KR101954748B1 - 목표지점 좌표 추출 시스템 및 방법 - Google Patents

목표지점 좌표 추출 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101954748B1
KR101954748B1 KR1020180102257A KR20180102257A KR101954748B1 KR 101954748 B1 KR101954748 B1 KR 101954748B1 KR 1020180102257 A KR1020180102257 A KR 1020180102257A KR 20180102257 A KR20180102257 A KR 20180102257A KR 101954748 B1 KR101954748 B1 KR 101954748B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
point
camera
observation point
observation
drones
Prior art date
Application number
KR1020180102257A
Other languages
English (en)
Inventor
강창근
김준원
Original Assignee
한화시스템 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한화시스템 주식회사 filed Critical 한화시스템 주식회사
Priority to KR1020180102257A priority Critical patent/KR101954748B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101954748B1 publication Critical patent/KR101954748B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/70—Determining position or orientation of objects or cameras
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • B64C39/024—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use of the remote controlled vehicle type, i.e. RPV
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/08—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw
    • G05D1/0808—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw specially adapted for aircraft
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/97—Determining parameters from multiple pictures
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B29/00—Maps; Plans; Charts; Diagrams, e.g. route diagram
    • G09B29/10—Map spot or coordinate position indicators; Map reading aids
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10032—Satellite or aerial image; Remote sensing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

목표지점 좌표 추출 시스템 및 방법을 개시한다.
목표지점의 좌표를 추출하기 위해 비행하는 드론; 및 상기 드론을 원격 제어하여 제1 및 제2관측지점을 지정하고, 상기 제1 및 제2관측지점에서의 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 이용하여 목표지점의 좌표를 추출하는 지상통제장치;를 포함하는 것이 바람직하다.

Description

목표지점 좌표 추출 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR EXTRACTING TARGET COORDINATE}
본 발명은 목표지점 좌표 추출 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 드론을 활용하여 원거리에서 목표지점의 좌표를 추출할 수 있도록 하는 목표지점 좌표 추출 시스템 및 방법에 관한 것이다.
목표지점의 좌표를 추출하기 위한 방법으로, 종래에는 레이저 거리 측정기를 이용하여 목표지점의 좌표를 추출하는 방법, 기설치되어 있는 기지국 등을 활용한 삼각측량법을 이용하여 목표지점의 좌표를 추출하는 방법, 카메라를 통해 획득한 이미지와 카메라의 내부 파라미터, 좌표, 자세 정보를 알고 있는 경우, 영상처리를 통해 카메라 영상 내 목표지점의 좌표를 추출하는 방법 등이 있다.
여기서 레이저 거리 측정기를 이용하는 경우에는, 레이저 거리 측정기가 고가이고, 레이저 거리 측정기를 군사 분야에서 활용할 경우에는 적으로 가정되는 상대에게 의도치 않게 노출될 수 있는 위험 요소가 존재하는 문제점이 있다.
그리고 기지국 등을 활용한 삼각측량법을 이용하는 경우에는, 기지국과 같은 시스템이 구성된 지역에서만 활용될 수 있는 문제점이 있다.
그리고 영상처리를 이용하는 경우에는, 이미지 깊이 방향, 즉 목표지점과의 거리가 멀고 이미지의 중앙으로 갈수록 이미지 크기에 비해 포함하는 전시 영역이 넓어져 획득한 좌표의 오차가 크고, 카메라 렌즈 원리상 사전에 획득해야 할 내부 파라미터 값 및 기하학적인 관계 값이 있어 사전 준비 사항이 복잡한 문제점이 있다.
한국등록특허공보 제10-1852945호(공고일 2018.04.27.)
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 드론을 이용하여 두 관측지점에서 목표지점을 촬영하고, 두 관측지점에서 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 획득하고, 두 관측지점에서 획득한 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 이용하여 촬영방향을 지도상에 도시하여 두 직선의 교점을 도출함으로써, 목표지점의 좌표를 추출할 수 있도록 하는 목표지점 좌표 추출 시스템 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 목표지점 좌표 추출 시스템은, 목표지점의 좌표를 추출하기 위해 비행하는 드론; 및 상기 드론을 원격 제어하여 제1 및 제2관측지점을 지정하고, 상기 제1 및 제2관측지점에서의 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 이용하여 목표지점의 좌표를 추출하는 지상통제장치;를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 지상통제장치는, 임의의 지점에서 상기 드론에 탑재된 카메라로 획득한 영상의 화면 중앙에 목표지점을 위치시킨 후, 상기 임의의 지점을 제1관측지점으로 지정하고, 상기 제1관측지점에서의 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 획득하고, 상기 드론을 제2관측지점으로 이동시킨 후, 상기 제2관측지점에서의 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 획득하고, 상기 제1 및 제2관측지점에서 획득한 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 이용하여 목표지점의 좌표를 추출하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 카메라는, 상기 제1관측지점에서 상기 제2관측지점으로 이동하는 동안, 상기 목표지점을 자동으로 화면 중앙에 위치시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 지상통제장치는, 상기 제1 및 제2관측지점에서의 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 이용하여 두 개의 직선의 방정식을 도출하고, 두 직선의 교점을 산출하여 상기 목표지점의 좌표로 획득하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 드론은, 상기 지상통제장치의 제어 하에, 상기 제1관측지점과 상기 제2관측지점으로 이동하고, 상기 제1관측지점과 상기 제2관측지점에서의 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 획득하여 상기 지상통제장치로 전송하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 목표지점 좌표 추출 시스템은, 목표지점의 좌표를 추출하기 위해 비행하는 드론; 및 상기 드론을 원격 제어하여 제1관측지점에서 상기 드론에 탑재된 카메라로 획득한 영상의 화면 중앙에 상기 목표지점을 위치시키고, 상기 제1관측지점에서의 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 획득하며, 상기 드론을 제2관측지점으로 이동시킨 후, 제2관측지점에서 상기 카메라로 획득한 영상의 화면 중앙에 상기 목표지점을 위치시키고, 상기 제2관측지점에서의 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 획득하며, 상기 제1 및 제2관측지점에서 획득한 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 이용하여 목표지점의 좌표를 추출하는 지상통제장치;를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 제2관측지점은, 상기 제1관측지점에서 카메라 지향 방향에 수직하는 방향에 위치하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 지상통제장치는, 상기 제1 및 제2관측지점에서 획득한 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 이용하여 월드좌표기준으로 두 개의 직선 방정식을 도출하고, 두 직선의 교점을 산출하여 상기 목표지점의 좌표로 획득하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 목표지점 좌표 추출 방법은, 지상통제장치가, 목표지점의 좌표를 추출하기 위해 비행하는 드론을 원격 제어하여 제1 및 제2관측지점을 지정하는 단계; 및 지상통제장치가, 상기 제1 및 제2관측지점에서의 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 이용하여 목표지점의 좌표를 추출하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시에에서, 상기 제1 및 제2관측지점을 지정하는 단계는, 지상통제장치가, 임의의 지점에서 상기 드론에 탑재된 카메라로 획득한 영상의 화면 중앙에 목표지점을 위치시킨 후, 상기 임의의 지점을 제1관측지점으로 지정하는 단계; 상기 제1관측지점에서의 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 획득하는 단계; 상기 드론을 제2관측지점으로 이동시키는 단계; 및 상기 제2관측지점에서의 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 획득하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 목표지점의 좌표를 추출하는 단계는, 지상통제장치가, 상기 제1 및 제2관측지점에서의 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 이용하여 두 개의 직선의 방정식을 도출하는 단계; 및 두 직선의 교점을 산출하여 상기 목표지점의 좌표로 획득하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 목표지점 좌표 추출 방법은, 지상통제장치가, 제1관측지점에서 드론에 탑재된 카메라로 획득한 영상의 화면 중앙에 목표지점을 위치시키는 단계; 상기 제1관측지점에서의 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 획득하는 단계; 상기 드론을 제2관측지점으로 이동시키는 단계; 상기 제2관측지점에서 상기 카메라로 획득한 영상의 화면 중앙에 상기 목표지점을 위치시키는 단계; 상기 제2관측지점에서의 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 획득하는 단계; 및 상기 제1 및 제2관측지점에서 획득한 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 이용하여 목표지점의 좌표를 추출하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 목표지점의 좌표를 추출하는 단계는, 상기 제1 및 제2관측지점에서 획득한 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 이용하여 월드좌표기준으로 두 개의 직선 방정식을 도출하는 단계; 및 두 직선의 교점을 산출하여 상기 목표지점의 좌표로 획득하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 목표지점 좌표 추출 시스템 및 방법은, 드론을 이용하여 두 관측지점에서 목표지점을 촬영하고, 두 관측지점에서 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 획득하고, 두 관측지점에서 획득한 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 이용하여 촬영방향을 지도상에 도시하여 두 직선의 교점을 도출함으로써, 간단한 방식으로 목표지점의 좌표를 추출할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 목표지점 좌표 추출 시스템의 구성을 개략적으로 보인 도면이다.
도 2는 본 발명에 적용되는 드론의 구성을 개략적으로 보인 도면이다.
도 3은 본 발명에 적용되는 지상통제장치의 구성을 개략적으로 보인 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 목표지점 좌표 추출 방법을 설명하기 위한 처리도이다.
도 5는 본 발명에 따라 표시부에 표시되는 영상 화면과 지도 화면을 예시적으로 보인 도면이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하에서는 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 목표지점 좌표 추출 시스템 및 방법에 대해서 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 목표지점 좌표 추출 시스템의 구성을 개략적으로 보인 도면이다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 목표지점 좌표 추출 시스템은 드론(100) 및 지상통제장치(200)를 포함하여 이루어진다.
드론(100)은 목표지점 좌표 추출을 위해 비행하는 무인기로, 지상통제장치(200)의 제어 하에 비행을 실행한다.
드론(100)은 탑재된 GPS 모듈, 고도계 등을 이용하여 현재 위치 정보인 공간 좌표 정보를 획득하고, 이를 주기적으로 지상통제장치(200)로 송신한다.
드론(100)은 탑재된 카메라를 이용하여 영상을 획득하고, 이를 주기적으로 지상통제장치(200)로 송신한다.
드론(100)은 지상통제장치(200)의 제어 하에 제1관측지점과 제2관측지점으로 이동하고, 제1관측지점과 제2관측지점에서의 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 획득하여 이를 지상통제장치(200)로 전송한다.
지상통제장치(200)는 드론(100)의 비행을 원격 제어하여 드론(100)을 임의의 위치로 이동시키되, 운용자로부터 입력받은 위치로 드론(100)의 비행을 원격 제어하여 이동시킨다.
지상통제장치(200)는 드론(100)의 비행을 원격 제어하여 제1 및 제2관측지점을 지정하고, 제1 및 제2관측지점에서의 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 이용하여 목표지점의 좌표를 추출한다.
구체적으로, 지상통제장치(200)는 운용자의 조작에 따라 드론(100)의 비행을 원격 제어하여 임의의 지점으로 이동시키고, 임의의 지점에서 드론(100)에 탑재된 카메라로 획득한 영상의 화면 중앙에 좌표를 추출하려는 목표지점이 위치하도록 드론(100)에 탑재된 카메라의 지향 방향을 원격 제어하고, 임의의 지점을 제1관측지점으로 지정한다.
전술한 바와 같이 드론(100)에 탑재된 카메라의 지향 방향을 원격 제어하여 목표지점이 화면 중앙에 위치하도록 하면, 제1관측지점에서 카메라 지향 방향의 연장선 상에 목표지점이 위치하게 된다.
이후, 지상통제장치(200)는 드론(100)으로 제1관측지점에서의 좌표획득을 요청하고, 드론(100)은 지상통제장치(200)의 요청에 따라 제1관측지점에서의 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 획득하여 이를 지상통제장치(200)로 전송한다.
드론(100)으로부터 제1관측지점에서의 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 전송받은 지상통제장치(200)는 제1관측지점에서의 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 소정 메모리 영역에 저장하고, 제1관측지점 및 카메라 지향 방향을 지도 화면에 표시한다.
그리고 드론(100)의 비행을 원격 제어하여 제2관측지점으로 드론(100)을 이동시킨다.
여기서 제2관측지점은 제1관측지점에서 카메라 지향 방향에 수직하는 방향에 위치할 수 있다.
이와 같이 드론(100)이 지상통제장치(200)의 제어 하에 제1관측지점에서 제2관측지점으로 이동하는 동안, 드론(100)은 자동으로 목표물을 추적하는 목표물 추적 기능을 통해 목표지점을 자동으로 화면 중앙에 위치시키는 것이 바람직하다.
드론(100)에 목표물 추적 기능이 탑재되어 있지 않은 경우에는, 드론(100)을 제2관측지점으로 이동시킨 후, 운용자가 지상통제장치(200)를 통해 수동으로, 카메라로 획득한 영상의 화면 중앙에 목표지점이 위치하도록 드론(100)에 탑재된 카메라의 지향 방향을 원격 제어하는 것이 바람직하다.
전술한 바와 같이 드론(100)을 제2관측지점으로 이동시킨 후, 지상통제장치(200)는 드론(100)으로 제2관측지점에서의 좌표획득을 요청하고, 드론(100)은 지상통제장치(200)의 요청에 따라 제2관측지점에서의 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 획득하여 이를 지상통제장치(200)로 전송한다.
드론(100)으로부터 제2관측지점에서의 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 전송받은 지상통제장치(200)는 제2관측지점에서의 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 소정 메모리 영역에 저장하고, 제2관측지점 및 카메라 지향 방향을 지도 화면에 표시한다.
이후에는 제1 및 제2관측지점에서의 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 이용하여 목표지점의 좌표를 추출한다.
구체적으로, 제1 및 제2관측지점에서의 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 이용하여 월드좌표기준으로 두 개의 직선 방정식을 도출하고, 두 직선의 교점을 산출하여 목표지점의 좌표로 획득한다.
이와 같이 획득한 목표지점의 좌표를 지도 화면 상에 표시하여 운용자가 목표지점을 인지할 수 있도록 한다.
본 발명의 실시예에서 드론(100)과 지상통제장치(200)는 근거리 무선통신망(예를 들어, RF, Wi-Fi 등), 이동통신망(예를 들어, 3G망, 4G LTE망, 5G망 등) 등의 무선통신망을 통해 통신을 수행할 수 있다.
도 2는 본 발명에 적용되는 드론의 구성을 개략적으로 보인 도면이다.
도 2에 도시하는 바와 같이 본 발명에 적용되는 드론(100)은, 통신부(110), 구동부(120), 위치 측정부(130), 자세 측정부(140), 영상 촬영부(150), 충전부(160), 제어부(170)를 포함하여 이루어진다.
이와 같은 구성에 있어서, 통신부(110)는 근거리 무선통신망, 이동통신망 등의 무선통신망을 통해 지상통제장치(200)와 통신을 수행한다.
구동부(120)는 제어부(170)의 제어 하에 드론(100)을 구동시킨다.
위치 측정부(130)는 드론(100)의 현재 위치를 측정하여 제어부(170)로 인가한다.
위치 측정부(130)는 GPS 모듈, 고도계 등으로 구현될 수 있다.
자세 측정부(140)는 드론(100)의 자세 정보(Roll, Pitch, Yaw)를 측정하여 제어부(170)로 인가한다.
영상 촬영부(150)는 제어부(170)의 제어 하에 목표지점을 촬영한다.
영상 촬영부(150)는 카메라로 구현될 수 있다.
충전부(160)는 안착된 드론 충전소(도시하지 않음)에서 공급되는 충전 전압을 배터리에 충전한다.
제어부(170)는 드론(100)의 전반적인 동작을 제어하되, 지상통제장치(200)로부터 전송되는 제어 명령에 따라 구동부(120)와 연동하여 비행을 실행하여 제1 및 제2관측지점으로 이동하고, 지상통제장치(200)로부터 전송되는 제어 명령에 따라 영상 촬영부(150)의 지향 방향을 제어하고, 지상통제장치(200)로부터 전송되는 제어 명령에 따라 위치 측정부(130) 및 영상 촬영부(150)와 연동하여 제1 및 제2관측지점에서의 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 획득하고, 획득한 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 지상통제장치(200)로 전송한다.
도 3은 본 발명에 적용되는 지상통제장치의 구성을 개략적으로 보인 도면이다.
도 3에 도시하는 바와 같이 본 발명에 적용되는 지상통제장치(200)는, 통신부(210), 제어부(220), 처리부(230), 표시부(240)를 포함하여 이루어진다.
이와 같은 구성에 있어서, 통신부(210)는 근거리 무선통신망, 이동통신망 등의 무선통신망을 통해 드론(100)과 통신을 수행한다.
제어부(220)는 지상통제장치(200)의 전반적인 동작을 제어하며, 운용자의 조작에 따라 드론 비행 제어 명령, 카메라 지향 방향 제어 명령, 제1 및 제2관측지점에서의 좌표획득 명령 등을 생성하여 드론(100)으로 전송한다.
처리부(230)는 제1 및 제2관측지점에서의 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 이용하여 월드좌표기준으로 두 개의 직선 방정식을 도출하고, 두 직선의 교점을 산출하여 목표지점의 좌표로 획득한다.
표시부(240)는 드론(100)으로부터 수신되는 영상 화면, 지도 화면 등을 모니터 등을 통해 표시하되, 지도 화면 상에는 제1 및 제2관측지점, 처리부(230)에서 획득한 목표지점의 좌표 등을 표시할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 목표지점 좌표 추출 방법을 설명하기 위한 처리도이다.
우선, 드론(100)은 임의의 지점에서 영상 촬영부(150)를 통해 촬영한 영상과 드론(100)의 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 포함하는 각종 정보를 주기적으로 지상통제장치(200)로 전송한다(S10).
상기한 단계 S10을 통해 영상, 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 전송받은 지상통제장치(200)는 도 5의 (a)에 도시하는 바와 같이 표시부(240)에 드론(100)으로부터 수신되는 영상을 표시하고, 지도 화면에 드론의 현재 위치를 표시할 수 있다.
상기한 단계 S10을 통해 드론(100)이 임의의 지점에서 촬영한 영상을 수신한 지상통제장치(200)는 운용자의 조작에 따라 드론(100)으로 카메라 지향 방향을 제어하는 명령을 전송하여 영상의 화면 중앙에 목표지점이 위치하도록 하고(S20), 임의의 지점을 제1관측지점으로 지정한다(S30).
상기한 단계 S20에서 운용자는 드론(100)으로부터 수신되는 영상을 표시부(240)를 통해 확인하면서 목표지점이 화면 중앙에 위치하도록 드론(100)의 카메라 지향 방향을 제어할 수 있다.
이후에는, 드론(100)으로 제1관측지점에서의 좌표획득을 요청하고(S40), 드론(100)은 지상통제장치(200)의 요청에 따라 제1관측지점에서의 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 획득하여 이를 지상통제장치(200)로 전송한다(S50).
상기한 단계 S50을 통해 제1관측지점에서의 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 전송받은 지상통제장치(200)는 제1관측지점에서의 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 소정 메모리 영역에 저장하고, 도 5의 (b)에 도시하는 바와 같이 제1관측지점 및 카메라 지향 방향을 지도 화면에 표시한다(S60).
이후에는, 제2관측지점을 지정하고, 드론(100)으로 제2관측지점으로의 이동을 명령하여 드론(100)을 제2관측지점으로 이동시킨다.
구체적으로, 드론(100)으로 제2관측지점으로의 위치 이동을 명령하고(S70), 드론(100)은 지상통제장치(200)의 위치 이동 명령에 따라 제2관측지점으로 비행 이동한 후, 제2관측지점에 도착하면 지상통제장치(200)로 위치 이동 완료를 보고한다(S80).
상기한 단계 S80에서 드론(100)이 지상통제장치(200)의 위치 이동 명령에 따라 제1관측지점에서 제2관측지점으로 비행 이동하는 동안, 드론(100)은 목표물 추적 기능을 통해 목표지점을 자동으로 화면 중앙에 위치시키는 것이 바람직하다.
한편, 드론(100)에 목표물 추적 기능이 탑재되어 있지 않은 경우에는, 드론(100)을 제2관측지점으로 이동시킨 후, 운용자의 조작에 따라 드론(100)으로 카메라 지향방향을 제어하는 명령을 전송하여 영상의 화면 중앙에 목표지점이 위치하도록 하는 것이 바람직하다.
상기한 단계 S70 및 S80을 통해 드론(100)이 위치 이동된 제2관측지점은 제1관측지점에서 카메라 지향 방향에 수직하는 방향에 위치할 수 있다.
상기한 단계 S70 및 S80을 통해 드론(100)을 제2관측지점으로 이동시킨 후, 지상통제장치(200)는 드론(100)으로 제2관측지점에서의 좌표획득을 요청하고(S90), 드론(100)은 지상통제장치(200)의 요청에 따라 제2관측지점에서의 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 획득하여 이를 지상통제장치(200)로 전송한다(S100).
상기한 단계 S100을 통해 제2관측지점에서의 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 전송받은 지상통제장치(200)는 제2관측지점에서의 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 소정 메모리 영역에 저장하고, 도 5의 (c)에 도시하는 바와 같이 제2관측지점 및 카메라 지향 방향을 지도 화면에 표시한다(S110).
이후에는, 제1 및 제2관측지점에서의 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 이용하여 월드좌표기준으로 두 개의 직선 방정식을 도출하고(S120), 두 직선의 교점을 산출하여 목표지점의 좌표로 획득한다(S130).
그리고, 상기한 단계 S130에서 획득한 목표지점의 좌표를 도 5의 (d)에 도시하는 바와 같이 지도 화면 상에 표시하여 운용자가 목표지점을 인지할 수 있도록 한다(S140).
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100. 드론, 110, 210. 통신부,
120. 구동부, 130. 위치 측정부,
140. 자세 측정부, 150. 영상 촬영부,
160. 충전부, 170, 220. 제어부,
200. 지상통제장치, 230. 처리부,
240. 표시부

Claims (13)

  1. 목표지점의 좌표를 추출하기 위해 비행하는 드론; 및
    상기 드론을 원격 제어하여 임의의 지점으로 이동시키고, 상기 임의의 지점에서 상기 드론에 탑재된 카메라로 획득한 영상의 화면 중앙에 목표지점이 위치하도록 상기 카메라의 지향 방향을 원격 제어하고, 상기 임의의 지점을 제1관측지점으로 지정하고, 상기 제1관측지점에서의 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 획득하고, 상기 제1관측지점 및 카메라 지향 방향을 지도 화면에 표시하며, 상기 드론의 비행을 원격 제어하여 상기 드론을 상기 제1관측지점에서 제2관측지점으로 이동시킨 후, 상기 제2관측지점에서 상기 카메라로 획득한 영상의 화면 중앙에 상기 목표지점을 위치시키고, 상기 제2관측지점에서의 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 획득하고, 상기 제2관측지점 및 카메라 지향 방향을 지도 화면에 표시하며, 상기 제1 및 제2관측지점에서 획득한 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 이용하여 두 개의 직선의 방정식을 도출하고, 두 직선의 교점을 산출하여 상기 목표지점의 좌표를 추출하는 지상통제장치;를 포함하는, 목표지점 좌표 추출 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2관측지점은,
    상기 제1관측지점에서 카메라 지향 방향에 수직하는 방향에 위치하는, 목표지점 좌표 추출 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 카메라는,
    상기 제1관측지점에서 상기 제2관측지점으로 이동하는 동안, 상기 목표지점을 자동으로 화면 중앙에 위치시키는, 목표지점 좌표 추출 시스템.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 드론은,
    상기 지상통제장치의 제어 하에, 상기 제1관측지점과 상기 제2관측지점으로 이동하고, 상기 제1관측지점과 상기 제2관측지점에서의 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 획득하여 상기 지상통제장치로 전송하는, 목표지점 좌표 추출 시스템.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 지상통제장치가, 목표지점의 좌표를 추출하기 위해 비행하는 드론을 원격 제어하여 임의의 지점을 이동시키고, 상기 임의의 지점에서 상기 드론에 탑재된 카메라로 획득한 영상의 화면 중앙에 목표지점이 위치하도록 상기 카메라의 지향 방향을 원격 제어하고, 상기 임의의 지점을 제1관측지점으로 지정하는 단계;
    상기 제1관측지점에서의 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 획득하는 단계;
    상기 제1관측지점 및 카메라 지향 방향을 지도 화면에 표시하는 단계;
    상기 드론의 비행을 원격 제어하여 상기 드론을 상기 제1관측지점에서 제2관측지점으로 이동시키는 단계;
    상기 제2관측지점에서 상기 카메라로 획득한 영상의 화면 중앙에 상기 목표지점을 위치시키는 단계;
    상기 제2관측지점에서의 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 획득하는 단계;
    상기 제2관측지점 및 카메라 지향 방향을 지도 화면에 표시하는 단계;
    상기 제1 및 제2관측지점에서 획득한 드론 자세 정보 및 공간 좌표 정보, 카메라 지향 방향을 이용하여 두 개의 직선의 방정식을 도출하는 단계; 및
    두 직선의 교점을 산출하여 상기 목표지점의 좌표를 추출하는 단계;를 포함하는, 목표지점 좌표 추출 방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
KR1020180102257A 2018-08-29 2018-08-29 목표지점 좌표 추출 시스템 및 방법 KR101954748B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180102257A KR101954748B1 (ko) 2018-08-29 2018-08-29 목표지점 좌표 추출 시스템 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180102257A KR101954748B1 (ko) 2018-08-29 2018-08-29 목표지점 좌표 추출 시스템 및 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101954748B1 true KR101954748B1 (ko) 2019-03-06

Family

ID=65761477

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180102257A KR101954748B1 (ko) 2018-08-29 2018-08-29 목표지점 좌표 추출 시스템 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101954748B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102243810B1 (ko) * 2021-02-08 2021-04-23 뉴인테크 주식회사 헬리캠의 실시간 촬영 영상에 위치 및 속성 정보를 자막으로 생성하는 방법 및 시스템
KR20210130412A (ko) 2020-04-22 2021-11-01 주식회사 공간정보 드론시스템을 이용한 원격 좌표측정 시스템

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007240506A (ja) * 2006-03-06 2007-09-20 Giyourin Cho ３次元形状と３次元地形計測法
JP2011169658A (ja) * 2010-02-17 2011-09-01 Mitsubishi Electric Corp 撮影位置特定装置および撮影位置特定方法
JP2013096934A (ja) * 2011-11-04 2013-05-20 Nec Corp 目標位置検出装置、該検出装置に用いられる目標位置検出方法及び目標位置検出プログラム
KR101852945B1 (ko) 2017-07-12 2018-04-27 (주)엠제빈 타겟 포인팅 및 트래킹 기능을 갖는 라이다 시스템 및 라이다 시스템을 이용한 타겟 포인팅 및 트래킹 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007240506A (ja) * 2006-03-06 2007-09-20 Giyourin Cho ３次元形状と３次元地形計測法
JP2011169658A (ja) * 2010-02-17 2011-09-01 Mitsubishi Electric Corp 撮影位置特定装置および撮影位置特定方法
JP2013096934A (ja) * 2011-11-04 2013-05-20 Nec Corp 目標位置検出装置、該検出装置に用いられる目標位置検出方法及び目標位置検出プログラム
KR101852945B1 (ko) 2017-07-12 2018-04-27 (주)엠제빈 타겟 포인팅 및 트래킹 기능을 갖는 라이다 시스템 및 라이다 시스템을 이용한 타겟 포인팅 및 트래킹 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210130412A (ko) 2020-04-22 2021-11-01 주식회사 공간정보 드론시스템을 이용한 원격 좌표측정 시스템
KR102243810B1 (ko) * 2021-02-08 2021-04-23 뉴인테크 주식회사 헬리캠의 실시간 촬영 영상에 위치 및 속성 정보를 자막으로 생성하는 방법 및 시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11740080B2 (en) Aerial video based point, distance, and velocity real-time measurement system
US9641810B2 (en) Method for acquiring images from arbitrary perspectives with UAVs equipped with fixed imagers
CN106873627B (zh) 一种自动巡检输电线路的多旋翼无人机及方法
US9013576B2 (en) Aerial photograph image pickup method and aerial photograph image pickup apparatus
WO2018210078A1 (zh) 无人机的距离测量方法以及无人机
CN105182992A (zh) 无人机的控制方法、装置
CN110910459B (zh) 一种对摄像装置的标定方法、装置及标定设备
KR101160454B1 (ko) 무인항공기의 자세 제어를 이용한 3ｄ 공간정보구축 방법
US10337863B2 (en) Survey system
US8649917B1 (en) Apparatus for measurement of vertical obstructions
JP2014006148A (ja) 航空写真撮像方法及び航空写真撮像システム
CN105956081B (zh) 地面站地图更新方法及装置
CN107783555B (zh) 一种基于无人机的目标定位方法、装置及系统
CN115597659A (zh) 一种变电站智能安全管控方法
CN110879617A (zh) 一种红外引导无人机降落方法及装置
WO2020147085A1 (zh) 拍摄控制方法及可移动平台
JPWO2018198313A1 (ja) 無人飛行体のアクションプラン作成システム、方法及びプログラム
CN110910502A (zh) 一种无人机三维建模系统
KR101954748B1 (ko) 목표지점 좌표 추출 시스템 및 방법
JP2011169658A (ja) 撮影位置特定装置および撮影位置特定方法
KR101651152B1 (ko) 공간 모델과 결합하는 드론의 영상영역 모니터링 시스템
JP2019219874A (ja) 自律移動撮影制御システムおよび自律移動体
JP7437930B2 (ja) 移動体及び撮像システム
KR102149494B1 (ko) 드론을 이용한 구조물 검사 시스템 및 검사 방법
KR101590889B1 (ko) 표적 추적 정확도 분석을 위한 영상 기반의 위치추정 방법 및 이를 위한 위치추정 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant