KR101963604B1 - Submarine wide area orthophoto imaging device including hyperspectroscopic camera - Google Patents

Submarine wide area orthophoto imaging device including hyperspectroscopic camera Download PDF

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KR101963604B1
KR101963604B1 KR1020180113980A KR20180113980A KR101963604B1 KR 101963604 B1 KR101963604 B1 KR 101963604B1 KR 1020180113980 A KR1020180113980 A KR 1020180113980A KR 20180113980 A KR20180113980 A KR 20180113980A KR 101963604 B1 KR101963604 B1 KR 101963604B1
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김원식
정주봉
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한국지질자원연구원
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Abstract

The present invention relates to a submarine wide-area orthophoto imaging device which comprises: a frame formed long in one direction; a posture control unit installed in the frame and moving the frame in water or controlling the frame to maintain in a proper position; at least three image information acquisition units installed in the frame and acquiring image information of a seabed; and a sensor unit installed in the frame, and including a position sensor for providing information on a submarine position in acquiring the image information of the image information acquisition unit. A part of the multiple image information acquisition units is a hyperspectral camera.

Description

초분광카메라를 포함하는 해저면 광역정사영상 촬영장치{SUBMARINE WIDE AREA ORTHOPHOTO IMAGING DEVICE INCLUDING HYPERSPECTROSCOPIC CAMERA} TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a submarine wide area orthophoto photographing apparatus including an ultra-spectral camera,

본 발명은 해저면 매질상태 분석방법으로는 해저퇴적물의 구성, 저서생물의 종류 및 특성, 해저면 가스유출의 유무 등을 파악하여 해저면지질상태 분석 및 수산어업분야에 활용할 수 있는 초분광카메라를 포함하는 해저면 광역정사영상 촬영장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method for analyzing the state of seafloor medium, including the structure of seabed sediments, the types and characteristics of benthic organisms, and the presence or absence of gas outflow at the seabed, To a submarine wide area orthophoto imaging device including the same.

해양조사에서 해저면의 상태정보를 획득하는 것은 해양의 지질, 물리, 생물 등을 연구하는 연구자와 어업 종사자에게 매우 중요한 것이다. Obtaining oceanographic status information from ocean surveys is very important for researchers and fishermen who are studying the ocean's geology, physics, and biology.

해저면의 상태정보에는 해저면에 서식하는 해조류, 산호 및 해저생물종 등을 위치와 연관하여 획득한 생물정보, 연안의 침식과 퇴적 등의 해저면의 지질정보 또는 인공어초의 분포, 보존형태 및 시설상태 등을 파악하는 어업구조물 정보 등이 있다. The status information of the sea floor includes bioinformation acquired in relation to location of algae, coral and submarine species living on the sea floor, geological information of submarine surface such as coastal erosion and sedimentation, distribution of artificial fishes, And information on the fishery structure that grasps the status.

이와 같은 다양한 해저면의 상태정보 중 해저면의 해저퇴적득물의 구성, 저서생물의 종류 및 특성, 해저면 가스유출의 유무 등은 종래에 이용되어온 수중카메라나 탄성파 탐지방법으로 정보를 취득하기 어렵다. It is difficult to acquire information from underwater cameras or seismic wave detection methods that have been used in the past, such as the composition of the seabed sediment on the sea floor, the types and characteristics of benthic organisms,

또한, 종래의 해저면의 상태정보를 획득하는 방법 중 대표적인 것은 해저면 영상을 분석하는 것이다. 하지만 현재까지 해저면 영상을 얻기 위한 기술은 특정 정점에 대해 수중카메라를 통해 촬영하거나, 수중카메라를 수중에 투입하여 일정거리 예인하여 촬영하는 것으로 매우 좁은 범위에서만 촬영이 수행하는 것에 불과하다. A typical method for acquiring the state information of a conventional sea floor is to analyze the sea floor image. However, up to now, the technique for acquiring the sea floor image has only been performed in a very narrow range by photographing a specific vertex through an underwater camera or by putting an underwater camera into water and towing a certain distance.

따라서 넓은 범위에서의 광역정사영상 정보를 수집할 수 있으며, 해저면의 해저퇴적득물의 구성, 저서생물의 종류 및 특성, 해저면 가스유출의 유무 등을 확인할 수 있는 방안이 필요한 실정이다. Therefore, it is necessary to find a wide range of wide-range orthoimage information and to find out the composition of submarine sediment, the types and characteristics of benthic organisms,

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서 하나의 촬영장치에 포함된 복수의 카메라로 넓은 영역의 해저면을 촬영함으로써 정확한 위치정보를 수반하는 광역정사영상을 촬영하되, 광역정사영상 중 특정 부분은 초분광카메라로 촬영하여 해저퇴적득물의 구성, 저서생물의 종류 및 특성, 해저면 가스유출의 유무 등을 분석할 수 있는 초분광카메라를 포함하는 해저면 광역정사영상 촬영장치를 제공하고자 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide an apparatus and method for photographing a wide-range orthoimage image accompanied by accurate position information by photographing a large area of undersurface with a plurality of cameras included in one photographing apparatus, The present invention is to provide a subsea wide area orthophotographic apparatus including an ultra-spectral camera capable of analyzing the composition of seabed sediments, species and characteristics of benthic organisms, and the presence or absence of seafloor gas outflow.

한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.On the other hand, other unspecified purposes of the present invention will be further considered within the scope of the following detailed description and easily deduced from the effects thereof.

상기 일 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 해저면 광역정사영상 촬영장치는 일 방향으로 길게 형성되는 프레임; 상기 프레임에 설치되며, 상기 프레임을 수중에서 이동시키거나 상기 프레임을 정자세로 유지하도록 제어하는 자세제어유닛; 상기 프레임에 설치되며, 해저면의 영상정보를 취득할 수 있는 적어도 3개 이상의 영상정보취득유닛; 및 상기 프레임에 설치되며, 상기 영상정보취득유닛의 영상정보 취득시의 해저에서의 위치에 관한 정보를 제공하는 위치센서를 포함하는 센서유닛;을 포함하고, 상기 복수의 영상정보취득유닛 중 일부는 초분광카메라인 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for photographing a seabed wide-area orthophoto according to an embodiment of the present invention. An attitude control unit installed in the frame for moving the frame in water or controlling the frame to stay in a normal state; At least three or more image information acquisition units installed in the frame and capable of acquiring image information of a sea floor; And a sensor unit installed in the frame, the sensor unit including a position sensor for providing information on a position in the seabed at the time of acquiring image information of the image information acquiring unit, wherein a part of the plurality of image information acquiring units And is an ultra-spectroscopic camera.

일 예에 있어서, 상기 복수의 영상정보취득유닛 중 외측에 배치된 영상정보취득유닛을 제1영상정보취득유닛이라 하고, 중앙부에 배치된 영상정보취득유닛을 제2영상정보취득유닛이라 할 때, 상기 제2영상정보취득유닛 중 적어도 하나는 초분광카메라인 것을 특징으로 할 수 있다.In one example, when the image information acquiring unit disposed outside the plurality of image information acquiring units is referred to as a first image information acquiring unit and the image information acquiring unit disposed at the center is referred to as a second image information acquiring unit, And at least one of the second image information obtaining units is an ultra-spectral camera.

일 예에 있어서, 상기 프레임은 서로 이격되어 배치되는 제1레일 및 제2레일을 포함하고, 상기 제2영상정보취득유닛은 상기 제1레일 및 상기 제2레일 사이에서 상기 제1레일 및 상기 제2레일을 타고 이동함으로써 상기 제2영상정보취득유닛은 상기 제1영상정보취득유닛으로부터 취득한 영상정보 중 특정부분의 영상정보를 취득할 수 있는 것을 특징으로 할 수 있다. In one example, the frame includes a first rail and a second rail spaced apart from each other, and the second image information acquiring unit includes a first rail and a second rail between the first rail and the second rail, And the second image information acquiring unit can acquire image information of a specific part of the image information acquired from the first image information acquiring unit by moving on the second rail.

일 예에 있어서, 상기 영상정보취득유닛은 4개 이상 포함되고, 상기 제1영상정보취득유닛의 카메라는 초점거리가 8 내지 15 mm인 광각용 어안렌즈를 구비하고, 상기 제2영상정보취득유닛 중 일부의 카메라는 초점거리가 8 내지 15 mm인 광각용 어안렌즈를 구비하며, 상기 제2영상정보취득유닛 중 다른의 카메라는 초분광카메라인 것 것을 특징으로 할 수 있다.In one example, four or more image information acquisition units are included, and the camera of the first image information acquisition unit includes a wide angle fisheye lens having a focal length of 8 to 15 mm, Wherein the first camera has a wide-angle fisheye lens having a focal length of 8 to 15 mm, and the other camera is an ultra-spectroscopic camera.

일 예에 있어서, 상기 제1영상정보취득유닛에서 취득한 영상정보는 서로 일부분 중첩되는 중첩영역을 가지는 것을 할 수 있다.In one example, the image information acquired by the first image information acquiring unit may have an overlapping area partially overlapped with each other.

일 예에 있어서, 상기 영상정보취득유닛은, 롤 방향으로 회전하는 롤 회전축이 내측에 형성된 원형의 제1가이드; 상기 롤 회전축의 중앙부에 설치되며, 피치 방향으로 회전하는 피치 회전축이 내측에 형성된 원형의 제2가이드; 및 상기 피치 회전축의 중앙부에 설치되며, 상기 롤 회전축 및 상기 피치 회전축의 회전에 의해 촬영부가 해저면으로 향하도록 조정되는 카메라;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one example, the image information acquiring unit includes: a circular first guide having a roll rotation shaft rotated in the roll direction inside; A circular second guide provided at the center of the roll rotation axis and having a pitch rotation axis that rotates in the pitch direction on the inner side; And a camera installed at the center of the pitch rotation axis and adjusted so that the image sensing unit is directed toward the sea floor by rotation of the roll rotation axis and the pitch rotation axis.

일 예에 있어서, 상기 자세제어유닛은 트러스터(Thruster)이며, 상기 프레임을 수중에서 이동시키거나 상기 프레임을 정자세로 유지하기 위해 상기 트러스터는 적어도 일축으로 틸트되는 것을 특징으로 할 수 있다.In one example, the attitude control unit is a thruster, and the thruster may be tilted at least uniaxially to move the frame in water or to keep the frame in a normal state.

일 예에 있어서, 상기 센서유닛은 제1센서유닛 및 제2센서유닛을 구비하고, 상기제1센서유닛 및 제2센서유닛은 일 방향에서로 이격되어 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.In one example, the sensor unit may include a first sensor unit and a second sensor unit, and the first sensor unit and the second sensor unit may be spaced apart from each other in one direction.

일 예에 있어서, 상기 센서유닛은 상기 영상정보취득유닛의 영상 정보 취득시의 수압을 측정할 수 있는 수압센서를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In one example, the sensor unit may further include a water pressure sensor capable of measuring a water pressure at the time of acquiring image information of the image information acquiring unit.

일 예에 있어서, 상기 센서유닛은 상기 프레임의 자세에 관한 정보를 측정할 수 있는 자이로센서를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. In one example, the sensor unit may further include a gyro sensor capable of measuring information about a posture of the frame.

본 발명의 일 실시예에 따른 초분광 카메라를 포함하는 해저면 광역정사영상 촬영장치는 하나의 촬영장치에 포함된 복수의 카메라로 넓은 영역의 해저면을 촬영함으로써 정확한 위치정보를 수반하는 광역정사영상을 촬영할 수 있으며, 광역정사영상 중 특정 부분은 초분광카메라로 촬영하여 해저퇴적득물의 구성, 저서생물의 종류 및 특성, 해저면 가스유출의 유무 등에 관한 정보를 취득할 수 있다. The apparatus for photographing a seabed wide-area orthophotographic image including an ultra-spectral camera according to an embodiment of the present invention includes a wide-range orthoimage- And a specific part of the wide orthoimage image can be photographed with an ultrasound camera to acquire information on the composition of the subsea sedimentation, the type and characteristics of benthic organisms, and the presence or absence of a subsea gas outflow.

한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.On the other hand, even if the effects are not explicitly mentioned here, the effect described in the following specification, which is expected by the technical features of the present invention, and its potential effects are treated as described in the specification of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해저면 광역정사영상 촬영장치의 개략적 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해저면 광역정사영상 촬영장치의 개략적 저면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 해저면 광역 정사영상 촬영장치의 영상정보취득유닛의 구조를 설명하기 위한 영상정보취득유닛의 개략적 측면도(a) 및 평면도(b)이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 해저면 광역정사영상 촬영장치를 이용하여 해당 위치의 해저면의 영상정보를 취득하는 것을 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 수중카메라를 이용하여 취득한 해저면의 영상정보의 사진이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 해저면 광역정사영상 촬영장치의 개략적 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 해저면 광역정사영상 촬영장치를 이용하여 해당 위치의 해저면의 영상정보를 취득하는 것을 개략적으로 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 해저면 광역정사영상 촬영장치의 개략적 사시도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 해저면 광역정사영상의 모자이킹 방법의 개략적 흐름도를 도시한 것이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 해저면 광역정사영상의 모자이킹 방법의 제1 모자이킹 방법이 수행되는 방법 설명하기 위한 참고도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 해저면 광역정사영상의 모자이킹 방법의 제2 모자이킹 단계가 수행되는 과정을 설명하기 위한 참고도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 해저면 광역정사영상의 광역정사영상을 획득하는 단계가 수행되는 과정을 설명하기 위한 것이다.
※ 첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.1 is a schematic perspective view of an undersea wide-area orthophotographic apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic bottom view of an undersea wide-area orthophotographic apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic side view (a) and a plan view (b) of an image information acquisition unit for explaining the structure of an image information acquisition unit of a seabed wide-area orthophoto imaging device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic view illustrating acquisition of image information of a bottom surface of a corresponding location using a seabed wide-area orthophotographic apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a photograph of image information of the sea floor obtained using an underwater camera.
6 is a schematic perspective view of an undersea wide-area orthophoto imaging apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a schematic view illustrating acquisition of image information of a bottom surface of a corresponding location using a seabed wide-area orthophotography apparatus according to another embodiment of the present invention.
8 is a schematic perspective view of an undersea wide-area orthophotographic apparatus according to another embodiment of the present invention.
9 is a schematic flowchart of a method of mosaicking an undersea wide-area orthoimage image according to another embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a reference diagram for explaining a method of performing a first mosaicking method of a mosaicking method of a seabed wide area orthoimage image according to another embodiment of the present invention.
11 is a reference view for explaining a process of performing a second mosaicking step of a mosaicking method of a seabed wide area orthoimage image according to another embodiment of the present invention.
12 is a flowchart illustrating a process of acquiring a wide-area orthoimage image of a seabed wide-area orthoimage according to another embodiment of the present invention.
* The accompanying drawings illustrate examples of the present invention in order to facilitate understanding of the technical idea of the present invention, and thus the scope of the present invention is not limited thereto.

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may obscure the subject matter of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 해저면 광역정사영상 촬영장치의 구조에 대해 설명하도록 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a structure of a seabed wide-area orthophoto imaging apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해저면 광역정사영상 촬영장치의 개략적 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 해저면 광역정사영상 촬영장치의 개략적 저면도이다.FIG. 1 is a schematic perspective view of a seafloor wide-area orthophotography apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic bottom view of a seafloor wide-area orthophotography apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 해저면 광역정사영상 촬영장치(100)는 프레임(10), 자세제어유닛(20), 영상정보취득유닛(30) 및 센서유닛(40)을 포함한다. 1 and 2, a submarine wide area orthophotography apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a frame 10, a posture control unit 20, an image information acquisition unit 30, (40).

프레임(10)은 일 방향으로 길게 형성되며, 내외측에 각종 유닛을 설치할 수 있는 공간을 가지고 있다. 프레임(10)은 부식에 강한 소재를 이용하여 형성될 수 있으며, 예를 들어 강화플라스틱으로 형성하는 것도 가능하다. The frame 10 is elongated in one direction and has a space in which various units can be installed inside and outside. The frame 10 may be formed using a material resistant to corrosion, for example, a reinforced plastic.

한편, 프레임(10)은 서로 이격되어 배치되는 제1레일(10a)과 제2레일(10b)을 구비한다. 제1레일(10a)과 제2레일(10b)은 내측에 각각 제1체결부(11a) 및 제2체결부(11b)를 구비한다. 프레임(10)의 내측에는 여러가지 유닛이 설치될 수 있는데, 설치하고자 하는 유닛의 제1체결암(12a) 및 제2체결암(12b)을 각각 제1체결부(11a) 및 제2체결부(11b)에 체결할 수 있다. 제1체결부(11a) 및 제2체결부(11b)에 체결된 유닛은 제1레일(10a)과 제2레일(10b)을 따라 이동할 수 있다. 나아가, 리니어 모터 등의 동력을 구비한 경우, 제1체결부(11a) 및 제2체결부(11b)에 체결된 유닛의 제1레일(10a)과 제2레일(10b) 상에서의 위치를 제어하는 것도 가능하다. Meanwhile, the frame 10 includes a first rail 10a and a second rail 10b which are spaced apart from each other. The first rail 10a and the second rail 10b are provided with a first fastening portion 11a and a second fastening portion 11b on the inner side, respectively. Various units can be installed inside the frame 10. The first fastening arm 12a and the second fastening arm 12b of the unit to be installed are respectively fixed to the first fastening portion 11a and the second fastening portion 12b 11b. The unit fastened to the first fastening portion 11a and the second fastening portion 11b can move along the first rail 10a and the second rail 10b. Further, in the case where a power such as a linear motor is provided, the position of the unit fastened to the first fastening portion 11a and the second fastening portion 11b on the first rail 10a and the second rail 10b is controlled It is also possible to do.

프레임(10)에는 자세제어유닛(20)이 설치된다. 예를 들어, 자세제어유닛(20)은 프레임(10)의 양 단부에 배치될 수 있다. 자세제어유닛(20)은 프레임(10)을 수중에서 이동시키거나, 정자세로 유지하도록 제어하는 역할을 수행할 수 있다. 이때, 정자세란 해저면 광역정사영상을 촬영하기 위해 적합한 자세를 의미하며, 예를 들어 해저면에 수평한 자세를 의미할 수 있다. The frame 10 is provided with an attitude control unit 20. For example, the posture control unit 20 may be disposed at both ends of the frame 10. The posture control unit 20 can perform a role of controlling the frame 10 to move in the water or keep it in the normal state. In this case, the term "permanent magnet" means a suitable posture for photographing a wide-area orthophoto image on the sea floor, for example, a horizontal posture on the sea floor.

자세제어유닛(20)으로는 수중에서 동력원이 될 수 있는 장치를 이용할 수 있다. 예를 들어, 자세제어유닛(20)으로 트러스터(Thruster)를 이용할 수 있다. 이때, 트러스터는 적어도 일축에서 소정의 각도로 틸트되도록 설치될 수 있다. 또는, 3개 이상의 트러스터가 각 트러스터의 위치를 꼭짓점으로 하는 면을 형성하도록 배치되어, 각 트러스터를 제어함으로써 프레임(10)을 이동시키거나, 정자세로 유지하도록 제어하는 것도 가능하다. As the posture control unit 20, an apparatus that can become a power source in water can be used. For example, the attitude control unit 20 may use a thruster. At this time, the trusser can be installed to tilt at least one axis at a predetermined angle. Alternatively, three or more thrusters may be arranged so as to form a plane having a vertex of the position of each trusser. By controlling each trusser, it is also possible to control the frame 10 to move or maintain the frame 10 in the normal state.

프레임(10)에는 복수의 영상정보취득유닛(30)이 설치된다. 영상정보취득유닛(30)은 수중에서 해저면의 영상정보를 취득하는 역할을 수행한다. In the frame 10, a plurality of image information obtaining units 30 are provided. The image information acquiring unit 30 plays a role of acquiring image information of the sea floor in the water.

본 발명의 일 실시예의 해저면 광역정사영상 촬영장치(100)의 해저면 광역정사영상 촬영장치(100)에 하나가 아닌 복수개의 영상정보취득유닛(30)을 설치함으로써, 보다 넓은 영역의 해저면에 대한 영상정보를 취득할 수 있다. 또한, 복수의 영상정보취득유닛(30)의 위치 차이에 따른 위상차이에 의해 해저면의 3차원 형상에 관한 정보를 취득할 수 있다. By providing a plurality of image information acquisition units 30 other than one in the undersurface wide-area orthophoto imaging apparatus 100 of the undersea wide-area orthophoto imaging apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, Can be acquired. Further, the information on the three-dimensional shape of the sea floor can be acquired by the phase difference according to the position difference of the plurality of image information obtaining units 30. [

이때 영상정보취득유닛(30)은 프레임(10)과 무관하게 항상 해저면의 영상정보를 취득하도록 할 필요가 있다. At this time, the image information acquiring unit 30 needs to always acquire the image information of the sea floor regardless of the frame 10.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 해저면 광역 정사영상 촬영장치(100)의 영상정보취득유닛(30)의 구조를 설명하기 위한 영상정보취득유닛(30)의 개략적 측면도(a) 및 평면도(b)이다. 3 is a schematic side view (a) and a top view (a) of the image information obtaining unit 30 for explaining the structure of the image information obtaining unit 30 of the seabed wide area orthophoto photographing apparatus 100 according to the embodiment of the present invention. (b).

도 3(a) 및 도 3(b)를 참조하면, 본 발명의 영상정보취득유닛(30)은 제1가이드(31)와 제1가이드(31)의 내측에 배치되는 제2가이드(32) 및 제2가이드(32)의 내측에 배치되는 카메라(35)를 포함한다. 3 (a) and 3 (b), the image information obtaining unit 30 of the present invention includes a first guide 31 and a second guide 32 disposed inside the first guide 31, And a camera 35 disposed on the inside of the second guide 32.

제1가이드(31)의 내측에는 롤(roll) 방향으로 회전하는 롤 회전축(31a)이 형성되며, 롤 회전축(31a)의 중앙부에 제2가이드(32)가 설치된다. 즉, 제2가이드(32)는 롤 방향으로 회전가능하다. A roll rotation shaft 31a which rotates in the roll direction is formed inside the first guide 31 and a second guide 32 is provided at the center of the roll rotation shaft 31a. That is, the second guide 32 is rotatable in the roll direction.

제2가이드(32)의 내측에는 피치(pitch) 방향으로 회전하는 피치 회전축(32a)이 형성되며, 피치(pitch) 회전축(32a)의 중앙부에는 카메라(35)가 배치된다. 즉, 카메라(35)는 피치 방향으로 회전가능하다.A pitch rotation axis 32a that rotates in the pitch direction is formed inside the second guide 32 and a camera 35 is disposed at the center of the pitch rotation axis 32a. That is, the camera 35 is rotatable in the pitch direction.

결론적으로, 카메라(35)는 촬영부(36) 방향으로 무게중심이 위치하도록 함으로써, 롤 회전축(31a)과 피치 회전축(32a)에 의해 프레임(10)의 자세와 무관하게 안정적으로 해저면의 영상정보를 취득할 수 있다. 무게중심을 조절하기 위해 별도의 무게추를 설치하는 것도 가능하다. As a result, the center of gravity of the camera 35 is positioned in the direction of the photographing unit 36, so that the camera 35 can stably project the image of the sea floor regardless of the attitude of the frame 10 by the roll rotation axis 31a and the pitch rotation axis 32a Information can be acquired. It is also possible to install a separate weight to adjust the center of gravity.

즉, 도 3(a)에 도시된 바와 같이, 프레임(10)이 롤링 방향으로 θ만큼 기울어지더라도, 롤링 회전축(31a)에 의해 제2가이드(32)가 θ만큼 보상되어 카메라(35)의 촬영부(36)가 항상 해저면을 향하게 된다. 만약, 프레임(10)이 피치 방향으로 기울어진 경우라면, 피치 회전축(32a)에 의해 카메라(35)가 기울어진 각도를 보상하여 카메라(35)의 촬영부(36)가 항상 해저면을 향하게 된다. 3 (a), even if the frame 10 is inclined by? In the rolling direction, the second guide 32 is compensated by the rolling rotary shaft 31a by? The photographing section 36 always faces the sea floor. If the frame 10 is tilted in the pitch direction, the angle of tilting of the camera 35 by the pitch rotation axis 32a is compensated, so that the photographing portion 36 of the camera 35 always faces the bottom of the sea .

따라서 이와 같은 기울기 보상 시스템을 구비한 본 발명의 영상정보취득유닛(30)을 이용함으로써, 해류와 같은 외부 환경과 무관하게 해저면에 대한 영상정보를 안정적으로 취득할 수 있다는 장점이 있다. Therefore, by using the image information acquisition unit 30 of the present invention having such a tilt compensation system, it is possible to stably acquire image information on the sea floor regardless of the external environment such as ocean currents.

영상정보취득유닛(30)은 제1가이드(31)의 외측에 배치되어 상기 롤 회전축(31a) 및 피치 회전축(32a)의 움직임이 외부로부터 간섭되는 것을 방지하기 위한 보호가이드(39)를 더 포함할 수 있다. 이때, 보호가이드(39)와 제1가이드(31)는 연결축(39a)에 의해 서로 고정될 수 있다.The image information obtaining unit 30 further includes a protection guide 39 disposed outside the first guide 31 for preventing the movement of the roll rotation shaft 31a and the pitch rotation shaft 32a from the outside can do. At this time, the protection guide 39 and the first guide 31 may be fixed to each other by a connection shaft 39a.

또한, 카메라(35)에는 도 3(b)에 도시한 바와 같이 조명부(50)가 설치 될 수 있다. 심해는 광량이 부족하여 영상정보 취득에 어려움이 있는데, 본 발명의 일 예는 조명부(50)를 구비하여 부족한 광량에 따른 문제를 해소할 수 있다. 다만, 조명부(50)는 카메라(35)에 설치되어야만 하는 것은 아니며, 도 2에 도시한 바와 같이 다른 위치에 설치되는 것도 가능하다. 조명부(50)로는 LED, HID 등의 발광 장치를 이용할 수있다. 3 (b), the camera 35 may be provided with the illumination unit 50. [ The depth of field is insufficient to acquire image information because of a shortage of light. An example of the present invention includes the illumination unit 50 to solve the problem caused by the insufficient amount of light. However, the lighting unit 50 is not necessarily installed in the camera 35, but may be installed at another position as shown in Fig. As the illumination unit 50, a light emitting device such as an LED or HID may be used.

한편, 본 발명의 해저면 광역정사영상 촬영장치(100)는 카메라(35)로 광학 촬영기기를 이용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 해저면 광역정사영상 촬영장치(100)는 카메라(35)로 초분광카메라를 사용할 수 있다. 초분광카메라는 가시광선 영역(400 ~ 700 nm)과 근적외선 영역(700 nm ~ 1,000 nm)의 파장대를 수백개 또는 수천개의 밴드로 나눌 수 있는 카메라를 의미한다. 즉, 초분광카메라는 빛의 파장을 매우 많은 범위(예를 들어, 10 nm 단위)로 나누어 육안으로 볼 수 없는 빛의 파장을 취득하고 분석하는 카메라를 의미한다. 일반적인 카메라나 음파를 이용한 해저면 매질상태 분석방법으로는 해저퇴적물의 구성, 저서생물의 종류 및 특성, 해저면 가스유출의 유무 등을 확인할 수 없다. 하지만 해저퇴저물의 구성, 저서생물의 종류 및 특성, 해저면 가스유출의 유무 등은 각각 특정한 빛을 반사하는 고유의 성질을 가지고 있다. 따라서 본 발명의 일 예는 가시광선 영역(400 ~ 700 nm)과 근적외선 영역(700 nm ~ 1,000 nm)의 파장대를 수백개 또는 수천개의 밴드로 나누어 확인할 수 있는 초분광카메라를 이용함으로써, 해저퇴저물의 구성, 저서생물의 종류 및 특성, 해저면 가스유출의 유무 등을 확인할 수 있다.Meanwhile, the seabed wide area orthophoto photographing apparatus 100 of the present invention can use the optical photographing apparatus as the camera 35, but the present invention is not limited thereto. In particular, the submarine wide-area orthophoto imaging device 100 according to an embodiment of the present invention may use an ultra-spectral camera as the camera 35. [ Ultrasound cameras are cameras that can divide the wavelength range of visible light (400 to 700 nm) and near infrared (700 to 1,000 nm) into hundreds or thousands of bands. In other words, an ultrasound camera means a camera that divides the wavelength of light into a very large range (for example, 10 nm units) to acquire and analyze the wavelength of light that can not be seen by the naked eye. It is impossible to identify the composition of subsea sediments, the types and characteristics of benthic organisms, and the presence or absence of seafloor gas outflows using general camera or sound waves. However, the composition of submarine sediments, species and characteristics of benthic organisms, and the presence or absence of submarine gas outflows are inherent in reflecting specific light. Therefore, one example of the present invention uses an ultrasound camera capable of dividing a wavelength range of a visible light region (400 to 700 nm) and a near-infrared region (700 nm to 1,000 nm) into hundreds or thousands of bands, The types and characteristics of benthic organisms, and the presence or absence of gas spillage on the sea floor.

프레임(10)에는 센서유닛(40)이 설치된다. 센서유닛(40)의 설치위치는 필요에 따라 변경될 수 있다. 예를 들어, 센서유닛(40)은 프레임(10)에 설치된 다른 유닛과 함께 설치되는 것도 가능하다. The frame 10 is provided with a sensor unit 40. The mounting position of the sensor unit 40 can be changed as needed. For example, the sensor unit 40 may be installed together with other units installed in the frame 10. [

센서유닛(40)은 위치센서를 포함한다. 수중에서는 일반적인 GPS가 제한되므로, 본 발명의 일 예는 위치센서로 해저위치확인시스템(USBL; Ultra Short Base Line)을 이용할 수 있다. The sensor unit 40 includes a position sensor. Since conventional GPS is limited in the water, an example of the present invention can utilize an Ultra Short Base Line (USBL) as a position sensor.

또한, 영상정보 취득이 수행되는 정확한 위치를 확인하기 위해, 센서유닛(40)은 복수개 포함될 수 있다. 예를 들어, 센서유닛(40)을 프레임(10)의 양 끝부분에 서로 이격되도록 2개 설치함으로써 프레임(10)에 일 방향으로 설치되는 영상정보취득유닛(30)들의 정확한 위치를 알 수 있다. 나아가, 영상정보 취득이 수행되는 정확한 위치를 확인하기 위해, 센서유닛(40)과 영상정보취득유닛(30)은 시간을 매개로 서로 관련될 수 있다.In addition, a plurality of sensor units 40 may be included in order to confirm the precise position at which the image information acquisition is performed. For example, by providing two sensor units 40 so as to be spaced apart from each other at both ends of the frame 10, the accurate position of the image information acquisition units 30 installed in one direction in the frame 10 can be known . Further, the sensor unit 40 and the image information acquiring unit 30 may be related to each other through time, in order to confirm the precise position at which the image information acquisition is performed.

센서유닛(40)은 위치센서 외에도 수압센서를 더 포함할 수 있다. 수압센서는 영상정보 취득이 수행되는 위치의 수압을 측정하게 되는데, 측정된 수압을 통해 그 위치의 수심을 알 수 있다. 전술한 바와 같이, 본 발명의 일 예는 복수의 영상정보취득유닛(30)의 위상차를 이용하여 해저면의 3차원 형상에 관한 정보를 취득할 수 있는데, 수압 센서를 이용함으로써 보다 정확한 측정이 가능하다. The sensor unit 40 may further include a pressure sensor in addition to the position sensor. The water pressure sensor measures the water pressure at the position where the image information acquisition is performed, and the water depth of the position can be known through the measured water pressure. As described above, one example of the present invention can acquire information on the three-dimensional shape of the sea floor using the phase difference of the plurality of image information obtaining units 30, and more accurate measurement can be performed by using the water pressure sensor Do.

또한, 센서유닛(40)에는 프레임(10)의 자세에 관한 정보를 측정할 수 있는 자이로센서를 더 포함할 수 있다. 즉, 자이로센서에서 측정된 결과를 토대로 자세제어유닛(20)을 이용하여 프레임을 수중에서 이동시키거나 상기 프레임을 정자세로 유지하도록 제어할 수 있다. The sensor unit 40 may further include a gyro sensor capable of measuring information about the posture of the frame 10. That is, it is possible to control the movement of the frame in the water using the posture control unit 20 based on the result of measurement by the gyro sensor, or to maintain the frame in the normal state.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 해저면 광역정사영상 촬영장치를 이용하여 해당 위치의 해저면의 영상정보를 취득하는 것을 개략적으로 도시한 것이다. FIG. 4 is a schematic view illustrating acquisition of image information of a bottom surface of a corresponding location using a seabed wide-area orthophotographic apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 해저면광역정사영상 촬영장치(100)의 복수의 영상정보취득유닛(30)은 하나의 영상정보취득유닛(30)에서 취득하는 영상정보(P1)가 적어도 다른 하나의 영상정보취득유닛에서 취득하는 영상정보(P2)와 서로 일부분 중첩되는 중첩영역(O)을 가지도록 할 수 있다.4, the plurality of image information acquiring units 30 of the submarine wide area orthophotographic apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes image information acquisition units 30 P1 may overlap the image information P2 acquired by the other image information acquiring unit at least partially.

복수의 영상정보취득유닛(30)을 포함하여, 넓은 영역의 해저면의 영상정보를 취득하더라도 분석을 위해서는 취득한 영상정보를 서로 정합시키는 모자이킹 과정이 필요하다.It is necessary to perform a mosaicking process in which acquired image information is matched with each other even for acquisition of image information of a large area including the plurality of image information obtaining units 30.

도 5는 실제로 해저면의 영상정보를 취득한 것인데, 각각의 영상이 쉽게 구분되지 않음을 알 수 있다. 따라서 복수의 영상정보취득유닛(30)으로 해저면의 광역정사영상을 취득하더라도 이를 분석하는데 어려움이 따른다. 때에 따라서는 잘못된 영상정보끼리 서로 모자이킹되는 문제도 발생한다. FIG. 5 shows that the image information of the sea floor is actually obtained, but the respective images are not easily distinguished. Therefore, even if the plurality of image information obtaining units 30 acquire the wide-range ortho-image of the bottom surface, it is difficult to analyze them. In some cases, erroneous image information may be mutually mapped.

하지만, 본 발명의 일 예에 따른 해저면 광역정사영상 촬영장치(100)는 복수개의 영상정보취득유닛(30)을 구비하되, 취득한 영상이 중첩영역(O)을 가지도록 함으로써 취득한 영상정보를 서로 정합시키는 모자이킹 과정의 난이도를 현저히 낮추고 영상정보 정합의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.However, the seabed wide-area orthophotography apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a plurality of image information acquisition units 30, and acquires the acquired image information by making the acquired images have the overlap area O It is possible to significantly reduce the degree of difficulty of the mosaicking process for matching and improve the reliability of the image information matching.

취득한 영상정보를 서로 정합시키는 모자이킹 과정의 난이도를 현저히 낮추고 영상정보 정합의 신뢰성을 향상시키기 위해, 중첩영역(O)은 단일 영상정보의 9~11% 정도가 될 수 있다. 9% 미만인 경우, 모자이킹 과정의 난이도가 높아지고, 11% 이상인 경우에는 불필요한 중첩영역 증가로 전체 영상정보 취득 영역이 감소한다. The overlapped area O may be about 9 to 11% of the single image information in order to significantly reduce the difficulty of the mosaicking process of matching the acquired image information with each other and improve the reliability of the image information matching. When the ratio is less than 9%, the degree of difficulty of the mosaicking process increases, and when the ratio is 11% or more, the total image information acquisition area decreases due to an unnecessary overlap area increase.

취득한 영상정보(P1, P2)가 일정한 중첩영역(O)을 가지도록 하기 위해 영상정보 취득이 수행되는 수심을 조절할 수 있다. 또는 복수의 영상정보취득유닛(30)을 제1레일(10a) 및 제2레일(10b) 사이에서 제1레일(10a) 및 제2레일(10b)을 타고 이동시켜 하나의 영상정보취득유닛(30)에서 취득하는 영상정보(P1)가 적어도 다른 하나의 영상정보취득유닛(30)에서 취득하는 영상정보(P2)와 서로 일부분 중첩되는 중첩영역(O)을 가지도록 할 수 있다. The depth at which the image information acquisition is performed can be adjusted so that the acquired image information P1 and P2 have a constant overlap area O. [ Or a plurality of image information obtaining units 30 are moved between the first rails 10a and the second rails 10b on the first rails 10a and the second rails 10b to form one image information obtaining unit The image information P1 acquired by the image information acquiring unit 30 can have the overlap area O overlapping at least partly with the image information P2 acquired by the other image information acquiring unit 30. [

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 해저면 광역정사영상 촬영장치(200)의 개략적 사시도이다. 설명의 명확성을 위해 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 해저면 광역정사영상 촬영장치(100)와 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략하도록 한다.6 is a schematic perspective view of an undersea wide-area orthophotography apparatus 200 according to another embodiment of the present invention. For the sake of clarity, the same components as those of the seafloor wide-area orthophotography apparatus 100 according to an embodiment of the present invention will not be described.

도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 해저면 광역정사영상 촬영장치(200)는 적어도 3개 이상의 영상정보취득유닛(30)을 구비할 수 있다. Referring to FIG. 6, the seabed wide-area orthophotography apparatus 200 according to another embodiment of the present invention may include at least three or more image information acquisition units 30.

영상정보취득유닛(30) 중 외측에 배치된 영상정보취득유닛을 제1영상정보취득유닛(30a)이라 하고, 영상정보취득유닛(30) 중 중앙부에 배치된 영상정보취득유닛을 제2영상정보취득유닛(30b)이라 할 수 있다.The image information acquisition unit disposed outside the image information acquisition unit 30 is referred to as a first image information acquisition unit 30a and the image information acquisition unit disposed in the center of the image information acquisition unit 30 is referred to as a second image information acquisition unit 30a, It can be said to be the acquisition unit 30b.

이 경우, 제1영상정보취득유닛(30a)은 광역정사영상을 취득하는 목적으로 이용하고, 제2영상정보취득유닛(30b)은 광역정사영상 중 특정 부분의 구체적인 정보를 확보하는데 이용할 수 있다. 특히, 제2영상정보취득유닛(30b)도 제1레일(10a) 및 제2레일(10b)을 따라 이동이 가능하므로, 광역정사영상 중 원하는 부분의 구체적인 정보를 확보하는 것도 가능하다.In this case, the first image information acquiring unit 30a is used for acquiring a wide-range orthoimage image, and the second image information acquiring unit 30b can be used for securing specific information of a specific part of the wide-range orthoimage image. In particular, since the second image information obtaining unit 30b can move along the first rail 10a and the second rail 10b, it is also possible to secure specific information of a desired portion of the wide-range orthoimage image.

즉, 제1영상정보취득유닛(30a)의 카메라는 초점거리가 8 내지 15 mm인 광각용 어안렌즈를 구비한 것을 이용하고, 광역정사영상을 취득하고, 제2영상정보취득유닛(30b)의 카메라는 초점거리가 60 내지 100 mm인 접사용렌즈를 구비한 것을 이용할 수 있다. 또는, 제2영상정보취득유닛(30b)의 카메라로 초분광카메라를 이용하는 것도 가능하다.That is, the camera of the first image information obtaining unit 30a uses the one having the wide-angle fisheye lens having the focal length of 8 to 15 mm, and acquires the wide-range orthoimage image, and the second image information obtaining unit 30b The camera may be provided with a focal lens having a focal length of 60 to 100 mm. Alternatively, it is also possible to use an ultra-spectral camera with the camera of the second image information obtaining unit 30b.

한편, 영상정보취득유닛(30)의 개수를 4개 이상으로 증가시켜, 제2영상정보취득유닛(30b)으로 접사용렌즈를 구비한 카메라와 초분광카메라를 함께 이용하도록 하는 것도 가능하다. On the other hand, it is also possible to increase the number of image information obtaining units 30 to four or more, and to use the ultra-spectral camera together with the camera having the contact lens as the second image information obtaining unit 30b.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 해저면 광역정사영상 촬영장치(200)를 이용하여 해당 위치의 해저면의 영상정보를 취득하는 것을 개략적으로 도시한 것이다. FIG. 7 is a schematic view illustrating acquisition of image information of a bottom surface of a corresponding location using the apparatus for photographing a seabed wide-area orthophotography 200 according to another embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 해저면 광역정사영상 촬영장치(200)를 이용할 경우, 제1영상정보취득유닛(30a)으로 제1영상정보(P1) 및 제2영상정보(P2)를 취득하고, 제2영상정보취득유닛(30b)으로 제1영상정보(P1) 및 제2영상정보(P2) 내의 특정한 부분인 제3영상정보(P3)를 취득하도록 할 수 있다. Referring to FIG. 7, when the submarine wide area orthophotographic apparatus 200 according to another embodiment of the present invention is used, the first image information obtaining unit 30a obtains the first image information P1 and the second image information The second image information obtaining unit 30b can acquire the first image information P1 and the third image information P3 that is a specific portion in the second image information P2.

이때, 제1영상정보취득유닛(30a)에서 취득한 제1영상정보(P1) 및 제2영상정보(P2)는 중첩영역(O)을 가질 수 있다.At this time, the first image information P1 and the second image information P2 acquired by the first image information obtaining unit 30a may have the overlap area O. [

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 해저면 광역정사영상 촬영장치(300)의 개략적 사시도이다. 설명의 명확성을 위해 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 해저면 광역정사영상 촬영장치(100)와 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략하도록 한다. 8 is a schematic perspective view of an undersea wide-area orthophoto imaging device 300 according to another embodiment of the present invention. For the sake of clarity, the same components as those of the seafloor wide-area orthophotography apparatus 100 according to an embodiment of the present invention will not be described.

도 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 해저면의 광역정사영상 촬영장치(300)는 프레임(10)의 중앙부에 추가적인 자세제어유닛(20)을 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 본 발명에서는 취득한 영상정보가 중첩영역을 가지도록 할 수 있는데, 취득한 영상의 모자이킹을 쉽고 정확하게 하기 위해서는 중첩영역을 일정하게 유지할 필요가 있다. 따라서, 본 발명의 또 다른 실시예는 프레임(10)의 중앙부에 추가적인 자세제어유닛(20)을 포함시켜 보다 세밀하게 심도조절을 함으로써, 취득하는 영상정보가 일정한 범위의 중첩영역을 가지도록 제어할 수 있다. Referring to FIG. 8, the apparatus for photographing a wide-range orthophotosis 300 of a seabed according to another embodiment of the present invention may include an additional posture control unit 20 at the center of the frame 10. As described above, in the present invention, acquired image information can have an overlap area. In order to easily and accurately mosaick the acquired image, it is necessary to keep the overlap area constant. Therefore, in another embodiment of the present invention, the additional posture control unit 20 is included in the center of the frame 10 to control the depth of detail more precisely so that the acquired image information has a range of overlapping areas .

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 해저면 광역정사영상의 모자이킹 방법(M100)의 개략적 흐름도를 도시한 것이며, 도 10 내지 도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 해저면 광역정사영상의 모자이킹 방법(M100) 중 일부 단계를 설명하기 위한 것이다. 후술하는 발명의 또 다른 실시예에 따른 해저면 광역정사영상의 모자이킹 방법(M100)의 각 단계는 프로세서나 콘트롤러에 의해 컴퓨터 또는 정보처리장치 상에서 수행될 수 있다.FIG. 9 is a schematic flow chart of a mosaicking method (M100) of a seabed wide area orthoimage image according to another embodiment of the present invention, and FIGS. 10 to 12 are views showing a submarine wide area It is intended to illustrate some of the steps of the orthogonal mosaicing method (M100). Each step of the mosaicking method (M100) of the seabed wide area orthoimage image according to another embodiment of the invention described below may be performed by a processor or a controller on a computer or an information processing apparatus.

도 9와 도 10 내지 도 12를 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 해저면 광역정사영상의 모자이킹 방법(M100)에 대해 설명하도록 한다.Referring to FIG. 9 and FIG. 10 to FIG. 12, a mosaicking method (M100) of a seabed wide area orthoimage image according to still another embodiment of the present invention will be described.

먼저, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 해저면 광역정사영상의 모자이킹 방법(M100)은 상술한 본 발명의 일 예의 해저면 광역정사영상 촬영장치를 이용하여 영상정보를 취득하는 단계(S10)가 수행된다.First, a mosaicking method (M100) of a seabed wide-area orthoimage image according to another embodiment of the present invention includes acquiring image information using the undersurface wide-area orthophotographic apparatus of the present invention (S10) Is performed.

복수의 영상정보취득유닛에서 취득한 각각의 영상정보를 취득시간을 매개로 위치센서에서 제공하는 영상정보 취득시의 해저에서의 위치정보와 관련하는 단계(S20)가 수행된다. 즉, 각각의 영상정보를 취득시간 별로 분류하게 되는 것이다.Step S20 is performed in which the respective pieces of image information acquired by the plurality of image information acquisition units are associated with position information in the seabed during acquisition of image information provided by the position sensor via the acquisition time. That is, each image information is classified according to the acquisition time.

그 다음, 영상정보 중 제1취득시간에 취득한 영상정보들을 제1방향으로 서로 정합하여 제1영상정보그룹을 획득하는 제1모자이킹 단계(S30)와 영상정보 중 제1취득시간 다음의 취득시간인 제2취득시간에 취득한 영상정보들을 제1방향으로 서로 정합하여 제2영상정보그룹을 획득하는 제2모자이킹 단계(S40)가 수행된다. 이때, 제1모자이킹 단계(S30)와 제2모자이킹 단계(S40)는 동시에 수행될 수 있다. Next, a first mosaicing step (S30) of acquiring a first image information group by matching the image information acquired at the first acquisition time of the image information with each other in the first direction and an acquisition time A second mosaicking step S40 is performed to acquire a second image information group by matching the acquired image information with each other in the first direction. At this time, the first mosaicing step S30 and the second mosaicking step S40 may be performed simultaneously.

도 10을 참조하여, 제1모자이킹 단계(S30)에 대해 살펴보도록 한다.Referring to FIG. 10, the first mosaicing step S30 will be described.

제1모자이킹 단계(S30)는 동일한 취득시간, 즉 제1취득시간에 취득한 영상정보들(P1A, P2A)를 준비한다. 제1취득시간에 취득한 영상정보들(P1A, P2A)을 제1방향으로 연결하여 정합시킨다. 이때, 제1취득시간에 취득한 영상정보들(P1A, P2A)이 제1중첩영역(O1)을 가지고 있는 경우라면, 제1중첩영역(O1)을 기준으로 제1취득시간에 취득한 영상정보들(P1A, P2A)를 정합하여, 제1영상정보그룹을 획득한다.The first mosaicing step S30 prepares the acquired image information P1A and P2A at the same acquisition time, that is, the first acquisition time. The acquired image information (P1A, P2A) at the first acquisition time is connected and matched in the first direction. At this time, if the image information P1A, P2A acquired at the first acquisition time has the first overlapping area O1, the image information acquired at the first acquisition time with reference to the first overlapping area 01 P1A, and P2A) to obtain a first image information group.

도 11을 참조하여, 제2모자이킹 단계(S40)에 대해 살펴보도록 한다.Referring to FIG. 11, the second mosaicing step S40 will be described.

제2모자이킹 단계(S40)는 제1취득시간 다음에 취득한 제2취득시간에 취득한 영상정보들(P1B, P2B)를 준비한다. 제2취득시간에 취득한 영상정보들(P1B, P2B)을 제1방향으로 연결하여 정합시킨다. 이때, 제2취득시간에 취득한 영상정보들(P1B, P2B)이 제2중첩영역(O2)을 가지고 있는 경우라면, 제2중첩영역(O2)을 기준으로 제2취득시간에 취득한 영상정보들(P1B, P2B)를 정합하여, 제2영상정보그룹을 획득한다.The second mosaicking step S40 prepares acquired image information P1B and P2B at the second acquisition time acquired after the first acquisition time. The image information pieces P1B and P2B acquired at the second acquisition time are connected and matched in the first direction. At this time, if the image information P1B, P2B acquired at the second acquisition time has the second overlap area O2, the image information acquired at the second acquisition time with reference to the second overlap area 02 P1B, and P2B) to obtain a second image information group.

그 다음, 도 12와 같이, 제1영상정보그룹 및 제2영상정보그룹을 상기 제1방향에 수직한 제2방향으로 정합하여 위치정보를 수반하는 광역정사영상을 획득하는 단계(S50)가 수행된다. 광역정사영상을 획득하는 단계(S50)는 제1영상정보그룹의 제1중첩영역(O1)과 제2영상정보그룹의 제2중첩영역(O2)이 중첩되는 부분인 제3중첩영역(O3)을 기준으로 수행될 수 있다.Next, as shown in FIG. 12, a step S50 of obtaining a wide-area orthoimage image involving position information by matching the first and second image information groups in a second direction perpendicular to the first direction is performed do. The step S50 of acquiring the wide-area orthoimage image includes a third overlapping area O3, which is a portion where the first overlapping area O1 of the first image information group and the second overlapping area O2 of the second image information group overlap, . ≪ / RTI >

한편, 해저면 광역정사영상 촬영장치의 영상정보취득유닛이 초분광카메라를 포함하고 있는 경우, 광역정사영상과 초분광카메라에서 취득한 영상정보를 위치를 매개로 서로 융합할 수 있다. 즉, 광역정사영상과 초분광카메라에서 취득한 영상정보를 피복하여, 사용자가 각각의 위치의 초분광카메라 측정 결과를 확인할 수 있다. On the other hand, when the image information acquisition unit of the submarine wide-area orthophoto imaging device includes an ultrasound camera, the wide-area orthoimage image and the image information acquired from the ultrasound camera can be fused to each other via the position. That is, the user can check the result of the ultra-spectral camera at each position by covering the image information acquired from the wide-range orthoimage image and the ultra-spectral camera.

또한, 취득한 광역정사영상 중 초분광카메라로 취득한 영상정보가 없는 영역의 경우에는 경향분석을 통해, 초분광카메라로 취득한 영상정보에 준하는 영상정보를 취득할 수 있다. Also, in the case of an area in which there is no image information acquired by the ultrasonic spectroscopy camera among the acquired wide-area orthoimage images, the image information that is similar to the image information acquired by the ultra-spectroscopic camera can be acquired through the trend analysis.

경향분석은 초분광카메라로 취득한 영상정보가 존재하는 광역정사영상에 대하여 광역정사영상의 픽셀값과 초분광카메라로 취득한 영상정보의 밴드폭을 비교하여 경향성을 도출하는 단계 및 상기 경향성을 이용하여 초분광카메라로 취득한 영상정보가 없는 영역의 픽셀값으로부터 초분광카메라로 취득한 영상정보가 없는 영역의 밴드폭을 도출하는 단계를 포함하여 수행될 수 있다. The tendency analysis includes a step of deriving a tendency by comparing the pixel value of the wide-range ortho-image with the bandwidth of the image information obtained by the ultra-spectroscopic camera with respect to the wide-range ortho image having the image information acquired by the ultra-spectroscopic camera, And deriving a bandwidth of an area having no image information acquired by the ultrasonic spectroscopic camera from pixel values of the area having no image information acquired by the spectroscopic camera.

본 발명의 다른 실시예에 따른 광역정사영상 모자이킹 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 판독 가능한 프로그램 형태로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다. 여기서, 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.The wide area orthoimage mosaicing method according to another embodiment of the present invention can be implemented in a form of a program readable by various computer means and recorded on a computer readable recording medium. Here, the recording medium may include program commands, data files, data structures, and the like, alone or in combination. Program instructions to be recorded on a recording medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software.

예컨대 기록매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광 기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magnetooptical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함한다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 이러한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.For example, the recording medium may be a magnetic medium such as a hard disk, a floppy disk and a magnetic tape, an optical medium such as a CD-ROM or a DVD, a magneto-optical medium such as a floppy disk magnetooptical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions may include machine language code such as those generated by a compiler, as well as high-level language code that may be executed by a computer using an interpreter or the like. Such a hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명이 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.The scope of protection of the invention is not limited to the description and the expression of the embodiments explicitly described in the foregoing. It is again to be understood that the present invention is not limited by the modifications or substitutions that are obvious to those skilled in the art.

Claims (10)

일 방향으로 길게 형성되는 프레임;
상기 프레임에 설치되며, 상기 프레임을 수중에서 이동시키거나 상기 프레임을 정자세로 유지하도록 제어하는 자세제어유닛;
상기 프레임에 설치되며, 해저면의 영상정보를 취득할 수 있는 적어도 3개 이상의 영상정보취득유닛; 및
상기 프레임에 설치되며, 상기 영상정보취득유닛의 영상정보 취득시의 해저에서의 위치에 관한 정보를 제공하는 위치센서를 포함하는 센서유닛;을 포함하고,
상기 복수의 영상정보취득유닛 중 일부는 초분광카메라이며,
상기 프레임은 서로 이격되어 배치되는 제1레일 및 제2레일을 포함하고, 상기 복수의 영상정보취득유닛은 상기 제1레일 및 상기 제2레일 사이에서 상기 제1레일 및 상기 제2레일을 타고 이동함으로써 하나의 영상정보취득유닛에서 취득하는 영상정보가 적어도 다른 하나의 영상정보취득유닛에서 취득하는 영상정보와 서로 일부분 중첩되는 중첩영역을 가지도록 하는 것을 특징으로 하는 해저면 광역정사영상 촬영장치.
A frame formed long in one direction;
An attitude control unit installed in the frame for moving the frame in water or controlling the frame to stay in a normal state;
At least three or more image information acquisition units installed in the frame and capable of acquiring image information of a sea floor; And
And a sensor unit installed in the frame, the sensor unit including a position sensor for providing information about a position in the seabed at the time of acquiring image information of the image information obtaining unit,
Wherein a part of the plurality of image information obtaining units is an ultra-spectral camera,
Wherein the frame includes a first rail and a second rail spaced apart from each other, and the plurality of image information acquiring units move between the first rail and the second rail on the first rail and the second rail So that the image information acquired by one image information acquiring unit has an overlap area in which a part of the image information acquired by the other image information acquiring unit overlaps with the image information acquired by the other image information acquiring unit.
제1항에 있어서,
상기 복수의 영상정보취득유닛 중 외측에 배치된 영상정보취득유닛을 제1영상정보취득유닛이라 하고, 중앙부에 배치된 영상정보취득유닛을 제2영상정보취득유닛이라 할 때,
상기 제2영상정보취득유닛 중 적어도 하나는 초분광카메라인 것을 특징으로 하는 해저면 광역정사영상 촬영장치.
The method according to claim 1,
When the image information acquiring unit disposed outside the plurality of image information acquiring units is referred to as a first image information acquiring unit and the image information acquiring unit disposed at the center is referred to as a second image information acquiring unit,
Wherein at least one of the second image information obtaining units is an ultra-spectral camera.
제2항에 있어서,
상기 제2영상정보취득유닛은 상기 제1레일 및 상기 제2레일 사이에서 상기 제1레일 및 상기 제2레일을 타고 이동함으로써 상기 제2영상정보취득유닛은 상기 제1영상정보취득유닛으로부터 취득한 영상정보 중 특정부분의 영상정보를 취득할 수 있는 것을 특징으로 하는 해저면 광역정사영상 촬영장치.
3. The method of claim 2,
The second image information acquiring unit moves on the first rail and the second rail between the first rail and the second rail so that the second image information acquiring unit acquires the image acquired from the first image information acquiring unit And the image information of a specific part of the information can be acquired.
제2항에 있어서,
상기 영상정보취득유닛은 4개 이상 포함되고,
상기 제1영상정보취득유닛의 카메라는 초점거리가 8 내지 15 mm인 광각용 어안렌즈를 구비하고,
상기 제2영상정보취득유닛 중 일부의 카메라는 초점거리가 8 내지 15 mm인 광각용 어안렌즈를 구비하며,
상기 제2영상정보취득유닛 중 다른의 카메라는 초분광카메라인 것 것을 특징으로 하는 해저면 광역정사영상촬영장치.
3. The method of claim 2,
The image information obtaining unit includes four or more image information obtaining units,
The camera of the first image information obtaining unit has a wide angle fisheye lens having a focal distance of 8 to 15 mm,
Some cameras of the second image information acquiring unit include a wide angle fisheye lens having a focal distance of 8 to 15 mm,
Wherein the other camera of the second image information obtaining unit is an ultra-spectral camera.
제2항에 있어서,
상기 제1영상정보취득유닛에서 취득한 영상정보는 서로 일부분 중첩되는 중첩영역을 가지는 것을 특징으로 하는 해저면 광역정사영상 촬영장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the image information acquired by the first image information acquiring unit has an overlapping area partially overlapped with each other.
제1항에 있어서,
상기 영상정보취득유닛은,
롤 방향으로 회전하는 롤 회전축이 내측에 형성된 원형의 제1가이드;
상기 롤 회전축의 중앙부에 설치되며, 피치 방향으로 회전하는 피치 회전축이 내측에 형성된 원형의 제2가이드; 및
상기 피치 회전축의 중앙부에 설치되며, 상기 롤 회전축 및 상기 피치 회전축의 회전에 의해 촬영부가 해저면으로 향하도록 조정되는 카메라;를 포함하는 것을 특징으로 하는 해저면 광역정사영상 촬영장치.
The method according to claim 1,
The image information acquiring unit acquires,
A circular first guide having a roll rotation shaft rotatable in a roll direction on its inner side;
A circular second guide provided at the center of the roll rotation axis and having a pitch rotation axis that rotates in the pitch direction on the inner side; And
And a camera installed at a central portion of the pitch rotation axis and adjusted so that the image sensing unit is directed to the seabed surface by rotation of the roll rotation axis and the pitch rotation axis.
제1항에 있어서,
상기 자세제어유닛은 트러스터(Thruster)이며,
상기 프레임을 수중에서 이동시키거나 상기 프레임을 정자세로 유지하기 위해 상기 트러스터는 적어도 일축으로 틸트되는 것을 특징으로 하는 해저면 광역정사영상 촬영장치.
The method according to claim 1,
The posture control unit is a thruster,
Wherein the truss is tilted at least in one axis to move the frame in water or to maintain the frame in a normal state.
제1항에 있어서,
상기 센서유닛은 제1센서유닛 및 제2센서유닛을 구비하고,
상기제1센서유닛 및 제2센서유닛은 일 방향에서로 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 해저면 광역정사영상 촬영장치.
The method according to claim 1,
Wherein the sensor unit includes a first sensor unit and a second sensor unit,
Wherein the first sensor unit and the second sensor unit are spaced apart from each other in one direction.
제1항에 있어서,
상기 센서유닛은 상기 영상정보취득유닛의 영상 정보 취득시의 수압을 측정할 수 있는 수압센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해저면 광역정사영상 촬영장치.
The method according to claim 1,
Wherein the sensor unit further comprises a water pressure sensor capable of measuring a water pressure at the time of acquiring image information of the image information acquiring unit.
제1항에 있어서,
상기 센서유닛은 상기 프레임의 자세에 관한 정보를 측정할 수 있는 자이로센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 해저면 광역정사영상 촬영장치.
The method according to claim 1,
Wherein the sensor unit further comprises a gyro sensor capable of measuring information about a posture of the frame.
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