KR101969841B1 - Whole-sky camera-based a cloud observation system using the precision illumination data - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 정밀조도를 활용한 전천카메라 기반의 구름 관측 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 태양이나 달의 운동인 천체력과, 기상현상이나 인공광원 등을 포함하는 주야간의 광 환경을 반영한 하늘 구름의 관측이 가능하도록 하는 정밀조도를 활용한 전천카메라 기반의 구름 관측 시스템에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a cloud observation system using a precise illuminance, and more particularly, to a cloud observation system that uses a sky cloud that reflects a day or night light environment including an ephemeris which is a movement of the sun or a moon, And more particularly, to a camera-based cloud observation system using a precise illuminance that enables observations.
일반적으로 구름은 기상 현상에 있어, 강수뿐 아니라 대기 복사에도 영향을 미치는 중요한 기후 요소이다. 이에 구름의 양(운량)을 관측하는 연구가 끊임없이 요구되어 왔다. 특히, 전천 영상을 이용한 운량 분석은 디지털 카메라와 저장 매체들과 같은 일련의 장비들의 성능 향상과 지속된 개발 때문에 가능할 수 있었다. 예를 들어, 전천 영상을 이용하여 기상예측을 하는 장비로서, PREDE사의 Skyview PSV-100, TSI 사의 Total Sky Imager TSI-880, UCSD에서 개발한 Whole Sky imager와 같은 구름 관측기구(sky imager)가 있다. 종래의 구름 관측기구는 반구에 비친 하늘의 모습을 CCD(charge-coupled device)카메라로 위에서 아래로 내려찍거나 어안렌즈로 하늘을 촬영할 수 있는 장비가 대표적이다. 즉, 종래의 구름 관측기구는 기본적으로 본체와, 본체 정상부에 유리 돔, 그리고 돔에서 약 5센티미터 높이에 설치된 차폐 판으로 이루어져 있으며, 디지털 카메라 CCD는 본체 정상부 유리 돔 안에 설치되어 하늘 방향으로 전천 사진을 찍도록 구성되어 있다.
In general, clouds are an important climatic factor that affects not only precipitation but also atmospheric radiation in meteorological phenomena. There has been constant demand for studies to observe the amount of clouds (cloudiness). In particular, the analysis of the cloudiness using the whole image could be possible due to the improvement and continuous development of a series of equipment such as digital cameras and storage media. For example, SkyView PSV-100 by PREDE, Total Sky Imager TSI-880 by TSI, and sky imager like Whole Sky imager developed by UCSD are available for weather forecasting by using all-sky images . A conventional cloud observation device is a device capable of photographing a sky reflected in a hemisphere by using a charge-coupled device (CCD) camera to photograph the sky from the top down or a fisheye lens. That is, a conventional cloud observation device basically consists of a main body, a glass dome at the top of the main body, and a shield plate installed at a height of about 5 centimeters from the dome, and the digital camera CCD is installed in the glass top dome of the main body, As shown in FIG.
이러한 종래의 전천카메라는 1960년대부터 천문학, 항공, 기상, 태양광에너지, 군사 등 다양한 분야에 적용 사용되고 있으며, 1980년에는 기상위성과 대비되는 특성(현시성, 고해상도 등)으로 전천 영상에 대한 관심이 증대되고, 다중 스펙트럼 전천카메라 등을 활용하여 주/야간의 하늘 구름 관측기술이 개발되고 있다. 그러나 종래의 전천카메라에서는 태양이나 달의 운동인 천체력, 기상현상이나 인공광원 등의 복합적인 조도 환경을 반영한 전천 영상의 획득은 전무한 실정이다. 즉, 정밀한 조도 정보가 반영되지 않는 종래의 전천카메라에서는 전천 영상의 촬영 시에 주간에는 영상포화(saturation)가 나타나게 되고, 야간에는 과도한 암흑 영상이 나타나게 됨으로써, 주야간의 구름 식별 가능한 영상 획득에 제한이 따르는 문제점이 있었다. 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0027356호가 구름 관측을 위한 선행기술 문헌으로 개시되고 있다.This conventional all-camera camera has been applied to various fields such as astronomy, aviation, weather, solar energy, and military since the 1960's. In 1980, And sky / cloud observation technology of day / night is being developed by utilizing multi-spectrum all-around camera. However, in the conventional all-camera camera, it has not been possible to acquire an all-sky image that reflects the complex illuminance environment such as the ephemeris, the meteorological phenomenon, or the artificial light source, which is the motion of the sun or the moon. That is, in a conventional all-camera camera in which precise illumination information is not reflected, image saturation appears in the day during the shooting of the full-range image, and an excessive dark image appears in the nighttime, There was a problem following. Korean Patent Publication No. 10-2013-0027356 discloses a prior art document for cloud observation.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 구름 관측을 위한 전천을 촬영하는 전천카메라 장치부를 구성하되, 주야간의 광 환경을 반영한 하늘 구름의 영상 촬영이 가능하도록 정밀조도계를 더 포함하여 구성함으로써, 기존의 전천카메라에서 정밀 조도 정보 없이 촬영되는 경우에 주야간 구름식별 가능한 영상 획득에 제한이 발생되는 문제가 해소될 수 있도록 하는, 정밀조도를 활용한 전천카메라 기반의 구름 관측 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
The present invention has been proposed in order to solve the above-mentioned problems of the previously proposed methods, and it is an object of the present invention to provide an all-camera camera unit for photographing an all- By using the precision illuminometer, it is possible to solve the problem of limitation in the acquisition of images capable of identifying day and night clouds when the camera is photographed without precision illuminance information in the conventional all-camera camera. The object of the present invention is to provide a cloud observation system.
또한, 본 발명은, 주야간의 미세한 조도 변화의 감지를 통한 전천카메라 장치부의 촬영 조건의 조정이 가능하도록 구성함으로써, 광 환경의 조도 정보를 기반으로 하는 선명한 전천 영상의 촬영이 가능하고, 그에 따른 하늘 구름 정보의 정확한 획득이 가능하며, 구름의 운량과 운고 및 운형의 관측 정보의 정확성이 더욱 향상될 수 있도록 하는, 정밀조도를 활용한 전천카메라 기반의 구름 관측 시스템을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
Further, according to the present invention, it is possible to adjust photographing conditions of an all-weather camera unit by detecting minute change in illuminance during day and night, so that it is possible to photograph a clear all-sky image based on illuminance information of the optical environment, It is another object of the present invention to provide an all-sky camera-based cloud observing system that can accurately acquire cloud information, and can improve the accuracy of observation information of cloudiness, cloudiness, and operation of the cloud using precision illumination .
뿐만 아니라, 본 발명은, 정밀조도계에 의해 측정된 주야간의 조도 정보를 기반으로 24시간 구름 관측이 가능하고, 구름 관측 관리부를 통해 분석 처리된 전천 영상의 구름 정보에 대한 분류 저장 관리 및 웹페이지를 통한 하늘 구름 관측 영상의 실시간 제공 서비스가 가능하도록 하는, 정밀조도를 활용한 전천카메라 기반의 구름 관측 시스템을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, the present invention is capable of observing the 24-hour cloud based on daylight illumination information measured by a precision illuminometer, classifying and managing the cloud information of the analysis image processed through the cloud observation management unit, It is another object of the present invention to provide an all-sky camera-based cloud observation system that utilizes precision illumination to enable a real-time providing service of sky sky cloud observation images.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 정밀조도를 활용한 전천카메라 기반의 구름 관측 시스템은,According to an aspect of the present invention, there is provided a cloud observation system based on an all-sky camera using precision illumination,
정밀조도를 활용한 전천카메라 기반의 구름 관측 시스템으로서,As a cloud observation system based on an all-camera camera using precision illumination,
측정되는 조도 정보를 기반으로 하늘 구름 관측을 위한 전천을 촬영하고, 촬영되는 하늘 구름의 전천 영상을 제공하는 전천카메라 장치부; 및An all-camera camera unit for capturing an entire sky for observing the sky cloud based on the measured illumination information and providing an entire sky cloud image of the sky cloud; And
상기 전천카메라 장치부에서 촬영되는 하늘 구름의 전천 영상을 제공받고, 상기 제공받은 전천 영상의 하늘 구름 정보를 분석 처리하여 저장 관리하는 구름 관측 관리부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
And a cloud observing management unit for receiving an all sky image of the sky cloud photographed by the all-sky camera apparatus and analyzing and processing the sky cloud information of the provided satellite image.
바람직하게는, 상기 전천카메라 장치부는,Preferably, the pre-cameral camera unit comprises:
하늘 구름 관측을 위한 특정 지역의 조도 정보를 측정하기 위한 정밀조도계;A precision illuminometer for measuring illuminance information of a specific area for sky cloud observations;
상기 정밀조도계에서 측정한 조도 정보에 따른 전천카메라 구동 제어신호에 기초하여 하늘 구름 관측을 위한 특정 지역의 전천을 촬영하는 광학계;An optical system for photographing an all-around area in a specific area for sky cloud observation based on an all-sky camera drive control signal according to the illuminance information measured by the precision illuminometer;
상기 정밀조도계로부터 측정된 조도 정보를 제공받고, 상기 조도 정보에 기초하여 상기 광학계에서 촬영 조건에 맞게 전천을 촬영하도록 전천카메라 구동 제어신호를 상기 광학계로 출력하는 제어부; 및A controller for receiving the measured illuminance information from the precision illuminometer and outputting an all-camera drive control signal to the optical system so that the optical system captures an all-sky in accordance with the shooting conditions, based on the illuminance information; And
상기 정밀조도계와 광학계 및 제어부가 설치되는 함체 형상의 케이스를 포함하여 구성할 수 있다.
And a casing having a hollow shape in which the precision illuminometer, the optical system, and the control unit are installed.
더욱 바람직하게는, 상기 정밀조도계는,More preferably, the precision illuminometer comprises:
하늘 구름 관측을 위한 특정 지역의 조도 검출을 위한 실리콘 센서로 구성될 수 있다.
And a silicon sensor for illuminance detection of a specific area for sky cloud observations.
더욱 바람직하게는, 상기 광학계는,More preferably, the optical system includes:
180도의 화각을 갖는 어안렌즈를 포함하여 구성할 수 있다.
And a fisheye lens having an angle of view of 180 degrees.
바람직하게는, 상기 제어부는,Preferably, the control unit includes:
상기 정밀조도계로부터 측정되는 조도 정보에 대응하는 전천카메라 구동 제어신호를 상기 광학계로 출력하되,And outputs an all-sky camera drive control signal corresponding to illumination information measured from the precision illuminometer to the optical system,
상기 전천카메라 구동 제어신호는,Wherein the all-sky camera drive control signal comprises:
상기 광학계의 조리개 조절을 제외한, 셔터속도와 감도(ISO) 조절을 제어하기 위한 구동신호이다.
Is a driving signal for controlling the shutter speed and the sensitivity (ISO) adjustment except for the aperture control of the optical system.
더욱 바람직하게는, 상기 제어부는,More preferably,
상기 정밀조도계의 측정되는 조도 정보의 산출을 위한 조도산출프로그램을 탑재하며, 상기 광학계로부터 하늘 구름 관측을 위해 촬영되는 전천 영상을 상기 구름 관측 관리부로 제공하는 통신기능을 더 포함하여 구성할 수 있다.
And a communication function for mounting an illuminance calculating program for calculating the illuminance information measured by the precision illuminometer and providing an all-sky image taken from the optical system for observation of sky clouds to the cloud observation management unit.
더욱 바람직하게는, 상기 구름 관측 관리부는,More preferably, the cloud observation management unit comprises:
상기 전천카메라 장치부로부터 주/야간의 조도 정보가 반영된 전천 영상으로부터 분석 처리된 하늘 구름 정보를 저장 관리하는 데이터베이스(DB)를 더 포함하여 구성할 수 있다.
And a database (DB) for storing and managing the sky cloud information analyzed and processed from the all-sky image reflecting the illuminance information of day / night from the all-sky camera device unit.
더욱 더 바람직하게는, 상기 구름 관측 관리부는,Still more preferably, the cloud observation management unit includes:
상기 데이터베이스에 저장 관리되는 하늘/구름 관측영상을 웹페이지를 통해 제공하는 기능을 더 포함하여 구성할 수 있다.And a function of providing a sky / cloud observation image stored and managed in the database through a web page.
본 발명에서 제안하고 있는 정밀조도를 활용한 전천카메라 기반의 구름 관측 시스템에 따르면, 구름 관측을 위한 전천을 촬영하는 전천카메라 장치부를 구성하되, 주야간의 광 환경을 반영한 하늘 구름의 영상 촬영이 가능하도록 정밀조도계를 더 포함하여 구성함으로써, 기존의 전천카메라에서 정밀 조도 정보 없이 촬영되는 경우에 주야간 구름식별 가능한 영상 획득에 제한이 발생되는 문제가 해소될 수 있도록 할 수 있다.
According to the cloud observation system using the precise illuminance proposed in the present invention, an all-camera camera unit for photographing all the clouds for the cloud observation is constructed, and it is possible to photograph the sky clouds reflecting the day and night light environment The present invention can solve the problem that the limitation on the image acquisition for day and night clouds can be restricted in the case where the conventional all-camera camera is photographed without precision illumination information.
또한, 본 발명에 따르면, 주야간의 미세한 조도 변화의 감지를 통한 전천카메라 장치부의 촬영 조건의 조정이 가능하도록 구성함으로써, 광 환경의 조도 정보를 기반으로 하는 선명한 전천 영상의 촬영이 가능하고, 그에 따른 하늘 구름 정보의 정확한 정보 획득이 가능하며, 구름의 운량과 운고 및 운형의 관측 정보의 정확성이 더욱 향상될 수 있도록 할 수 있다.
Further, according to the present invention, it is possible to adjust photographing conditions of an all-weather camera device unit by detecting minute change in illuminance during day and night, so that it is possible to photograph a clear all-sky image based on illuminance information of the optical environment, It is possible to obtain accurate information of the sky cloud information, and it is possible to further improve the accuracy of observation information of the cloud cloudiness and cloudiness.
뿐만 아니라, 본 발명은, 정밀조도계에 의해 측정된 주야간의 조도 정보를 기반으로 24시간 구름 관측이 가능하고, 구름 관측 관리부를 통해 분석 처리된 전천 영상의 구름 정보에 대한 분류 저장 관리 및 웹페이지를 통한 하늘 구름 관측 영상의 실시간 제공 서비스가 가능하도록 할 수 있다.In addition, the present invention is capable of observing the 24-hour cloud based on daylight illumination information measured by a precision illuminometer, classifying and managing the cloud information of the analysis image processed through the cloud observation management unit, It is possible to provide a real-time providing service of a sky cloud observation image through the sky.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 정밀조도를 활용한 전천카메라 기반의 구름 관측 시스템의 전체 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 정밀조도를 활용한 전천카메라 기반의 구름 관측 시스템의 전천카메라 장치부의 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 정밀조도를 활용한 전천카메라 기반의 구름 관측 시스템의 전천카메라 장치부의 개략적인 사시도 구성을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 정밀조도를 활용한 전천카메라 기반의 구름 관측 시스템의 조도산출프로그램의 예시 화면 구성을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 정밀조도를 활용한 전천카메라 기반의 구름 관측 시스템의 정밀조도계의 조도 측정에 영향을 미치는 한반도 주변의 인공광원 분포 사진을 참고로 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 정밀조도를 활용한 전천카메라 기반의 구름 관측 시스템의 정밀조도계에 실제 영향을 미치는 조도 관측 결과를 일례로 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 정밀조도를 활용한 전천카메라 기반의 구름 관측 시스템을 이용한 특정 지역에서의 관측 사례 정보를 도시한 도면.
도 8 내지 도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 정밀조도를 활용한 전천카메라 기반의 구름 관측 시스템의 관측 사례 정보의 시간별 관측 사례를 순차로 도시한 도면.
도 19는 본 발명의 일실시예에 따른 정밀조도를 활용한 전천카메라 기반의 구름 관측 시스템의 관측 사례를 구름 분포로 예시한 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a functional block diagram showing an entire configuration of a cloud observation system based on an all-sky camera using a precision illuminance according to an embodiment of the present invention; FIG.
BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention [0001] The present invention relates to a camera system,
3 is a schematic perspective view of an all-camera camera unit of a cloud observation system based on an all-weather camera utilizing a precise illuminance according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing an exemplary screen configuration of a roughness calculation program of a cloud observation system based on an all-sky camera using a precise roughness according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view showing an artificial light source distribution photograph around a Korean peninsula, which influences illuminance measurement of a precision illuminometer of a cloud observation system based on an all-sky camera using a precision illuminance according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the illuminance observation result that actually affects a precision illuminometer of a cloud observation system based on an all-sky camera using a precise illuminance according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 7 is a view showing observation case information in a specific area using a panoramic camera-based cloud observation system using a precise illuminance according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 8 to FIG. 18 are diagrams sequentially illustrating examples of observations of observation examples of a cloud observation system based on an all-sky camera using precision illuminance according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 19 is a view showing an example of cloud observations of an all-sky camera-based cloud observing system utilizing a precise illuminance according to an embodiment of the present invention. FIG.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in order that those skilled in the art can easily carry out the present invention. In the following detailed description of the preferred embodiments of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In the drawings, like reference numerals are used throughout the drawings.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’ 되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’ 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’ 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’ 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
In addition, in the entire specification, when a part is referred to as being 'connected' to another part, it may be referred to as 'indirectly connected' not only with 'directly connected' . Also, to "include" an element means that it may include other elements, rather than excluding other elements, unless specifically stated otherwise.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 정밀조도를 활용한 전천카메라 기반의 구름 관측 시스템의 전체 구성을 기능블록으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 정밀조도를 활용한 전천카메라 기반의 구름 관측 시스템의 전천카메라 장치부의 구성을 기능블록으로 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 정밀조도를 활용한 전천카메라 기반의 구름 관측 시스템의 전천카메라 장치부의 개략적인 사시도 구성을 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 정밀조도를 활용한 전천카메라 기반의 구름 관측 시스템의 조도산출프로그램의 예시 화면 구성을 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 정밀조도를 활용한 전천카메라 기반의 구름 관측 시스템의 정밀조도계의 조도 측정에 영향을 미치는 한반도 주변의 인공광원 분포 사진을 참고로 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 정밀조도를 활용한 전천카메라 기반의 구름 관측 시스템의 정밀조도계에 실제 영향을 미치는 조도 관측 결과를 일례로 도시한 도면이다. 도 1 내지 도 3에 각각 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 정밀조도를 활용한 전천카메라 기반의 구름 관측 시스템(100)은, 전천카메라 장치부(110), 및 구름 관측 관리부(120)를 포함하여 구성될 수 있다.
FIG. 1 is a functional block diagram illustrating an entire configuration of a rolling camera-based rolling observation system using precision illumination according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram of a rolling observation system according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 3 is a functional block diagram showing a configuration of an all-camera camera unit of a camera-based cloud observation system according to an embodiment of the present invention. FIG. FIG. 4 is a diagram showing an exemplary screen configuration of a roughness calculation program of a cloud observation system based on an all-sky camera using a precision illuminance according to an embodiment of the present invention, and FIG. Is an example of a method of measuring the illuminance of a precision observer of a cloud observation system based on a camera of all mecha- nisms using a precise illuminance according to an embodiment of the present invention FIG. 6 is a graph showing an example of the illuminance observation result that actually affects a precision illuminometer of a cloud observation system based on an all-sky camera using a precision illuminance according to an embodiment of the present invention Fig. 1 to 3, an all-sky camera-based
전천카메라 장치부(110)는, 측정되는 조도 정보를 기반으로 하늘 구름 관측을 위한 전천을 촬영하고, 촬영되는 하늘 구름의 전천 영상을 후술하게 될 구름 관측 관리부(120)로 제공하는 구성이다. 이러한 전천카메라 장치부(110)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 하늘 구름 관측을 위한 특정 지역의 조도 정보를 측정하기 위한 정밀조도계(111)와, 정밀조도계(111)에서 측정한 조도 정보에 따른 전천카메라 구동 제어신호에 기초하여 하늘 구름 관측을 위한 특정 지역의 전천을 촬영하는 광학계(112)와, 정밀조도계(111)로부터 측정된 조도 정보를 제공받고, 조도 정보에 기초하여 광학계(112)에서 촬영 조건에 맞게 전천을 촬영하도록 전천카메라 구동 제어신호를 광학계(112)로 출력하는 제어부(113)와, 정밀조도계(111)와 광학계(112) 및 제어부(113)가 설치되는 함체 형상의 케이스(114)를 포함하여 구성할 수 있다.
The all-
또한, 정밀조도계(111)는 하늘 구름 관측을 위한 특정 지역의 조도 검출을 위한 실리콘 센서로 구성될 수 있다. 이러한 정밀조도계(111)는 도 3에 도시된 바와 같이, 함체 형상의 케이스(114) 상부 면에 일부가 노출되는 형태로 구성될 수 있다.
The
또한, 광학계(112)는 180도의 화각을 갖는 어안렌즈를 포함하여 구성할 수 있다. 이러한 광학계(112)는 하늘 구름을 촬영하기 위한 구성으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 함체 형상의 케이스(114) 상부 면의 반구형 돔(115)에 설치 구성될 수 있다. 여기서, 광학계(112)는 전천 카메라의 영상 촬영을 위한 통상의 구성에 해당하므로 불필요한 설명은 생략하기로 한다.
Further, the
또한, 제어부(113)는 정밀조도계(111)로부터 측정되는 조도 정보에 대응하는 전천카메라 구동 제어신호를 광학계(112)로 출력하는 제어 구성이다. 이러한 제어부(113)의 전천카메라 구동 제어신호는 광학계(112)의 조리개 조절을 제외한, 셔터속도와 감도(ISO) 조절을 제어하기 위한 구동신호이다. 또한, 제어부(113)는 정밀조도계(111)의 측정되는 조도 정보의 산출을 위한 조도산출프로그램을 탑재하며, 광학계(112)로부터 하늘 구름 관측을 위해 촬영된 전천 영상을 구름 관측 관리부(120)로 제공하는 통신기능을 더 포함하여 구성할 수 있다.
Further, the
구름 관측 관리부(120)는, 전천카메라 장치부(110)에서 촬영되는 하늘 구름의 전천 영상을 제공받고, 제공받은 전천 영상의 하늘 구름 정보를 분석 처리하여 저장 관리하는 구성이다. 이러한 구름 관측 관리부(120)는 전천카메라 장치부(110)로부터 주/야간의 조도 정보가 반영된 전천 영상으로부터 분석 처리된 하늘 구름 정보를 저장 관리하는 데이터베이스(DB)(121)를 더 포함하여 구성할 수 있다. 여기서, 구름 관측 관리부(120)는 데이터베이스(121)에 저장 관리되는 하늘/구름 관측영상을 웹페이지를 통해 제공하는 기능을 더 포함하여 구성할 수 있다. 이때, 구름 관측 관리부(120)는 데이터베이스(121)에 저장 관리되는 하늘 구름 정보, 즉 운량과 운고 및 운형 등을 구름 정보를 분류하여 저장하며, 주야간 1분 간격의 하늘/구름 관측영상을 실시간으로 웹페이지를 통해 제공할 수도 있다. 이러한 구름 관측 관리부(120)는 서버 시스템으로 구현될 수 있다.
The cloud
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 정밀조도를 활용한 전천카메라 기반의 구름 관측 시스템의 조도산출프로그램의 예시 화면 구성을 일례로 나타내고 있으며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 정밀조도를 활용한 전천카메라 기반의 구름 관측 시스템의 정밀조도계의 조도 측정에 영향을 미치는 한반도 주변의 인공광원 분포 사진을 참고로 나타내고 있으며, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 정밀조도를 활용한 전천카메라 기반의 구름 관측 시스템의 정밀조도계에 실제 영향을 미치는 조도 관측 결과를 일례로 나타내고 있다. 여기서, 조도산출프로그램은 야간비행작전에 필요한 조도 정보 제공을 위해 사용될 수 있으며, 조도의 주변화 요인으로는 태양이나 달의 운동인 천체력(Almanac)에 의해 지배되고, 부수적인 요인으로는 기상현상이나 인공광원 등의 복합적인 영향에 의해 나타나고 있다. 도 4 내지 도 6은 조도 산출 및 조도에 영향을 미치는 요인들을 나타내고 있다.
FIG. 4 shows an exemplary screen configuration of a roughness calculation program of a cloud observation system based on an all-sky camera using a precise roughness according to an embodiment of the present invention. FIG. FIG. 6 is a graph showing the distribution of the artificial light source around the Korean peninsula, which influences the illuminance measurement of the precision illuminometer of the cloud camera system based on the all-camera camera utilizing the precision illuminance according to an embodiment of the present invention. An example of the illuminance observation that actually affects the precision illuminometer of the camera-based cloud observation system is shown as an example. Here, the illuminance calculation program can be used to provide the illuminance information necessary for the night flight operation. The main factor of illuminance is dominated by the sun or moon's Almanac, and the incidental phenomenon is the meteorological phenomenon Artificial light sources and so on. Figs. 4 to 6 show factors affecting the roughness calculation and the roughness.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 정밀조도를 활용한 전천카메라 기반의 구름 관측 시스템을 이용한 특정 지역에서의 관측 사례 정보를 도시한 도면이고, 도 8 내지 도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 정밀조도를 활용한 전천카메라 기반의 구름 관측 시스템의 관측 사례 정보의 시간별 관측 사례를 순차로 도시한 도면이며, 도 19는 본 발명의 일실시예에 따른 정밀조도를 활용한 전천카메라 기반의 구름 관측 시스템의 관측 사례를 구름 분포로 예시한 도면이다. 즉, 도 8 내지 도 18의 하늘 구름 관측 정보는 도 7에 도시되는 관측 사례 정보의 표에 대한 전천 영상의 정보이고, 도 19는 관측된 구름 분포도로 나타내고 있다.
FIG. 7 is a view showing observation example information in a specific area using a panorama camera-based cloud observation system utilizing a precise illuminance according to an embodiment of the present invention. FIGS. 8 to 18 are views FIG. 19 is a view showing an example of observations of observation information of an all-sky camera-based cloud observation system using precise illumination according to an embodiment of the present invention, And an observation example of a cloud observation system is shown as a cloud distribution. In other words, the sky cloud observation information in FIGS. 8 to 18 is information on the whole image of the observation case information table shown in FIG. 7, and FIG. 19 shows the observed cloud distribution chart.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 정밀조도를 활용한 전천카메라 기반의 구름 관측 시스템은, 구름 관측을 위한 전천을 촬영하는 전천카메라 장치부를 구성하되, 주야간의 광 환경을 반영한 하늘 구름의 영상 촬영이 가능하도록 정밀조도계를 더 포함하여 구성함으로써, 기존의 전천카메라에서 정밀 조도 정보 없이 촬영되는 경우에 주야간 구름식별 가능한 영상 획득에 제한이 발생되는 문제가 해소될 수 있도록 할 수 있으며, 특히, 주야간의 미세한 조도 변화의 감지를 통한 전천카메라 장치부의 촬영 조건의 조정이 가능하도록 구성함으로써, 광 환경의 조도 정보를 기반으로 하는 선명한 전천 영상의 촬영이 가능하고, 그에 따른 하늘 구름 정보의 정확한 정보 획득이 가능하며, 구름의 운량과 운고 및 운형의 관측 정보의 정확성이 더욱 향상될 수 있도록 할 수 있게 된다. 또한, 정밀조도계에 의해 측정된 주야간의 조도 정보를 기반으로 24시간 구름 관측이 가능하고, 구름 관측 관리부를 통해 분석 처리된 전천 영상의 구름 정보에 대한 분류 저장 관리 및 웹페이지를 통한 하늘 구름 관측 영상의 실시간 제공 서비스가 가능하도록 할 수 있게 된다.
As described above, according to the embodiment of the present invention, the all-sky camera-based cloud observing system utilizing the precise illuminance comprises an all-weather camera unit for photographing all the clouds for the cloud observation, It is possible to solve the problem that limitation is imposed on the acquisition of images capable of identifying day and night clouds when the camera is photographed without precision illuminance information in a conventional all-camera camera, and in particular, It is possible to adjust the photographing conditions of the all-camera camera unit through detection of the minute illuminance change between day and night, so that it is possible to photograph a clear all-sky image based on the illuminance information of the optical environment, It is possible to acquire, and the accuracy of cloud observation, It can be improved. In addition, it is possible to observe the 24-hour cloud observation based on day and night illuminance information measured by the precision illuminometer, and to store and manage the cloud information of the former image analyzed through the cloud observation management unit and the sky cloud observation image A real-time provision service of the present invention can be enabled.
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics of the invention.
100: 본 발명의 일실시예에 따른 구름 관측 시스템
110: 전천카메라 장치부
111: 정밀조도계
112: 광학계
113: 제어부
114: 케이스
115: 반구형 돔
120: 구름 관측 관리부
121: 데이터베이스(DB)100: a cloud observation system according to an embodiment of the present invention
110: All camera device unit
111: Precision light meter
112: Optical system
113:
114: Case
115: Hemispherical dome
120: cloud observation management unit
121: Database (DB)
Claims (8)
측정되는 조도 정보를 기반으로 하늘 구름 관측을 위한 전천을 촬영하고, 촬영되는 하늘 구름의 전천 영상을 제공하는 전천카메라 장치부(110); 및
상기 전천카메라 장치부(110)에서 촬영되는 하늘 구름의 전천 영상을 제공받고, 상기 제공받은 전천 영상의 하늘 구름 정보를 분석 처리하여 저장 관리하는 구름 관측 관리부(120)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 정밀조도를 활용한 전천카메라 기반의 구름 관측 시스템.
An all-camera-based cloud observation system (100) using precision illumination,
An all-camera camera unit 110 for capturing an entire sky for observing the sky cloud based on the measured illuminance information and providing an all sky image of the sky cloud to be photographed; And
And a cloud observing management unit 120 for receiving an all sky image of the sky cloud photographed by the all sky camera apparatus 110 and for analyzing and managing the sky cloud information of the provided all sky cloud image. Camera - based cloud observation system using precision illumination.
하늘 구름 관측을 위한 특정 지역의 조도 정보를 측정하기 위한 정밀조도계(111);
상기 정밀조도계(111)에서 측정한 조도 정보에 따른 전천카메라 구동 제어신호에 기초하여 하늘 구름 관측을 위한 특정 지역의 전천을 촬영하는 광학계(112);
상기 정밀조도계(111)로부터 측정된 조도 정보를 제공받고, 상기 조도 정보에 기초하여 상기 광학계(112)에서 촬영 조건에 맞게 전천을 촬영하도록 전천카메라 구동 제어신호를 상기 광학계(112)로 출력하는 제어부(113); 및
상기 정밀조도계(111)와 광학계(112) 및 제어부(113)가 설치되는 함체 형상의 케이스(114)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는, 정밀조도를 활용한 전천카메라 기반의 구름 관측 시스템.
[2] The apparatus according to claim 1,
A precision illuminometer 111 for measuring illuminance information of a specific area for sky cloud observation;
An optical system (112) for photographing an all-around area in a specific area for observing sky clouds based on the all-sky camera drive control signal according to the illuminance information measured by the precision illuminometer (111);
A control unit 112 which receives the measured illuminance information from the precision illuminometer 111 and outputs an all-sky camera drive control signal to the optical system 112 so that the optical system 112 captures an all- (113); And
Wherein the precision observer includes a precision illuminometer (111), an optical system (112), and a control unit (113).
하늘 구름 관측을 위한 특정 지역의 조도 검출을 위한 실리콘 센서로 구성되는 것을 특징으로 하는, 정밀조도를 활용한 전천카메라 기반의 구름 관측 시스템.
The apparatus according to claim 2, wherein the precision illuminometer (111)
And a silicon sensor for illuminance detection of a specific area for sky cloud observation.
180도의 화각을 갖는 어안렌즈를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는, 정밀조도를 활용한 전천카메라 기반의 구름 관측 시스템.
The optical system according to claim 2, wherein the optical system (112)
And a fisheye lens having an angle of view of 180 degrees.
상기 정밀조도계(111)로부터 측정되는 조도 정보에 대응하는 전천카메라 구동 제어신호를 상기 광학계(112)로 출력하되,
상기 전천카메라 구동 제어신호는,
상기 광학계(112)의 조리개 조절을 제외한, 셔터속도와 감도(ISO) 조절을 제어하기 위한 구동신호인 것을 특징으로 하는, 정밀조도를 활용한 전천카메라 기반의 구름 관측 시스템.
5. The apparatus according to any one of claims 2 to 4, wherein the controller (113)
And outputs an all-sky camera drive control signal corresponding to the illuminance information measured by the precision illuminometer 111 to the optical system 112,
Wherein the all-sky camera drive control signal comprises:
Is a drive signal for controlling the shutter speed and the sensitivity (ISO) adjustment except for the iris adjustment of the optical system (112).
상기 정밀조도계(111)의 측정되는 조도 정보의 산출을 위한 조도산출프로그램을 탑재하며, 상기 광학계(112)로부터 하늘 구름 관측을 위해 촬영되는 전천 영상을 상기 구름 관측 관리부(120)로 제공하는 통신기능을 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는, 정밀조도를 활용한 전천카메라 기반의 구름 관측 시스템.
6. The apparatus of claim 5, wherein the controller (113)
A communication function for mounting an illuminance calculation program for calculating the illuminance information measured by the precision illuminometer 111 and providing an all-sky image taken from the optical system 112 for observation of sky clouds to the cloud observation management unit 120; Wherein the camera system further comprises a camera-based cloud observation system using precision illumination.
상기 전천카메라 장치부(110)로부터 주/야간의 조도 정보가 반영된 전천 영상으로부터 분석 처리된 하늘 구름 정보를 저장 관리하는 데이터베이스(DB)(121)를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는, 정밀조도를 활용한 전천카메라 기반의 구름 관측 시스템.
6. The system according to claim 5, wherein the cloud observation management unit (120)
(DB) 121 for storing and managing the sky cloud information analyzed and processed from the all-sky image reflecting the illuminance information of day / night from the all-sky camera device unit 110. [ Camera based cloud observation system using.
상기 데이터베이스(121)에 저장 관리되는 하늘/구름 관측영상을 웹페이지를 통해 제공하는 기능을 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는, 정밀조도를 활용한 전천카메라 기반의 구름 관측 시스템.The apparatus according to claim 7, wherein the cloud observation management unit (120)
The camera system according to claim 1, further comprising a function of providing a sky / cloud observation image stored and managed in the database (121) through a web page.
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