KR102062800B1 - 지형변화에 따른 디지털 이미지의 변화지점 수시수정과 수치도화이미지 갱신 전용 처리시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지형변화에 따른 디지털 이미지의 변화지점 수시수정과 수치도화이미지 갱신 전용 처리시스템에 관한 것으로, 측지측량 및 항공촬영을 통해 수집한 구역정보를 해당 지물의 MMS정보 및 지물위치점과 링크해 저장 관리하는 구역정보DB; 3D 형태의 제3지물이미지가 구성된 구역레이어가 수치도화이미지를 이루도록 저장 관리하는 수치도화DB; 지물의 좌우 폭과 전후 폭과 지물높이를 실측한 MMS정보를 저장하는 MMS정보DB; 상기 지물의 위치점인 지물위치점을 GPS좌표로 저장하는 좌표정보DB; 시점의 고도별 시야 범위를 지정하고, 사용자가 입력한 시점 데이터와 고도 데이터에 상응하는 시야 범위 이내의 지물과 해당 지물의 MMS정보와 구역정보를 좌표정보DB와 MMS정보DB 및 구역정보DB에서 각각 검색하여 도화모듈에 전달하고, 해당 지물의 MMS정보에 따라 하기 2D 형태의 지물이미지를 바탕으로 3D로 이미지화된 제1지물이미지를 GPS좌표계 기반의 상기 고도별 시야 범위 이내 수치도화이미지의 해당 구역레이어 상에 지물위치점별로 생성 및 표시하는 대상지물 선택모듈; 상기 대상지물 선택모듈의 검색명령에 따라 MMS정보DB와 좌표정보DB와 구역정보DB에서 해당 지물의 MMS정보와 지물위치점과 구역정보를 검색하고 대상지물 선택모듈에 전달하는 데이터 검색모듈; 상기 대상지물 선택모듈에서 전달된 시야 범위 이내 지물의 MMS정보와 지물위치점과 구역정보에 따라 지물과 구역의 외곽라인을 2D 좌표라인에 맞춰서 도화하여 2D 형태의 지물이미지와 구역레이어를 생성하고, 하나 이상의 상기 구역레이어를 조합해 생성한 2D 기반의 수치도화이미지를 대상지물 선택모듈에 전달하는 도화모듈; 상기 시야 범위 이내 수치도화이미지의 구역레이어에 3D로 이미지화된 제1지물이미지의 크기에 비례하여 해당 시점의 고도를 확인하고, 확인된 해당 시점을 중심으로 상기 제1지물이미지의 제1밑면과 제1평면 각각의 꼭지점을 점 대칭시켜서 2D면 상에 표시하고, 상기 2D면 상에 표시된 제1밑면 부분의 꼭지점과 제1평면 부분의 꼭지점을 각각 폐구간으로 1차 연결하여 제2밑면과 제2평면을 각각 생성하며, 상기 1차 연결을 통해 생성된 제2밑면의 꼭지점과 제2평면의 꼭지점을 1:1로 서로 2차 연결하여 2D면 상에 3D 형태로 이미지화된 제2지물이미지를 생성하는 도화이미지 처리모듈; 상기 시점과 마주하는 2D면 상의 연직점을 중심으로 제2지물이미지를 점 대칭시킨 위치에 제3지물이미지를 생성하고, 상기 수치도화이미지의 구역레이어에 해당 제3지물이미지를 3D 형태로 대체 삽입해서 3D형 구역레이어로 수치도화DB에 저장하는 도화이미지 보정모듈;을 포함한다.

Description

지형변화에 따른 디지털 이미지의 변화지점 수시수정과 수치도화이미지 갱신 전용 처리시스템{UPDATING SYSTEM FOR DIGITAL MAP}

본 발명은 지형변화에 따른 디지털 이미지의 변화지점 수시수정과 수치도화이미지 갱신 전용 처리시스템에 관한 것이다.

도시화가 진행되는 현시대에 그 기반이 되는 지형지물과 그 정보들은 빠르게 변화하고, 신설 또는 변경되고 있다. 이러한 지형지물을 관리하기 위해서는 체계적인 관리방법이 필요하게 되었다. 이러한 지형지물을 관리하는 종래기술로는 한국등록특허 제10-0456195호의 지피에스 좌표를 통해 신설도로 정보데이터를 수치지도에 업데이트하는 방법이 개시되어 있으며, 상기 특허는 GPS를 탑재한 차량을 구비하고, 상기 차량에는 GPS의 좌표를 송신하는 송신장치를 탑재하며, 상기 송신장치의 좌표를 수신하는 중앙통제부로 구성된다. 상기 중앙통제부는 GPS에서 송신되는 좌표를 통해 차량의 좌표와 수치지도의 도로데이터를 비교하여 수치지도에 기록되지 않은 데이터인 경우, 수치지도 제작을 위한 수치도화에 반영함으로써 도화 작업에 적용하는 구성으로 이루어져 있다.

그러나, GPS를 이용하여 신속하게 지형지물의 확인은 가능하나 일일이 차량을 운행하며 사람이 눈으로 확인하여 지형지물들의 정보를 수동으로 조작하여 중앙통제소로 보내는 번거로움이 존재한다. 또한, 조작원의 수동조작에 의한 실수 및 오류가 발생할 수 있는 문제점을 갖고 있었다.

이를 보완하기 위해서 종래에는 디지털 항공사진을 주기적으로 수집해서 변화가 있는 지형을 확인하고, 변화가 확인되면 해당 지역만을 파악해 수치도화를 진행하는 기술이 제안되었다.

하지만, 이러한 종래 기술도 갱신 대상 지역과 대상 외 지역 간의 경계가 모호해서, 수치지도 제작을 위한 도화 과정에서 갱신 대상이 되는 지형변화정보만을 정확히 갱신하는데 한계가 있었고, 이로 인해서 갱신 업무 시간과 갱신시스템의 프로세싱 부하가 증가하는 문제가 있었다.

한편, 도심지에 건축된 수많은 아파트, 집합 건물, 상가, 주상복합 건물 등은 자체 지물높이가 증가하면서 주변에 음영 지역을 발생시킨다. 특히 항공촬영으로 수집되는 이미지는 음영 지역에 의해서 지상 구조의 정확성을 낮추었고, 심지어 주변에 있는 다른 지상 건축물까지도 이미지에 담을 수 없는 한계가 있었다.

이러한 문제를 해소하기 위해서 종래에는 항공기가 비행 중에 지상을 지속적으로 촬영하면서 고층 건물 주변의 음영 지역을 촬영해 수집하는 기술이 개발되었다.

그러나 종래 기술은 촬영각도가 다양화된 카메라를 항공촬영에 적용해야 하므로 장비가 상대적으로 고가이고, 항공촬영 중의 비행 또한 정확성을 유지해야 하며, 더욱이 수집된 촬영이미지를 조합하는 기술의 고도화가 전제되어야 하는 한계가 있었다. 특히 3D 도화이미지를 제작하기 위해서는 동일 건물에 대해 4면에서 바라본 도화이미지를 서로 조합하는 처리 기술이 반드시 요구되므로, 3D 지도가 일반화되는 상황에서 해당 이미지 처리 기술의 개발은 시급히 요구되었다.

선행기술문헌 1. 특허등록번호 제10-0456195호(2004.11.09 공고)

선행기술문헌 2. 특허등록번호 제10-0586034호(2006.06.02 공고)

선행기술문헌 3. 특허등록번호 제10-1723641호(2017.04.06 공고)

이에 본 발명은 상기의 문제를 해소하기 위한 것으로, 3D 형식의 수치도화이미지에서 지물 등의 변화를 감지하고 수정해서, 해당 구간을 블록 단위의 구역으로 수치도화이미지가 갱신되도록 수정할 수 있고, 다른 구역의 지물 이미지에는 영향을 주지 않으며 신속하고 정확하게 수정이 완료될 수 있는 지형변화에 따른 디지털 이미지의 변화지점 수시수정과 수치도화이미지 갱신 전용 처리시스템의 제공을 해결하고자 하는 과제로 한다.

또한, 1 개의 카메라만으로 항공촬영해 수집된 항공촬영 이미지와, 지상에서 촬영해 수집된 지상촬영 이미지 및 라이다 데이터만으로도 항공시점에서의 고도별 3D 도화이미지를 생성할 수 있는 지형변화에 따른 디지털 이미지의 변화지점 수시수정과 수치도화이미지 갱신 전용 처리시스템의 제공을 해결하고자 하는 또 다른 과제로 한다.

상기의 과제를 달성하기 위하여 본 발명은,

측지측량 및 항공촬영을 통해 수집한 구역정보를 해당 지물의 MMS정보 및 지물위치점과 링크해 저장 관리하는 구역정보DB;

3D 형태의 제3지물이미지가 구성된 구역레이어가 수치도화이미지를 이루도록 저장 관리하는 수치도화DB;

지물의 좌우 폭과 전후 폭과 지물높이를 실측한 MMS정보를 저장하는 MMS정보DB;

상기 지물의 위치점인 지물위치점을 GPS좌표로 저장하는 좌표정보DB;

시점의 고도별 시야 범위를 지정하고, 사용자가 입력한 시점 데이터와 고도 데이터에 상응하는 시야 범위 이내의 지물과 해당 지물의 MMS정보와 구역정보를 좌표정보DB와 MMS정보DB 및 구역정보DB에서 각각 검색하여 도화모듈에 전달하고, 해당 지물의 MMS정보에 따라 하기 2D 형태의 지물이미지를 바탕으로 3D로 이미지화된 제1지물이미지를 GPS좌표계 기반의 상기 고도별 시야 범위 이내 수치도화이미지의 해당 구역레이어 상에 지물위치점별로 생성 및 표시하는 대상지물 선택모듈;

상기 대상지물 선택모듈의 검색명령에 따라 MMS정보DB와 좌표정보DB와 구역정보DB에서 해당 지물의 MMS정보와 지물위치점과 구역정보를 검색하고 대상지물 선택모듈에 전달하는 데이터 검색모듈;

상기 대상지물 선택모듈에서 전달된 시야 범위 이내 지물의 MMS정보와 지물위치점과 구역정보에 따라 지물과 구역의 외곽라인을 2D 좌표라인에 맞춰서 도화하여 2D 형태의 지물이미지와 구역레이어를 생성하고, 하나 이상의 상기 구역레이어를 조합해 생성한 2D 기반의 수치도화이미지를 대상지물 선택모듈에 전달하는 도화모듈;

상기 시야 범위 이내 수치도화이미지의 구역레이어에 3D로 이미지화된 제1지물이미지의 크기에 비례하여 해당 시점의 고도를 확인하고, 확인된 해당 시점을 중심으로 상기 제1지물이미지의 제1밑면과 제1평면 각각의 꼭지점을 점 대칭시켜서 2D면 상에 표시하고, 상기 2D면 상에 표시된 제1밑면 부분의 꼭지점과 제1평면 부분의 꼭지점을 각각 폐구간으로 1차 연결하여 제2밑면과 제2평면을 각각 생성하며, 상기 1차 연결을 통해 생성된 제2밑면의 꼭지점과 제2평면의 꼭지점을 1:1로 서로 2차 연결하여 2D면 상에 3D 형태로 이미지화된 제2지물이미지를 생성하는 도화이미지 처리모듈; 및

상기 시점과 마주하는 2D면 상의 연직점을 중심으로 제2지물이미지를 점 대칭시킨 위치에 제3지물이미지를 생성하고, 상기 수치도화이미지의 구역레이어에 해당 제3지물이미지를 3D 형태로 대체 삽입해서 3D형 구역레이어로 수치도화DB에 저장하는 도화이미지 보정모듈;

을 포함하는 지형변화에 따른 디지털 이미지의 변화지점 수시수정과 수치도화이미지 갱신 전용 처리시스템이다.

상기의 본 발명은, 3D 형식의 수치도화이미지에서 지물 등의 변화를 감지하고 수정해서, 해당 구간을 블록 단위의 구역으로 수치도화이미지가 갱신되도록 수정할 수 있고, 다른 구역의 지물 이미지에는 영향을 주지 않으며 신속하고 정확하게 수정이 완료되도록 할 수 있으며, 1 개의 카메라만으로 항공촬영해 수집된 항공촬영 이미지와, 지상에서 촬영해 수집된 지상촬영 이미지 및 라이다 데이터만으로도 항공시점에서의 고도별 3D 도화이미지를 생성할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 처리시스템의 구성을 도시한 블록도이고,
도 2는 본 발명에 따른 처리시스템이 처리하는 지물별 지물정보가 라이다를 통해 수집되는 모습을 개략적으로 도시한 도면이고,
도 3은 본 발명에 따른 처리시스템에 설정된 시점의 고도별 시야 범위를 개략적으로 도시한 평면도이고,
도 4는 본 발명에 따른 처리시스템에 설정된 시점의 고도별 시야 범위 내에 지물이미지를 개략적으로 도시한 평면도이고,
도 5는 본 발명에 따른 처리시스템이 지물과 구역의 외곽라인을 2D 좌표라인에 맞춰서 구역레이어로 도화한 모습을 도시한 평면도이고,
도 6은 본 발명에 따른 처리시스템이 상기 구역레이어 상에 제1지물이미지를 3D로 이미지화한 모습을 도시한 사시도이고,
도 7은 본 발명에 따른 처리시스템이 시야 범위 이내에 3D로 이미지화된 제1지물이미지를 시점을 기준으로 점 대칭해서 2D면 상에 제2지물이미지로 표시한 모습을 개략적으로 도시한 사시도이고,
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 처리시스템이 고도가 다른 시점을 기준으로 제1지물이미지를 점 대칭해서 제2지물이미지로 표시한 모습을 개략적으로 도시한 정면도이고,
도 10은 본 발명에 따른 처리시스템이 고도에 따라 표시한 제2지물이미지를 개략적으로 도시한 평면도이고,
도 11은 본 발명에 따른 처리시스템이 제2지물이미지를 보정 및 조정하는 모습을 개략적으로 도시한 도면이고,
도 12는 본 발명에 따른 처리시스템이 2D면 상에 제2지물이미지를 3D 형태로 생성한 모습을 도시한 평면도이고,
도 13은 본 발명에 따른 처리시스템이 2D면 상에 3D 도화이미지를 출력한 모습을 도시한 평면도이다.

상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.

이하, 본 발명을 구체적인 내용이 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 처리시스템의 구성을 도시한 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 처리시스템이 처리하는 지물별 지물정보가 라이다를 통해 수집되는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 2을 참조하면, 본 실시의 처리시스템(10)은, 지물(S1 내지 S3; 이하 'S')의 좌우 폭(X)과 전후 폭(Y)과 지물높이(Z)를 실측한 MMS정보를 저장하는 MMS정보DB(11); 지물(S)의 위치점인 지물위치점(L1 내지 L4; 이하 'L'; 도 3 참조)을 GPS좌표로 저장하는 좌표정보DB(12); 측지측량 및 항공촬영을 통해 수집한 구역정보를 해당 지물의 MMS정보 및 지물위치점과 링크해 저장 관리하는 구역정보DB(18); 3D 형태의 제3지물이미지(IM3; 도 6 참조)가 구성된 구역레이어(ZL1 내지ZL7; 도 5 참조; 이하 'ZL')가 수치도화이미지를 이루도록 저장 관리하는 수치도화DB(19a); 시점(EP; 도 3 참조)의 고도별 시야 범위(R1, R2, R3; 도 3 참조)를 지정하고, 사용자가 입력한 시점 데이터와 고도 데이터에 상응하는 시야 범위(R1, R2, R3) 이내의 지물(S)과 해당 지물(S)의 MMS정보와 구역정보를 좌표정보DB(12)와 MMS정보DB(11) 및 구역정보DB(18)에서 각각 검색하여 도화모듈(19)에 전달하고, 해당 지물(S)의 MMS정보가 상기 고도별 시야 범위(R1, R2, R3)의 면적에 비례하게 맞춰져서 3D로 이미지화된 제1지물이미지(IM1; 도 7 참조)를 GPS좌표계 기반의 상기 고도별 시야 범위(R1, R2, R3) 이내 수치도화이미지의 해당 구역레이어(ZL) 상에 지물위치점(L)별로 표시하는 대상지물 선택모듈(13); 대상지물 선택모듈(13)의 검색명령에 따라 MMS정보DB(11)와 좌표정보DB(12)와 구역정보DB(18)에서 해당 지물(S)의 MMS정보와 지물위치점(L)과 구역정보를 검색하고 대상지물 선택모듈(13)에 전달하는 데이터 검색모듈(14); 대상지물 선택모듈(13)에서 전달된 시야 범위(R1, R2, R3) 이내 지물(S)의 MMS정보와 지물위치점(L)과 구역정보에 따라 지물과 구역의 외곽라인을 2D 좌표라인에 맞춰서 도화하여 구역레이어(ZL)를 생성하고, 하나 이상의 구역레이어(ZL)를 조합해 생성한 2D 기반의 수치도화이미지를 대상지물 선택모듈(13)에 전달하는 도화모듈(19); 시야 범위(R1, R2, R3) 이내 상기 수치도화이미지의 구역레이어(ZL)에 3D로 이미지화된 제1지물이미지(IM1)의 크기에 비례하여 해당 시점(EP)의 고도(H; 도 7 참조)를 확인하고, 확인된 해당 시점(EP)을 중심으로 제1지물이미지(IM1)의 제1밑면과 제1평면 각각의 꼭지점을 점 대칭시켜서 2D면(SCR; 도 7 참조) 상에 표시하고, 2D면(SCR) 상에 표시된 제1밑면 부분의 꼭지점과 제1평면 부분의 꼭지점을 각각 폐구간으로 1차 연결하여 제2밑면과 제2평면을 각각 생성하며, 상기 1차 연결을 통해 생성된 제2밑면의 꼭지점과 제2평면의 꼭지점을 1:1로 서로 2차 연결하여 2D면(SCR) 상에 3D 형태로 이미지화된 제2지물이미지(IM2; 도 7 참조)를 생성하는 도화이미지 처리모듈(15); 시점(EP)과 마주하는 2D면(SCR) 상의 연직점(EP')을 중심으로 제2지물이미지(IM2)를 점 대칭시킨 위치에 제3지물이미지(IM3; 도 11 참조)를 생성하고, 상기 수치도화이미지의 구역레이어(ZL)에 해당 제3지물이미지(IM3)를 3D 형태로 대체 삽입해서 3D형 구역레이어로 수치도화DB(19a)에 저장하는 도화이미지 보정모듈(16);을 포함한다.

또한, 본 실시의 처리시스템(10)은, 제3지물이미지(IM3)가 표시된 2D면(SCR)을 시점(EP)의 고도 변화 없이 확대하거나 축소하여 출력시키는 이미지 조정모듈(17);을 포함할 수 있다.

MMS정보DB(11)에 저장된 지물(S1)별 MMS정보와, 좌표정보DB(12)에 저장된 해당 지물(S1)의 지물위치점(L) 정보는, 라이다 및 GPS좌표계를 탑재한 차량(30)에 의해 수집된다. 우선, 지물(S1)별 MMS정보의 수집은 도 2의 (b1)도면 내지 (b3)도면과 같이 차량(30)이 지물(S1)을 통과하면서 차량(30)과 지물(S1) 간의 거리(D)를 측정하고, 지물(S1)의 좌우 폭(X)과 전후 폭(Y)과 지물높이(Z)를 측정한다.

이를 좀 더 구체적으로 설명하면, 차량(30)은 GPS좌표계를 이용해서 해당 지점의 GPS좌표를 실시간으로 측정하고, 차량(30)의 현재 위치 대비 지물(S1)과의 수평거리(D, D1, D2)의 변화를 측정한다. 이 과정에서 차량(30)의 GPS좌표 대비 수평거리(D, D1, D2)의 변화 및 초음파의 조사 각을 체크해서 지물(S1)의 좌우 푹(X)을 측정한다. 이와 같은 방식으로 지물(S1)의 전후 폭(Y)도 측정한다. 지물(S1)의 좌우 폭(X)과 전후 폭(Y)이 측정되면, 이를 기반으로 지물(S1)의 평면도가 확인되고, 상기 평면도가 확인되면 해당 지물(S1)의 중심점인 지물위치점(L)이 연산된다. 상기 중심점(L)이 확인되면, 좌우 폭(X) 또는 전후 폭(Y)의 중심을 지날 때 차량(30)의 GPS좌표를 체크해서 지물위치점(L)의 GPS좌표를 연산한다.

이상의 방식을 통해 지물(S1)의 MMS정보와 지물위치점(L) 정보를 측정하고, MMS정보DB(11)와 좌표정보DB(12)에 각각 저장한다.

라이다 및 GPS좌표계를 이용해서 지물(S1)의 MMS정보와 지물위치점(L) 정보를 측정하는 기술은 이미 공지의 기술이므로, 여기서는 상기 측정 방식에 대한 추가 설명은 생략한다.

도 3은 본 발명에 따른 처리시스템에 설정된 시점의 고도별 시야 범위를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 처리시스템에 설정된 시점의 고도별 시야 범위 내에 지물이미지를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 처리시스템이 지물과 구역의 외곽라인을 2D 좌표라인에 맞춰서 구역레이어로 도화한 모습을 도시한 평면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 처리시스템이 상기 구역레이어 상에 제1지물이미지를 3D로 이미지화한 모습을 도시한 사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 처리시스템이 시야 범위 이내에 3D로 이미지화된 제1지물이미지를 시점을 기준으로 점 대칭해서 2D면 상에 제2지물이미지로 표시한 모습을 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 대상지물 선택모듈(13)은 시점(EP)의 고도별 시야 범위(R1, R2, R3)를 지정한다. 이를 좀 더 설명하면, 시점(EP)의 고도가 높을수록 사용자가 볼 수 있는 시야 범위(R1, R2, R3)는 넓어진다. 그러므로, 시점(EP)의 고도에 따른 시야 범위(R1, R2, R3)의 반경을 지정해서 대상지물 선택모듈(13)에 설정한다. 예를 들어 설명하면, 도 3와 같이 시점(EP)의 고도가 제1높이면 시야 범위를 'R1'로 하고, 고도가 제2높이로 증가하면 시야 범위를 'R2'로 하며, 고도가 제3높이로 증가하면 시야 범위를 'R3'으로 한다. 결국, 시점(EP)의 고도가 높아질수록 시야 범위(R1 내지 R3)는 증가하고, 이를 통해 가시할 수 있는 지물(S)은 해당 지물위치점(L1 내지 L4)과 같이 점차 증가한다.

도화이미지에서 사용자가 보고 싶은 위치와 고도 각각이 시점 데이터와 고도 데이터로 대상지물 선택모듈(13)에 입력되면, 대상지물 선택모듈(13)은 상기 시점 데이터와 고도 데이터에 상응하는 시야 범위(R1)를 지정하고, 지정된 시야 범위(R1) 이내의 지물(S)과 해당 지물(S)의 MMS정보를 데이터 검색모듈(14)을 통해 좌표정보DB(12) 및 MMS정보DB(11)에서 각각 검색한다.

한편, 대상지물 선택모듈(13)은 상기 시점 데이터와 고도 데이터에 상응하는 시야 범위(R1, R2, R3) 이내의 구역정보를 구역정보DB(18)에서 검색하여 도화모듈(19)에 전달한다.

도화모듈(19)은, 대상지물 선택모듈(13)로부터 전달된 시야 범위(R1, R2, R3) 이내 지물(S)의 MMS정보와 지물위치점(L)과 구역정보에 따라 지물과 구역의 외곽라인을 2D 좌표라인에 맞춰서 도 5와 같이 도화하여 구역레이어(ZL)를 생성한다. 결국 구역레이어(ZL)에는 해당 지물위치점(L)별로 2D 형태의 지물이미지(IMa)가 구성된다.

이렇게 생성된 구역레이어(ZL)는 독립된 데이터로 관리되고, 도화모듈(19)은 하나 이상의 구역레이어(ZL)를 조합해서 2D 기반의 수치도화이미지를 생성한다.

참고로, 데이터 검색모듈(14)은 대상지물 선택모듈(13)의 검색명령에 따라 MMS정보DB(11)와 좌표정보DB(12)에서 해당 지물(S)의 MMS정보와 지물위치점(L)을 검색하고 대상지물 선택모듈(13)에 전달한다.

대상지물 선택모듈(13)은 도화모듈(19)에 의해 생성된 2D 기반의 수치도화이미지를 수신하면, 2D 형태의 지물이미지(IMa)가 밑면이 되는 3D 기반의 제1지물이미지(IM1)를 도 6의 (b)도면과 같이 해당 구역레이어(ZL) 상에 지물위치점(L)별로 생성 및 표시한다.

좀 더 설명하면, MMS정보DB(11)에 저장된 지물(S)의 MMS정보는 해당 지물(S)의 실측 크기이므로, 대상지물 선택모듈(13)은 출력유닛(20)의 스크린에 출력되는 시야 범위(R1)의 면적에 비례해서 해당 지물(S)의 MMS정보를 조정하고, 해당 시야 범위(R1)인 지면(EAR) 상에 3D(three dimension)로 이미지화하여 제1지물이미지(IM1)로 출력한다. 제1지물이미지(IM1)는 고도별 시야 범위(R1) 이내에 해당하는 지물위치점(L) 별로 배치 및 표시된다. 참고로, 지면(EAR)은 GPS좌표계가 기반을 이루는 구역레이어(EL)이므로, 구역레이어(EL)에서 해당 지물의 위치인 지물위치점(L)의 GPS좌표에 제1지물이미지(IM1)가 배치 및 표시된다.

도 8 및 도 9은 본 발명에 따른 처리시스템이 고도가 다른 시점을 기준으로 제1지물이미지를 점 대칭해서 제2지물이미지로 표시한 모습을 개략적으로 도시한 정면도이고, 도 10는 본 발명에 따른 처리시스템이 고도에 따라 표시한 제2지물이미지를 개략적으로 도시한 평면도이다.

도 1, 도 7 내지 도 10를 참조하면, 도화이미지 처리모듈(15)은, 시야 범위(R1) 이내 수치도화이미지의 해당 구역레이어(ZL)에 구성된 제1지물이미지(IM1)의 크기에 비례해서 지면(EAR)과 해당 시점(EP) 간의 거리를 연산해 확인한다. 결국 사용자의 선택을 통해 시점 데이터와 고도 데이터가 입력되면, 제1지물이미지(IM1)와 상기 거리가 연산된다.

도화이미지 처리모듈(15)은 도 7과 같이 지면(EAR)과 마주하며 시점(EP)으로부터 이격하는 위치에 2D(three dimension)면(SCR)을 구성한다. 2D면(SCR)은 지면(EAR) 상에 3D로 이미지화된 제1지물이미지(IM1)를 전사하는 면으로서, 상기 전사는 시점(EP)을 중심으로 대칭하게 이루어진다. 시점(EP)과 2D면(SCR) 상의 연직점(EP') 간 거리는 임의로 지정될 수 있으며, 상기 거리가 멀어질수록 2D면(SCR)에 전사되는 제2지물이미지(IM2)는 크기가 증가한다.

2D면(SCR)으로의 전사에 대해 좀 더 구체적으로 설명하면, 지면(EAR) 내에 이미지화된 제1지물이미지(IM1)는 3D 이미지이므로, 제1밑면(B1)과 제1평면(T1)을 구성하고, 제1밑면(B1)과 제1평면(T1) 간에는 측면이 위치한다. 이렇게 구성된 제1밑면(B1)과 제1평면(T1)은 모서리의 단부에 꼭지점이 위치하며, 도화이미지 처리모듈(15)은 시점(EP)을 중심으로 상기 꼭지점을 점 대칭시켜서 도 7 및 도 8과 같이 2D면(SCR) 상에 전사시킨다. 결국, 2D면(SCR) 상에 전사된 꼭지점은 높낮이 구분없이 위치한다.

2D면(SCR) 상에 꼭지점이 위치하면, 도화이미지 처리모듈(15)은 제1밑면(B1)에 해당하는 부분의 꼭지점과 제1평면(T1)에 해당하는 부분의 각 꼭지점을 실선으로 서로 연결해서, 도 8과 같이 폐구간을 이루도록 한다. 결국, 2D면(SCR) 상에 전사된 제1밑면(B1) 부분의 꼭지점을 서로 연결해서 제2밑면(B2)을 형성하고, 2D면(SCR) 상에 전사된 제1평면(T1) 부분의 꼭지점을 서로 연결해서 제2평면(T2)을 형성한다.

2D면(SCR) 상에 제2밑면(B2)과 제2평면(T2)이 각각 형성되면, 도화이미지 처리모듈(15)은 제2밑면의 꼭지점과 제2평면의 꼭지점을 1:1로 서로 2차 연결해서 3D 형태로 이미지화된 제2지물이미지(IM2)를 2D면(SCR) 상에 생성한다. 2D면(SCR)은 2차원의 평면이므로, 제2지물이미지(IM2)는 도 8과 같이 사실상 지물높이가 없는 평면도이다. 하지만, 제2밑면(B2)과 제2평면(T2)은 서로 분리해 생성되므로, 시각적으로는 3D 형태를 보인다.

참고로, 도 8의 지면(EAR)에는 2개의 제1지물이미지(S1, S3)가 이미지화되었고, 이에 상응해서 2D면(SCR)에는 2개의 제2지물이미지(IM21, IM21')가 이미지화되었다.

한편, 도 8 및 도 9와 같이 시점(EP)의 고도(H1, H2)는 지도를 보고자 하는 사용자에 의해 선택되며, 처리시스템(10)은 해당 고도 데이터에 따라 시점(EP) 및 2D면(SCR)의 위치가 보정된다. 결국, 시점(EP)의 고도(H1, H2)에 따라 2D면(SCR) 상에 전사해 이미지화된 제2지물이미지(IM21, IM21', IM22, IM22')는 그 형상이 달라진다. 즉, 도 10과 같이 시점(EP)의 고도(H1, H2)가 높아질수록 2D면(SCR) 상의 제2지물이미지(IM21, IM22, IM23)의 밑면(B21, B22, B23)의 면적은 평면(T21, T22, T23)의 면적에 비해 상대적으로 증가하는 것이다. 또한, 도 10에는 제2지물이미지(IM21, IM22, IM23)의 크기가 유사하게 도시되었으나, 도 8 및 도 9와 같이 시점(EP)의 고도(H1, H2)가 높아질수록 제2지물이미지(IM21, IM22)의 크기는 실질적으로 줄어든다.

결국, 도화이미지 내에 동일한 시점(EP)에서 동일한 지물(S)을 도화이미지로 출력하더라도, 시점(EP)의 고도(H1, H2)가 변하면 대상이 되는 지물(S)의 이미지도 다르게 표현되어서, 이미지의 사실성을 사용자가 실감할 수 있게 한다.

도 11은 본 발명에 따른 처리시스템이 제2지물이미지를 보정 및 조정하는 모습을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 12는 본 발명에 따른 처리시스템이 2D면 상에 제2지물이미지를 3D 형태로 생성한 모습을 도시한 평면도이고, 도 13은 본 발명에 따른 처리시스템이 2D면 상에 3D 도화이미지를 출력한 모습을 도시한 평면도이다.

도 1, 도 11 내지 도 13를 참조하면, 도화이미지 보정모듈(16)은 시점(EP)과 마주하는 2D면(SCR) 상의 연직점(EP')을 중심으로 제2지물이미지(IM2, IM2', IM2", IM2n)를 점 대칭시킨 위치에 제3지물이미지(IM3)를 생성한다.

전술한 대로, 2D면(SCR) 상에 생성된 제2지물이미지(IM2, IM2', IM2", IM2n)는 지면(EAR)에 3D로 이미지화된 제1지물이미지(IM1)를 시점(EP)을 기준으로 점 대칭한 것이다. 결국, 2D면(SCR) 상에 생성된 제2지물이미지(IM2, IM2', IM2", IM2n)의 위치는 지물(S)의 실질적인 위치 및 배치 방향과는 시점(EP)과 마주하는 2D면(SCR) 상의 연직점(EP')을 기준으로 서로 대칭하게 이루어질 수밖에 없다.

따라서 도 11의 (a)도면 및 도 12의 (a)도면과 같이 제2지물이미지(IM2, IM2', IM2", IM2n)가 완성되면, 도화이미지 보정모듈(16)은 시점(EP)과 마주하는 2D면(SCR) 상의 연직점(EP')을 기준으로 점 대칭하게 해서 도 11의 (b)도면 및 도 12의 (b)도면과 같이 제3지물이미지(IM3, IM3', IM3", IM3n)로 보정한다.

결국, 사용자는 자신이 지정한 시점(EP)과 고도에 해당하는 지상 이미지를 3D 형태의 이미지로 출력해서, 도 13와 같이 시각적으로 사실감 있는 이미지정보를 고도에 맞춰 확인할 수 있다.

도화이미지 보정모듈(16)은 제3지물이미지를 생성하면, 상기 수치도화이미지의 구역레이어(ZL)에 해당하는 제3지물이미지(IM3)를 대체 삽입해서 3D형 구역레이어로 수치도화DB(19a)에 저장한다. 결국, 이렇게 생성된 3D형 구역레이어는 지형 및 지물의 변화에 따라 구역별로 대체해서 수정이 가능하고, 수치도화이미지 전체에 대해서도 부분적으로 갱신이 가능하다.

본 발명의 처리시스템(10)은, 제3지물이미지(IM3)가 표시된 2D면(SCR)을 시점(EP)의 고도 변화 없이 확대하거나 축소하여 출력시키는 이미지 조정모듈(17)를 더 포함한다. 이를 좀 더 설명하면, 처리시스템(10)이 출력하고 있는 이미지정보는 사용자가 지정한 시점(EP)과 고도에 해당하는 지상 이미지이나, 사용자는 지상 이미지를 보면서 시점(EP)을 조정할 수 있다. 이 경우 시야 범위(R1) 이내의 제3지물이미지(IM3)는 3D 형태에 변화하면서 제3지물이미지(IM3)의 측면 모습이 달라지게 되고, 시야 범위(R1) 이내에 새로운 지물의 제3지물이미지가 출력되거나, 기존에 출력됐던 제3지물이미지는 삭제된다.

또한, 사용자는 지상 이미지를 보면서 시점(EP)의 고도를 조정할 수 있다. 이 경우 시야 범위(R1)는 증가하고, 이에 상응해서 새로운 제3지물이미지(IM3)가 출력된다. 또한 시점(EP)의 고도 증가에 따라 제3지물이미지(IM3)의 형태 또한 도 10와 같이 달라진다. 결국, 시점(EP) 및 고도를 조정하면 대상지물 선택모듈(13)과 데이터 검색모듈(14)이 도화이미지 처리모듈(15)과 도화이미지 보정모듈(16)이 전술한 기능을 새롭게 수행한다.

하지만, 사용자는 시점(EP)과 고도에 변화를 주지 않고 현재 출력된 지상 이미지를 확대하거나 축소시킬 수도 있다. 이를 위해 이미지 조정모듈(17)은 시점(EP)과 고도를 조정함 없이 현재 출력된 지상 이미지의 2D면(SCR)만을 확대하거나 축소시키고, 2D면(SCR)의 조정 비율에 맞춰서 2D면(SCR)에 출력된 제3지물이미지(IM3)의 크기를 확대하거나 축소시킨다. 이러한 이미지 조정 프로세스는 대상지물 선택모듈(13)과 데이터 검색모듈(14)이 도화이미지 처리모듈(15)과 도화이미지 보정모듈(16)과는 독립하게 진행된다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조해 설명했지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10; 처리시스템 20; 출력유닛 30; 차량
S, S1, S2, S3; 지물 X; 좌우 폭 Y; 전후 폭
Z; 지물높이 D, D1, D2; 거리
L, L1, L2, L3; 지물위치점 H, H1, H2; 고도
R, R1, R2, R3; 시야 범위 EAR; 지면
SCR; 2D면 EP; 시점 EP'; 연직점
IM1; 제1지물이미지 IM2; 제2지물이미지 IM3; 제3지물이미지

Claims (1)

1. 측지측량 및 항공촬영을 통해 수집한 구역정보를 해당 지물의 MMS정보 및 지물위치점과 링크해 저장 관리하는 구역정보DB;
   3D 형태의 제3지물이미지가 구성된 구역레이어가 수치도화이미지를 이루도록 저장 관리하는 수치도화DB;
   지물의 좌우 폭과 전후 폭과 지물높이를 실측한 MMS정보를 저장하는 MMS정보DB;
   상기 지물의 위치점인 지물위치점을 GPS좌표로 저장하는 좌표정보DB;
   시점의 고도별 시야 범위를 지정하고, 사용자가 입력한 시점 데이터와 고도 데이터에 상응하는 시야 범위 이내의 지물과 해당 지물의 MMS정보와 구역정보를 좌표정보DB와 MMS정보DB 및 구역정보DB에서 각각 검색하여 도화모듈에 전달하고, 스크린에 출력된 상기 고도별 시야 범위의 면적에 비례해서 해당 지물의 MMS정보가 조정되어진 조정크기에 따라 하기 2D 형태의 지물이미지를 바탕으로 3D로 이미지화된 제1지물이미지를 GPS좌표계 기반의 상기 고도별 시야 범위 이내 수치도화이미지의 해당 구역레이어 상에 지물위치점별로 생성 및 표시하는 대상지물 선택모듈;
   상기 대상지물 선택모듈의 검색명령에 따라 MMS정보DB와 좌표정보DB와 구역정보DB에서 해당 지물의 MMS정보와 지물위치점과 구역정보를 검색하고 대상지물 선택모듈에 전달하는 데이터 검색모듈;
   상기 대상지물 선택모듈에서 전달된 시야 범위 이내 지물의 MMS정보와 지물위치점과 구역정보에 따라 지물과 구역의 외곽라인을 2D 좌표라인에 맞춰서 도화하여 2D 형태의 지물이미지와 구역레이어를 생성하고, 하나 이상의 상기 구역레이어를 조합해 생성한 2D 기반의 수치도화이미지를 대상지물 선택모듈에 전달하는 도화모듈;
   상기 시야 범위 이내 수치도화이미지의 구역레이어에 3D로 이미지화된 제1지물이미지의 조정크기에 비례하여 해당 시점의 고도를 설정하고, 설정된 고도에 따른 시점을 중심으로 상기 제1지물이미지의 제1밑면과 제1평면 각각의 꼭지점을 점 대칭시켜서 2D면 상에 표시하고, 상기 2D면 상에 표시된 제1밑면 부분의 꼭지점과 제1평면 부분의 꼭지점을 각각 폐구간으로 1차 연결하여 제2밑면과 제2평면을 각각 생성하며, 상기 1차 연결을 통해 생성된 제2밑면의 꼭지점과 제2평면의 꼭지점을 1:1로 서로 2차 연결하여 2D면 상에 3D 형태로 이미지화된 제2지물이미지를 생성하는 도화이미지 처리모듈; 및
   상기 설정된 고도에 따른 시점과 마주하는 2D면 상의 연직점을 중심으로 제2지물이미지를 점 대칭시킨 위치에 제3지물이미지를 생성하고, 상기 수치도화이미지의 구역레이어에 해당 제3지물이미지를 3D 형태로 대체 삽입해서 3D형 구역레이어로 수치도화DB에 저장하는 도화이미지 보정모듈;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 지형변화에 따른 디지털 이미지의 변화지점 수시수정과 수치도화이미지 갱신 전용 처리시스템.

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