 제어부

Claims (1)

  1. 무인항공기(10)의 하부면 일측에 결합된 고정부재(104)와, 고정부재(104)의 하부면에 일정 두께의 판형 상부 플레이트(111)가 형성되고,
    상기 판형 상부 플레이트(111)는 120도씩 간격을 두고 세 방향으로 갈라진 제1 막대바(111a), 제2 막대바(111b), 제3 막대바(111c)를 포함하고, 하부 방향으로 일정 거리 이격되어 하부 플레이트(112)가 형성되고, 상기 판형 상부 플레이트(111)와 상기 하부 플레이트(112)의 사이에 제1 수직봉(113a), 제2 수직봉(113b), 제3 수직봉(113c)에 의해 연결되고,
    상기 제1 수직봉(113a)은 상기 제1 막대바(111a)의 하부면에서 수직으로 세워져 상기 하부 플레이트(112)의 원형 테두리면에 결합되고, 상기 제2 수직봉(113b)은 제2 막대바(111b)의 하부면에서 수직으로 세워져 상기 하부 플레이트(112)의 원형 테두리면에 결합되며, 상기 제3 수직봉(113c)은 제3 막대바(111c)의 하부면에서 수직으로 세워져 상기 하부 플레이트(112)의 원형 테두리면에 결합되고,
    상기 판형 상부 플레이트(111)와 상기 하부 플레이트(112)의 사이의 공간에는 유동 플레이트(114)가 위치한 상태에서 상기 유동 플레이트(114)와 상기 하부 플레이트(112)의 사이에 복수의 충격흡수부재(120)가 결합되고,
    상기 유동 플레이트(114)는 8각형의 판형의 플레이트로 상기 무인항공기(10)의 방향 전환, 카메라부의 위치 변화에 대응하여 수평 방향으로 자유롭게 유동되고, 상기 유동 플레이트(114)의 8각 테두리면에는 힌지핀(115)이 형성되고, 상기 힌지핀(115)에 상기 각각의 충격흡수부재(120)의 힌지부재(116)가 결합되고,
    상기 각각의 충격흡수부재(120)는 하부 끝단이 상기 하부 플레이트(112)의 원형 테두리면에 서로 일정 거리 이격되어 형성되고, 상부 끝단이 상기 유동 플레이트(114)의 8각 테두리면에 각각 결합되고, 상기 무인항공기(10)의 방향 전환, 카메라부의 위치 변화에 대응하여 상기 유동 플레이트(114)가 수평 방향으로 평행한 상태를 유지되도록 탄력적으로 길이를 변화시키며,
    상기 각각의 충격흡수부재(120)는 상기 힌지부재(116)의 하부면에 유체가 공급되는 유체경로(121a)가 구비된 유체 공급부(121)가 결합되고, 상기 유체 공급부(121)의 하부면에 상기 유체경로(121a)와 연결되어 내부로 유체가 유입되는 제1 실린더부(122)와 제2 실린더부(124)를 형성하고,
    상기 제1 실린더부(122)는 내부 일측에 적어도 하나 이상의 제1 오링부재(123a)가 일체로 구비된 제1 피스톤(123)이 결합되고, 상기 제1 피스톤(123)은 상기 제1 실린더부(122)의 내주면에 상기 제1 오링부재(123a)를 매개로 긴밀하게 삽입되어 유압에 의해 상승 또는 하강하고,
    상기 제2 실린더부(124)는 상기 제1 피스톤(123)의 하부 끝단으로부터 일정 길이로 연장되어 상기 제1 실린더부(122)의 외부로 노출되고, 상기 제2 실린더부(124)는 내부 일측에 적어도 하나 이상의 제2 오링부재(125)가 일체로 구비된 제2 피스톤(126)이 결합되고, 상기 제2 피스톤(126)은 제2 실린더부(124)의 내주면에 제2 오링부재(125)를 매개로 긴밀하게 삽입되어 유압에 의해 상승 또는 하강하며,
    상기 제2 피스톤(126)으로부터 하부 방향으로 연장되어 상기 제2 실린더부(124)의 외부로 노출되고, 하부 끝단에 받침대(128)가 결합되는 가이드부재(127)를 더 포함하고, 상기 가이드부재(127)의 외주면에는 상기 제2 실린더부(124)와 상기 받침대(128)의 사이에 스프링부재(129)가 결합되고,
    상기 유동 플레이트(114)의 하부면에는 원형의 연결봉(131)이 수직 방향으로 세워져 결합되고, 상기 하부 플레이트(112)의 관통공(112a)을 관통하여 하부 방향으로 연장되고, 내부에 상하 방향으로 뚫려 있는 관통구(132a)가 형성되고, 관통구(132a)에 연결봉(131)의 하부 일부분이 수납되는 수납부재(132)가 결합되고,
    상기 수납부재(132)는 하부에 연결부재(135)가 결합되고, 상기 연결부재(135)의 하부 일부분은 육면체 형태의 하우징(140)에 수용되며,
    상기 하우징(140)에 수용된 연결부재(135)의 하부 끝단에는 제1 구동모터(136)가 결합되고, 상기 연결부재(135)는 상기 제1 구동모터(136)의 구동에 따라 회전하며, 상기 연결부재(135)에 결합된 제1 볼스크류부재(134)가 상기 수납부재(132)의 하부 내측면(134a)을 따라 형성되고,
    상기 하우징(140)의 양측면에는 수평 방향으로 'ㄱ' 형태의 제1 거치대(141)와 제2 거치대(142)가 결합되고,
    상기 제1 거치대(141)와 제2 거치대(142)의 사이에는 제2 볼스크류부재(143)가 결합되고, 상기 제2 볼스크류부재(143)가 중심 부분을 수평 방향으로 관통하고, 상기 제2 볼스크류부재(143) 상에서 좌우로 이동하는 이동블록부(144)를 포함하고,
    상기 이동블록부(144)는 하부면 양단에 수직 방향으로 제1 고정부재(145)와 제2 고정부재(146)가 형성되고, 상기 제1 고정부재(145)와 상기 제2 고정부재(146)의 사이에는 360도 회전 가능하게 회전체(151)가 결합되고, 상기 회전체(151)의 일측에 제3 구동모터(154)가 결합되며,
    상기 회전체(151)는 제1 면(151a), 제2 면(151b), 제3 면(151c), 제4 면(151d), 제5 면(151e), 제6 면(151f), 제7 면(151g), 제8 면(151h)의 8면체로 이루어져 상기 제3 구동모터(154)의 구동력에 의해 360도 회전하며,
    상기 제1 면(151a), 상기 제2 면(151b), 상기 제3 면(151c), 상기 제4 면(151d), 상기 제5 면(151e), 상기 제6 면(151f), 상기 제7 면(151g), 상기 제8 면(151h)의 상부면에는 각각 제1 카메라부(152a), 제2 카메라부(152b), 제3 카메라부(152c), 제4 카메라부(152d), 제5 카메라부(152e), 제6 카메라부(152f), 제7 카메라부(152g), 제8 카메라부(152h)가 결합되고, 상기 제3 구동모터(154)를 구동시켜 상기 회전체(151)를 회전시키면서 촛점이나 각도를 맞추도록 제어하는 제어부(160)를 더 포함하며,
    상기 제어부(160)는 상기 제1 구동모터(136)를 구동시켜 상기 제1 볼스크류부재(134)가 수납부재(132)의 하부 내측면(134a)을 따라 상하 방향으로 이동시켜 제1 카메라부(152a), 제2 카메라부(152b), 제3 카메라부(152c), 제4 카메라부(152d), 제5 카메라부(152e), 제6 카메라부(152f), 제7 카메라부(152g), 제8 카메라부(152h)를 상하 방향으로 이동시켜 스캔 각도나, 촛점을 조절하고,
    상기 제어부(160)는 상기 판형 상부 플레이트(111)의 일측에 기울기 센서(162)를 설치하여 상기 판형 상부 플레이트(111)로부터 기울기 정보를 실시간으로 수신하고, 상기 수신된 기울기 정보에 따라 상기 각각의 충격흡수부재(120)의 각 제1 실린더부(122)로 유입되는 유액 공급을 제어하여 좌측에 위치한 각각의 충격흡수부재(120) 또는 우측에 위치한 각각의 충격흡수부재(120)의 길이를 짧게 또는 길게 형성하여 상기 유동 플레이트(114)가 수평을 이루도록 제어하는 것을 특징으로 하는 무인항공기를 이용한 영상데이터의 실시간 영상처리시스템.
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