KR102108438B1 - 지면의 고도차 식별이 가능한 다원화된 멀티 촬영용 항공촬영 처리 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지면의 고도차 식별이 가능한 다원화된 멀티 촬영용 항공촬영 처리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지면의 고도변화를 확인할 수 있으며, 재촬영이 필요한 촬영영역을 정확히 판단할 수 있고, 라인스캔이 가능한 카메라 형태인 항공 초분광센서를 활용하여 토양 오염여부를 함께 촬영하여 정보를 취득함으로써 국토의 효율적인 이용과 관리에 기여할 수 있고, 특히 항공 초분광센서로 촬영된 초분광 촬영영상을 분석하는 분석기를 항공기 내부에 쉽게 장탈착하되 안정적인 고정구조를 갖추어 촬영이 필요한 항공기에 선택적으로 자유롭게 탑재할 수 있도록 개량된 지면의 고도차 식별이 가능한 다원화된 멀티 촬영용 항공촬영 처리 시스템에 관한 것이다.

Description

지면의 고도차 식별이 가능한 다원화된 멀티 촬영용 항공촬영 처리 시스템{PHOTOFLIGHT PROCESSING SYSTEM FOR DIVERSIFIED MULTI SHOOTING WITH OBSERVABLE ALTITUDE DIFFERENCE OF EARTH SURFACE}

본 발명은 항공촬영 기술 분야 중 지면의 고도차 식별이 가능한 다원화된 멀티 촬영용 항공촬영 처리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지면의 고도변화를 확인할 수 있으며, 재촬영이 필요한 촬영영역을 정확히 판단할 수 있고, 라인스캔이 가능한 카메라 형태인 항공 초분광센서를 활용하여 토양 오염여부를 함께 촬영하여 정보를 취득함으로써 국토의 효율적인 이용과 관리에 기여할 수 있고, 특히 항공 초분광센서로 촬영된 초분광 촬영영상을 분석하는 분석기를 항공기 내부에 쉽게 장탈착하되 안정적인 고정구조를 갖추어 촬영이 필요한 항공기에 선택적으로 자유롭게 탑재할 수 있도록 개량된 지면의 고도차 식별이 가능한 다원화된 멀티 촬영용 항공촬영 처리 시스템에 관한 것이다.

통상적으로 지도를 제작하기 위해서 항공사진촬영을 하는 경우에는, 미리 항공기의 운항경로를 설정하고 항공기에 카메라를 부착한 후 비행을 하면서 대상지역의 사진을 촬영하게 된다.

하지만, 상기와 같은 항공촬영은 항공촬영중 지면의 고도 변화를 확인할 수 없었다.

또한, 상기와 같이 항공촬영을 하는 경우에 있어서, 카메라의 하부로, 새 또는 비닐 등과 같이 일정면적을 갖는 촬영방해물체가 통과할 때 카메라의 촬영각 안에 촬영방해물체가 들어가면서 촬영 이미지에 촬영방해물체가 찍히는 일이 발생하여 정확한 영상 이미지를 촬영할 수 없었다.

따라서, 상기 촬영방해물체의 존재유무를 정확히 확인하여 재촬영이 필요한 촬영영역을 정확히 판단할 수 있는 촬영시스템이 요구되었다.

이를 개선하기 위해, 하기한 [선행기술문헌]이 개시된 바 있다.

한편, 개시된 선행기술은 물론 지형 변화에 따라 GIS 구축을 위해 항공촬영을 수행할 때 토양 오염 여부를 검출할 수 있는 장비는 별도의 특수설비로서 특수 항공기에 장착하여 별도 촬영해야 했으므로 불필요하게 비용과 시간 및 에너지가 낭비되는 단점이 있어 왔다.

대한민국 특허 등록번호 제10-1349386호(2014.01.02.), 지면의 고도차 식별이 가능한 다원화된 멀티 촬영용 항공촬영처리장치

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 지면의 고도변화를 확인할 수 있으며, 재촬영이 필요한 촬영영역을 정확히 판단할 수 있고, 라인스캔이 가능한 카메라 형태인 항공 초분광센서를 활용하여 토양 오염여부를 함께 촬영하여 정보를 취득함으로써 국토의 효율적인 이용과 관리에 기여할 수 있고, 특히 항공 초분광센서로 촬영된 초분광 촬영영상을 분석하는 분석기를 항공기 내부에 쉽게 장탈착하되 안정적인 고정구조를 갖추어 촬영이 필요한 항공기에 선택적으로 자유롭게 탑재할 수 있도록 개량된 지면의 고도차 식별이 가능한 다원화된 멀티 촬영용 항공촬영 처리 시스템을 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 항공기(100)의 하부에 설치되는 카메라(200)와; 항공기(100)의 하부에 설치되는 제1가이드부재(810), 제1가이드부재(810)에 회전가능하게 설치되는 제1회전축(820), 제1회전축(820)에 고정되는 제1회전부재(830)로 구성된 제1고정체(800)와; 항공기(100)의 하부에 설치되는 제2가이드부재(810'), 제2가이드부재(810')에 회전가능하게 설치되는 제2회전축(820'), 제2회전축(820')에 고정되는 제2회전부재(830')로 구성되어 카메라(200)를 중심으로 제1고정체(800)와 대향되게 설치되는 제2고정체(800')와; 항공기(100)의 하부에 설치되어 제1회전축(820)을 회전시키는 제1구동모터(900)와; 항공기(100)의 하부에 설치되되 카메라(200)를 중심으로 제1구동모터(900)와 대향되게 설치되어 제2회전축(820')을 회전시키는 제2구동모터(900')와; 제1고정체(800)의 제1회전부재(830)에 설치되어 항공기(100)의 전방 하부를 이동하는 촬영방해물체(B)를 감지하는 제1감지센서(300)와; 제2고정체(800')의 제2회전부재(830')에 설치되어 항공기(100)의 후방 하부를 이동하는 촬영방해물체(B)를 감지하는 제2감지센서(300')와; 항공기(100)의 저면에 설치되어 지면으로부터 항공기(100)까지의 높이를 측정하는 전파고도계(WH)와; 항공기(100)에 설치되어 카메라(200), 제1·2구동모터(900,900'), 제1·2감지센서(300,300') 및 전파고도계(WH)를 작동제어하며 항공기(100) 운행중 항공기(100)가 촬영영역에 도달되면 카메라(200)를 매개로 촬영영역을 촬영하고, 제1감지센서(300)에 감지된 촬영방해물체(B)가 제2감지센서(300')에 감지되지 않는 경우 해당촬영영역을 재촬영영역으로 지정하는 한편 전파고도계(WH)로부터의 측정신호를 입력받아 해당 촬영영역의 측정 고도값이 해당 촬영영역의 GIS 고도값의 범위를 벗어나면 해당 촬영영역을 재측량영역으로 설정하는 제어유닛(500)과; 항공기(100)에 설치되며 제어유닛(500)에 의해 작동제어되어 제1·2구동모터(900,900'), 카메라(200), 제1·2감지센서(300,300') 및 전파고도계(WH)에 작동신호를 입력하고, 이들의 작동상태를 외부로 출력하는 터치스크린패널(400);을 포함하는 지면의 고도차 식별이 가능한 다원화된 멀티 촬영용 항공촬영 처리 시스템에 있어서;

상기 항공기(100)의 내부 바닥면에는 베이스철판(IRN)이 구비되고, 상기 베이스철판(IRN) 위에는 분석기(1200)를 구성하는 하우징본체(BOD)가 고정수단(1300)을 통해 탈착 가능하게 장착되며;

상기 항공기(100)에는 오염 지역을 초분광 촬영하여 상기 분석기(1200)로 촬영영상을 전송하는 항공 초분광센서(110)가 더 탑재되고;

상기 하우징본체(BOD)에는 여러 대상물의 연속적인 분광 반사도를 데이터베이스로 저장한 자료인 분광라이브러리(Spectral Library)로서 초분광데이터DB(1210)와, 항공 초분광센서(1100)로 촬영한 대상지역 영상이 저장되는 초분광촬영영상DB(1220)와, 비교가 필요한 지역의 초분광데이터와 초분광촬영영상데이터를 각 DB에서 추출하여 비교판독하는 비교판독기(1230)와, 상기 비교판독기(1230)를 통해 분석된 결과를 디스플레이하는 표시기(1240)가 구비되며;

상기 고정수단(1300)은 상기 하우징본체(BOD)의 양측면에 일체로 고정된 고정케이스(1310)와, 상기 고정케이스(1310)에 삽입 고정되는 마그넷박스(1320)를 포함하고;

상기 마그넷박스(1320)는 상하부가 개방된 박스 타입이되, 개방된 하부에는 걸림턱(1322)이 형성되며, 개방된 하부 중심에는 다수의 리브(RIB)를 통해 고정된 고정편(1326)이 고정되고, 상기 고정편(1326)에는 이를 관통하여 축공(HOL)이 천공 형성되며, 마그넷박스(1320)의 하단면에는 받침돌기(1328)가 돌출된 구조로 이루어지고;

상기 마그넷박스(1320) 내부에는 사각블럭 형태의 흡착마그넷(1324)이 삽입되며, 흡착마그넷(1324)의 중심에는 나사공(1326)이 형성되고;

상기 흡착마그넷(1324)의 나사공(1326)에는 샤트프(1340)가 나사체결된 상태로 상기 축공(HOL)을 지나 샤프트(1340)를 직경방향으로 관통하여 하부핀(1342)이 끼워져 고정편(1326)의 하단면에 걸림되게 배치되며;

상기 마그넷박스(1320)의 개방된 상부는 마그넷커버(1330)에 의해 밀폐되며, 마그넷커버(1330)의 중심에는 샤프트(1340)가 통과할 수 있는 구멍이 형성되고, 구멍 속에는 베어링(1332)이 삽입고정되며, 상기 샤프트(1340)의 상단부는 상기 마그넷박스(1320)의 설치길이에 맞게 설계되어 상기 베어링(1332)에 정확히 걸릴 수 있도록 십자형돌기(1334)가 돌출되고, 상기 샤프트(1340)의 상단면에는 손잡이(1350)의 하방 돌출부가 일정깊이 매립되게 배치되며, 매립된 상태에서 상부핀(1344)으로 고정되어 분리되지 않게 구성된 것을 특징으로 하는 지면의 고도차 식별이 가능한 다원화된 멀티 촬영용 항공촬영 처리 시스템을 제공한다.

본 발명에 따르면, 지면의 고도변화를 확인할 수 있으며, 재촬영이 필요한 촬영영역을 정확히 판단할 수 있고, 라인스캔이 가능한 카메라 형태인 항공 초분광센서를 활용하여 토양 오염여부를 함께 촬영하여 정보를 취득함으로써 국토의 효율적인 이용과 관리에 기여할 수 있고, 특히 항공 초분광센서로 촬영된 초분광 촬영영상을 분석하는 분석기를 항공기 내부에 쉽게 장탈착하되 안정적인 고정구조를 갖추어 촬영이 필요한 항공기에 선택적으로 자유롭게 탑재할 수 있도록 하여 주는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 항공촬영처리시스템을 설명하기 위한 항공기의 측면도이다.
도 2는 도 1의 정면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 구성 요소간의 연결관계를 나타낸 블록도이다.
도 4 내지 도 10은 본 발명에 따른 항공촬영처리시스템의 동작상태를 나타내기 위한 작동도이다.
도 11 내지 도 14는 본 발명에 따른 또다른 실시예를 설명하는 예시도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 지면의 고도차 식별이 가능한 다원화된 멀티 촬영용 항공촬영 처리 시스템은 항공기(100)에 설치되는 카메라(200)와, 항공기(100)에 설치되어 GPS인공위성(GS)로부터 위치정보를 수신하는 GPS센서(600)와, 상호 대향되게 항공기(100)에 설치되는 제1·2고정체(800,800')와, 항공기(100)에 설치되는 제1·2구동모터(900,900')와, 제1·2고정체(800,800')에 설치되는 제1·2감지센서(300,300')와, 항공기(100)의 저면에 설치되는 전파고도계(WH)와, 항공기(100)에 설치되는 제어유닛(500)과, 항공기(100)에 설치되는 터치스크린패널(400)을 포함한다.

이때, 상기 카메라(200)는 항공촬영에 사용되는 통상의 것으로, 항공기(100)의 하부에 설치되는 패널형상의 베이스(BS) 하부에 설치된다.

그리고, 상기 제1고정체(800)는 베이스(BS)의 하부에 설치되는 제1가이드부재(810)와, 1가이드부재(810)에 회전가능하게 설치되는 제1회전축(820)과, 제1회전축(820)에 고정되는 제1회전부재(830)로 구성된다.

또한, 상기 제1가이드부재(810)는 막대형상을 가지고, 베이스(BS)의 저면으로부터 하방으로 연장된다.

이때, 한 쌍의 제1가이드부재(810)는 상호 이격되어 대향되게 설치된다.

뿐만 아니라, 상기 제1회전축(820)는 양단이 각각의 제1가이드부재(810)에 회전가능하게 설치되며, 제1구동모터(900)의 작동에 따라 정방향 또는 역방향으로 회전한다.

아울러, 상기 제1회전부재(830)는 각각의 제1가이드부재(810) 사이에 배치되며, 제1회전축(820)에 삽입고정되어, 제1회전축(820)의 회전에 따라 회전한다.

또한, 상기 제2고정체(800')는 베이스(BS)의 하부에 설치되는 제2가이드부재(810')와, 2가이드부재(810')에 회전가능하게 설치되는 제2회전축(820')과, 제2회전축(820')에 고정되는 제2회전부재(830')로 구성되어 카메라(200)을 중심으로 제1고정체(800)와 대향되게 설치된다.

그리고, 상기 제2가이드부재(810')는 막대형상을 가지고 베이스(BS)의 저면으로부터 하방으로 연장된다.

이때, 한 쌍의 제2가이드부재(810')는 상호 이격되어 대향되게 설치된다.

또한, 상기 제2회전축(820')은 양단이 각각의 제2가이드부재(810')에 회전가능하게 설치되며, 제2구동모터(900')의 작동에 따라 정방향 또는 역방향으로 회전한다.

아울러, 상기 제2회전부재(830')는 각각의 제2가이드부재(810') 사이에 배치되며, 제2회전축(820')에 삽입고정되어, 제2회전축(820')의 회전에 따라 회전한다.

뿐만 아니라, 상기 제1구동모터(900)는 베이스(BS)의 저면에 설치되며, 구동축이 제1고정체(800)의 제1회전축(830)에 연결되어 제1회전축(830)을 정방향 또는 역방향으로 회전시킨다.

또한, 상기 제2구동모터(900')는 카메라(200)를 중심으로 제1구동모터(900)와 대향되게 베이스(BS)의 저면에 설치되며, 구동축이 제2고정체(800')의 제2회전축(820')에 연결되어, 제2회전축(820')을 정방향 또는 역방향으로 회전시킨다.

또한, 상기 제1감지센서(300)는 제1회전부재(830)의 저면에 설치되어 제1회전부재(830)의 회전에 따라 전후방향으로 회전한다.

이때, 제1감지센서(300)는 카메라(200)의 하부 주변을 이동하는 촬영방해물체(B)를 감지하기 위한 것으로, 통상의 초음파센서, 적외선센서 등이 사용된다.

아울러, 상기 제2감지센서(300')는 제2회전부재(830')의 저면에 설치되되 카메라(200)를 기준으로 제1감지센서(300)과 대향되게 설치되어 제2회전부재(830)의 회전에 따라 전후방향으로 회전한다.

이 경우, 제2감지센서(300')는 카메라(200)의 하부 주변을 이동하는 촬영방해물체(B)를 감지하기 위한 것으로, 통상의 초음파센서, 적외선센서 등이 사용된다.

그리고, 상기 전파고도계(WH)는 카메라(200)에 이웃되게 베이스(BS)에 설치되되, 제1감지센서(300) 및 제2감지센서(300') 사이에 배치된다.

이때, 전파고도계(WH)는 지면으로 전파를 송출하고 돌아오는 반사파를 통해 지면으로부터 항공기(100) 까지의 높이를 측정하는 통상의 것으로 초음파센서 또는 적외선센서 등이 적용될 수 있다.

한편, 상기 제어유닛(500)은 촬영영역과, 촬영영역에 따른 항공경로를 별도의 단말장치에 의해 입력받아 항공기(100)가 항공경로를 따라 이동하도록 하고, 카메라(200), 제1구동모터(900), 제2구동모터(900'), 제1감지센서(300), 제2감지센서(300), 전파고도계(WH) 및 터치스크린패널(400)를 작동제어한다.

이때, 상기 단말장치의 역할을 터치스크린패널(400)이 할 수 있어 제어유닛(500)은 터치스크린(400)을 통해 촬영영역 및 항공경로를 입력받을 수도 있다.

또한, 상기 제어유닛(500)은 전파고도계(WH)의 측정신호를 수신하여, 지형물로부터 항공기(100)까지의 높이를 획득한다.

이때, 제어유닛(500)에는 항공기(100)가 지나가는 촬영영역의 지형에 대한 고도정보를 갖춘 GIS(Geographical Information System) 정보가 저장되어 있다.

다른 한편, 상기 제어유닛(500)은 촬영영역에 대한 지형의 고도가 연산되고, 해당 촬영영역의 측정 고도값이 해당촬영영역의 GIS 고도값의 범위를 벗어나면 해당 촬영영역을 재측량영역으로 설정한다.

또한, 상기 제어유닛(500)은 제1감지센서(300)에 감지된 촬영방해물체(B)가 제2감지센서(300')에 감지되지 않는 경우 해당 촬영영역을 재촬영영역으로 지정한다.

즉, 제어유닛(500)은 제1감지센서(300)로부터 촬영방해물체(B)를 감지했다는 제1감지신호를 수신하고, 미리 설정된 기준시간 이내에 제2감지센서(300)로부터 촬영방해물체(B)를 감지했다는 제2감지신호를 수신하지 못하면 카메라(200)가 촬영하고 있는 해당촬영영역을 재촬영영역으로 지정한다.

또다른 한편, 상기 제어유닛(500)이 항공경로를 설정하는 것은 이미 공지된 사실이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 터치스크린패널(400)은 통상의 터치스크린 기능을 가지는 것으로 제어유닛(500)에 의해 작동제어되어 제1·2구동모터(900,900'), 카메라(200), 제1·2감지센서(300,300') 및 전파고도계(WH)에 작동신호를 입력하고, 이들의 작동상태를 외부로 출력한다.

이때, 터치스크린패널(400)은 항공기(100)의 조종석에 설치되는 것이 바람직하다.

상기 GPS센서(600)는 GPS인공위성(700)으로부터 위치정보를 받는 통상의 것으로, 제어유닛(500)에 의해 작동제어된다.

상기 GPS인공위성(700)은 GPS센서(600)에 위치정보를 주는 통상의 것으로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 4 내지 도 10은 본 발명에 따른 항공촬영처리시스템의 동작상태를 나타내기 위한 작동도로서 도 4 내지 도 10을 참고하여, 본 발명에 따른 항공촬영처리시스템의 작용을 설명하면 다음과 같다.

우선, 작업자는 별도의 단말장치를 매개로 제어유닛(500)에 항공촬영을 할 대상지역을 촬영영역으로 설정하고, 촬영영역에 따른 항공경로를 설정한다.

상기와 같이 촬영영역과 항공경로가 설정되면, 작업자는 항공기(100)를 이륙시켜 항공경로를 따라 항공기(100)를 운행한다.

상기 항공기(100) 운행 중 제어유닛(500)이 GPS센서(600)로부터 촬영영역에 대한 위치정보를 수신하면 제어유닛(500)은 카메라(200), 제1감지센서(300), 제2감지센서(300') 및, 전파고도계(WH)를 작동시킨다.

이때, 상기 전파고도계(WH)는 촬영영역에 해당하는 지면에 전파를 송출하고 돌아오는 반사파를 수신하여 지면에 있는 지형물로부터 수평선(HL)까지의 거리를 측정한다.

한편, 상기 수평선(HL)은 항공촬영을 위해 설정된 선으로써 지면으로부터 일정한 높이에 설정되어 도 4와 같이 항공기(100)가 수평선(HL)을 따라 이동한다.

계속해서, 상기 제어유닛(500)이 전파고도계(WH)로부터 측정신호를 수신하면 제어유닛(500)은 측정신호로부터 항공기(100)와 지형물간의 측정거리값(A)를 추출하고, 미리 설정된 지면으로부터 수평선(HL)까지의 설정거리값(B)에서 측정거리값(A)를 차감하여 지면으로부터의 지형물 고도값(C)을 연산한다.

또한, 상기 제어유닛(500)은 촬영영역의 지형의 최고점(hc)과 최저점(lc)에 대한 고도값 정보를 갖고 있다.

상기와 같이 항공기(100)가 촬영영역을 이동함에 있어 제어유닛(500)이 지형물의 고도(C)를 감지하던 중 도 5와 같이 측정된 지형물의 고도가 해당지역 지형물의 최고점(hc) 보다 높거나 최저점(lc) 보다 낮으면 제어유닛(500)은 해당 촬영영역에 새로운 지형이 생성된 것으로 판단하여 해당 촬영영역을 재측량 영역으로 설정한다.

즉, 제어유닛(500)은 해당 촬영영역에서 측정된 지형물의 고도가 처고점(hc)과 최저점(lc) 사이를 벗어나면, 해당 촬영영역을 재측량 영역으로 설정한다.

따라서, 관리자는 후에 상기 재측량 영역에 대한 지형물을 재측량하여 정확한 지리정보를 획득한다.

또한, 상기 작업자는 제1감지센서(300)와 제2감지센서(300')의 센싱각을 조절할 필요가 있을 때 터치스크린패널(400)이 도 6과 같이 된 상태에서 도 7과 같이, 제1감지센서각도조절메뉴(450) 및 제2감지센서각도조절메뉴(460)을 터치한다.

상기와 같이 제1감지센서각도조절메뉴(450) 및 제2감지센서각도조절메뉴(460)가 터치되면 제어유닛(500)는 제1감지센서각도조절메뉴(450) 및 제2감지센서각도조절메뉴(460)으로부터 입력된 신호에 따라 제1구동모터(900) 및 제2구동모터(900')를 작동시킨다.

상기 제1구동모터(900) 및 제2구동모터(900')가 작동되면 제1회전축(820) 및 제2회전축(820'가 회전하고, 이에 따라 제1회전부재(830) 및 제2회전부재(830')가 회전하여, 도 8과 같이 제1감지센서(300) 및 제2감지센서(300')의 센싱각이 조정된다.

한편, 도 8과 같이, 상기 카메라(200)의 촬영영역 촬영 중 새와 같은 촬영방해물체(B)가 카메라(200) 인근을 지나가면서 제1감지센서(300)의 센싱영역을 통과하면 제1감지센서(300)는 이를 감지하여 제어유닛(500)으로 제1감지신호를 출력한다.

이때, 상기 촬영방해물체(B)가 제2감지센서(300')의 센싱영역 통과하지 않고 제1감지센서(300)와 제2감지센서(300') 사이에 존재하면 촬영방해물체(B)는 카메라(200)에 의해 계속적으로 촬영된다.

따라서, 카메라(200)에 의해 정확한 영상 이미지가 촬영되지 않는다.

계속해서, 상기 제어유닛(500)이 제1감지센서(300)으로부터 제1감지신호를 수신한 후 기준시간 이내에 제2감지센서(300)로부터 제2감지신호가 수신되지 않으면 제어유닛(500)은 카메라(200)의 촬영영역 안에 촬영방해물체(B)가 존재하는 것으로 판단하여 해당 촬영영역을 재촬영이 필요한 재촬영영역으로 지정한다.

한편, 상기 촬영방해물체(B)가 제1감지센서(300)에 의해 감지된 후 카메라(200)를 지나쳐 제2감지센서(300)에 의해 감지되면 제어유닛(500)은 제1감지센서(300) 및 제2감지센서(300')로부터 제1감지신호 및 제2감지신호를 수신한다.

이때, 상기 제어유닛(500)은 촬영방해물체(B)가 촬영영역에서 벗어난 것으로 판단하여 카메라(200)에 의해 촬영되는 해당 촬영영역을 별도의 재촬영영역으로 지정하지 않는다.

한편, 항공촬영을 마친 작업자는 항공촬영 영상 이미지가 오류없이 촬영되었는 지를 확인할 수 있다.

이때, 상기 작업자가 도 6과 같이 터치스크린패널(400)에 재촬영영역확인메뉴(420)가 나타난 상태에서 재촬영영역확인메뉴(420)를 터치하면 터치스크린패널(400)은 재촬영영역확인메뉴(420)가 사라지면서 도 9와 같이 오류위치메뉴(430)가 나타난다.

그리고, 상기 작업자는 오류위치메뉴(430)를 통해 어느 정도 항공촬영 영상 이미지에 오류가 발생했는지 확인할 수 있다.

계속해서, 상기 작업자가 확인하고자 하는 오류위치메뉴(430)을 터치하면 도 10과 같이 오류표시메뉴(440)를 통해 해당오류위치와 해당오류위치에 대한 경도 및 위도 위치가 표시되고, 맵메뉴(410)에는 해당오류위치에서 촬영된 영상 이미지가 나타난다.

따라서, 상기 작업자는 오류위치를 확인하여 오류위치에 대한 재촬영을 실시할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 항공촬영 처리 시스템은 해당 촬영영역의 지형물의 고도를 확인하여 지형물의 변화를 확인할 수 있고, 제1감지센서(300) 및 제2감지센서(300')의 센싱각을 조절할 수 있어 필요에 따라 촬영방해물체(B)의 센싱영역을 조절할 수 있으며, 제1감지센서(300) 및 제2감지센서(300')를 통해 촬영방해물체(B)가 카메라(200)의 촬영영역에 존재하는지를 정확히 파악할 수 있어, 보다 정확하게 재촬영이 필요한 영역을 확인할 수 있다.

한편, 항공 초분광영상(Aerial Hyper Spectral Images)이란 대상물로부터 수백개 이상의 연속된 분광밴드를 항공 초분광센서로부터 취득함으로써 지표와 식생의 다양한 대상물에 대한 모니터링에 활용 가능한 영상을 의미한다.

이러한 항공 초분광 영상은 공간축, 분광축, 시간축으로 구성된 3차원 구조의 데이터이며, 수백개의 연속된 분광자료를 얻을 수 있다.

때문에, 이와 같은 연속된 분광자료의 특성을 이용하면 중금속에 오염된 토양에서 중금속의 종류와 농도를 식별하는데 유용하다.

여기에서, 토양을 오염시키는 중금속은 비중 4 이상의 무거운 금속을 말하며, 대표적으로 As, Cd, Cu, Pb 등을 들 수 있다.

본 발명에서는 전자기파로 대상물에 반사되거나 대상물이 방사되는 전자기파를 수백개 이상의 연속된 분광파장으로 기록하며 라인 스캔이 가능한 카메라 형태의 센서인 항공 초분광센서(Aerial Hyper Spectral Sensor)를 이용하여 지표와 식생의 다양한 대상물을 탐지하고, 기록된 분광자료를 분석하여 토양 오염 예방에 적극적으로 대처할 수 있도록 구성된다.

덧붙여, 본 발명에서 활용되는 분광라이브러리(Spectral Library)는 대상물의 연속적인 분광 반사도를 데이터베이스로 저장한 자료로서, 지구상에 존재하는 모든 물질은 고유한 성분으로 구성되어 있어 물질마다 고유한 분광반사자료를 얻을 수 있으며, 이것은 물질을 구별하는 기준데이터로 이용된다.

이를 위해, 본 발명에서는 도 11의 예시와 같이, 항공 초분광센서(1100)와 분석기(1200)를 항공기(100)에 탑재한다.

이때, 상기 항공 초분광센서(1100)와 분석기(1200)는 장탈착 가능하게 구성되어 오염 지역 촬영이 필요한 경우에만 장착하여 사용하고, 그 외에는 탈착시켜 비사용상태로 유지함으로써 특수항공기를 사용하지 않고도 초분광 촬영이 가능하도록 한 것이 특징이다.

이 경우, 상기 항공 초분광센서(1100)는 라인 스캔이 가능한 카메라이기 때문에 기본적으로 카메라 베이스에 장착 혹은 탈착되는 공지의 구조로 설치되면 되므로 굳이 부연설명할 필요는 없다.

하지만, 상기 분석기(1200)는 표시기(1240)를 갖춘 사각박스 형상의 하우징본체(BOD, 도 12 참조)를 포함하고 있기 때문에 이를 항공기(100) 내부에 장착하기 위해서는 다수의 고정부재, 이를 테면 볼트 너트와 브라켓을 이용하여 체결하는 과정을 거쳐야 하기 때문에 이 분석기(1200)를 떼고 붙이는데만도 많은 시간이 소요되어 불편하다.

특히, 항공기(100) 이륙시간에 근접한 때 갑자기 초분광 계측지시가 내려온 경우에는 스케줄을 다시 조절해야 할 정도로 시간이 많이 소요된다.

따라서, 아주 단시간에 쉽고 빠르게 장착할 수 있고, 강한 고정력을 유지할 수 있는 고정수단이 필요하다.

본 발명에서는 이러한 고정수단을 제공한다.

상기 고정수단을 설명하기 전에 상기 분석기(1200)는 하우징본체(BOD)를 포함하며, 상기 하우징본체(BOD) 내부에는 여러 대상물의 연속적인 분광 반사도를 데이터베이스로 저장한 자료인 분광라이브러리(Spectral Library)로서 초분광데이터DB(1210)와, 항공 초분광센서(1100)로 촬영한 대상지역 영상이 저장되는 초분광촬영영상DB(1220)와, 비교가 필요한 지역의 초분광데이터와 초분광촬영영상데이터를 각 DB에서 추출하여 비교판독하는 비교판독기(1230)와, 상기 비교판독기(1230)를 통해 분석된 결과를 디스플레이하는 표시기(1240)를 포함한다.

그리고, 도 12 및 도 13에서와 같이, 항공기(100)의 내부 바닥면에는 베이스철판(IRN)이 고정되어 있고, 상기 베이스철판(IRN)에 착탈식으로 부착 고정될 수 있는 고정수단(1300)이 상기 분석기(1200), 즉 하우징본체(BOD)에 구비된다.

상기 고정수단(1300)은 상기 하우징본체(BOD)의 양측면에 일체로 고정된 고정케이스(1310)와, 상기 고정케이스(1310)에 삽입 고정되는 마그넷박스(1320)를 포함한다.

이때, 상기 고정케이스(1310)는 상하부가 개방된 박스 형상이며, 상기 마그넷박스(1320)가 삽입된 상태에서 고정볼트(1310)를 통해 고정되어 마그넷박스(1320)가 고정케이스(1310)와 일체를 이루며, 상기 고정케이스(1310)의 일측에는 제1체결공(1314)이 형성되어 고정케이스(1310)를 하우징본체(BOD)에 고정할 수 있도록 안내하고, 상기 제1체결공(1314) 보다 위쪽에는 제2체결공(1316)이 형성되어 상기 고정볼트(1310)를 이용하여 마그넷박스(1320)를 고정하도록 안내하게 된다.

아울러, 상기 마그넷박스(1320)는 상하부가 개방된 박스 타입으로 이루어지되, 특히 개방된 하부에는 걸림턱(1322)이 형성된 것이 특징이다.

이것은 후술되는 흡착마그넷(1324)이 걸려 하부로 이탈되는 것을 방지하기 위한 것이다.

그리고, 상기 흡착마그넷(1324)의 중심에는 나사공(1326)이 형성되고, 상기 흡착마그넷(1324)은 사각 블럭 형태로서 높이 절반을 기준으로 S-N극이 상하로 형성된 마그넷이다.

특히, 자력이 가장 강한 네오븀 마그넷을 사용함이 가장 바람직하다.

또한, 상기 마그넷박스(1320)의 개방된 하부 중심에는 다수의 리브(RIB)를 통해 고정된 고정편(1326)이 고정되고, 상기 고정편(1326)에는 이를 관통하여 축공(HOL)이 천공 형성되며, 마그넷박스(1320)의 하단면에는 받침돌기(1328)가 돌출된다.

때문에, 상기 받침돌기(1328)의 돌출 높이 만큼 바닥면과의 유격이 생겨 후술되는 샤트프(1340)를 제자리 회전 가능하게 하부핀(1342)으로 핀 고정할 수 있게 된다.

즉, 하부핀(1342)은 상기 흡착마그넷(1324)의 나사공(1326)에 나사체결된 상태로 관통한 뒤 상기 축공(HOL)을 지나 샤프트(1340)를 직경방향으로 관통하여 배치됨으로써 고정편(1326)의 하단면에 걸림되게 된다.

따라서, 축공(HOL)을 관통한 샤프트(1340)는 고정편(1326)에 걸려 있기 때문에 분리 이탈되지 않는다.

그리고, 상기 흡착마그넷(1324)이 내장된 마그넷박스(1320)의 상부는 비어 있는 유동공간(SPA)을 형성하여 상기 샤프트(1340)의 회전방향에 따라 상기 흡착마그넷(1324)이 상방향으로 움직일 수 있도록 안내하게 된다.

즉, 본 발명에 따른 고정수단(1300)은 마그넷을 온,오프시키는 일종의 스위치 기능을 갖춰 장탈착을 용이하게 한 독특한 구조체이다.

아울러, 상기 마그넷박스(1320)의 개방된 상부는 마그넷커버(1330)에 의해 밀폐되며, 마그넷커버(1330)의 중심에는 샤프트(1340)가 통과할 수 있는 구멍이 형성되고, 구멍 속에는 베어링(1332)이 삽입고정된다.

또한, 상기 샤프트(1340)의 상단부는 상기 마그넷박스(1320)의 설치길이에 맞게 설계되어 상기 베어링(1332)에 정확히 걸릴 수 있도록 십자형돌기(1334)가 돌출되고, 상기 샤프트(1340)의 상단면에는 T형 손잡이(1350)가 고정된다.

이 경우, 상기 손잡이(1350)의 하방 돌출부는 상기 샤프트(1340)의 상단면에서 일정깊이 매립되게 배치되며, 매립된 상태에서 상부핀(1344)으로 고정되어 분리되지 않게 구성된다.

뿐만 아니라, 상기 흡착마그넷(1324)의 상부는 탄성스프링(1360)에 의해 탄압되는데, 탄성스프링(1360)은 샤프트(1340)에 끼워지고, 일단은 흡착마그넷(1324)의 상단면에 걸림되고 타단은 상기 마그넷커버(1330)의 천정면에 걸림된다.

이와 같이 구성함으로써 분석기(1200)를 항공기(100)에 장착할 때는 항공기(100) 내부 바닥면의 베이스철판(IRN)에 분석기(1200)의 하우징본체(BOD)를 올려 놓는다.

그런 다음, 손잡이(1350)를 시계방향으로 회전시킨다.

그러면, 손잡이(1350)에 연결된 샤프트(1340)와 손잡이(1350)는 함께 제자리 회전하게 되고, 이 회전에 의해 샤프트(1340)와 나사결합되어 있는 흡착마그넷(1324)은 하강하게 된다.

흡착마그넷(1324)이 하사점까지 이동하면, 강한 자력에 의해 베이스철판(IRN)에 흡착되어 하우징본체(BOD)를 견고하게 고정하게 된다.

마찬가지로, 다른 쪽 흡착마그넷(1324)도 하강시켜 고정한다.

이후, 분리할 때는 반대방향으로 이동시키면 된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 고정수단(1300)은 아주 편리하게 사용할 수 있으며, 전기를 사용하지 않고도 고정력을 유지할 수 있는 특장점이 있다.

100; 항공기 200; 카메라
300,300'; 제1,2감지센서 400; 터치스크린패널
500; 제어유닛 600; GPS센서
700; GPS인공위성 800,800'; 제1,2고정체

Claims (1)

1. 항공기(100)의 하부에 설치되는 카메라(200)와; 항공기(100)의 하부에 설치되는 제1가이드부재(810), 제1가이드부재(810)에 회전가능하게 설치되는 제1회전축(820), 제1회전축(820)에 고정되는 제1회전부재(830)로 구성된 제1고정체(800)와; 항공기(100)의 하부에 설치되는 제2가이드부재(810'), 제2가이드부재(810')에 회전가능하게 설치되는 제2회전축(820'), 제2회전축(820')에 고정되는 제2회전부재(830')로 구성되어 카메라(200)를 중심으로 제1고정체(800)와 대향되게 설치되는 제2고정체(800')와; 항공기(100)의 하부에 설치되어 제1회전축(820)을 회전시키는 제1구동모터(900)와; 항공기(100)의 하부에 설치되되 카메라(200)를 중심으로 제1구동모터(900)와 대향되게 설치되어 제2회전축(820')을 회전시키는 제2구동모터(900')와; 제1고정체(800)의 제1회전부재(830)에 설치되어 항공기(100)의 전방 하부를 이동하는 촬영방해물체(B)를 감지하는 제1감지센서(300)와; 제2고정체(800')의 제2회전부재(830')에 설치되어 항공기(100)의 후방 하부를 이동하는 촬영방해물체(B)를 감지하는 제2감지센서(300')와; 항공기(100)의 저면에 설치되어 지면으로부터 항공기(100)까지의 높이를 측정하는 전파고도계(WH)와; 항공기(100)에 설치되어 카메라(200), 제1·2구동모터(900,900'), 제1·2감지센서(300,300') 및 전파고도계(WH)를 작동제어하며 항공기(100) 운행중 항공기(100)가 촬영영역에 도달되면 카메라(200)를 매개로 촬영영역을 촬영하고, 제1감지센서(300)에 감지된 촬영방해물체(B)가 제2감지센서(300')에 감지되지 않는 경우 해당촬영영역을 재촬영영역으로 지정하는 한편 전파고도계(WH)로부터의 측정신호를 입력받아 해당 촬영영역의 측정 고도값이 해당 촬영영역의 GIS 고도값의 범위를 벗어나면 해당 촬영영역을 재측량영역으로 설정하는 제어유닛(500)과; 항공기(100)에 설치되며 제어유닛(500)에 의해 작동제어되어 제1·2구동모터(900,900'), 카메라(200), 제1·2감지센서(300,300') 및 전파고도계(WH)에 작동신호를 입력하고, 이들의 작동상태를 외부로 출력하는 터치스크린패널(400);을 포함하는 지면의 고도차 식별이 가능한 다원화된 멀티 촬영용 항공촬영 처리 시스템에 있어서;
   상기 항공기(100)의 내부 바닥면에는 베이스철판(IRN)이 구비되고, 상기 베이스철판(IRN) 위에는 분석기(1200)를 구성하는 하우징본체(BOD)가 고정수단(1300)을 통해 탈착 가능하게 장착되며;
   상기 항공기(100)에는 오염 지역을 초분광 촬영하여 상기 분석기(1200)로 촬영영상을 전송하는 항공 초분광센서(110)가 더 탑재되고;
   상기 하우징본체(BOD)에는 여러 대상물의 연속적인 분광 반사도를 데이터베이스로 저장한 자료인 분광라이브러리(Spectral Library)로서 초분광데이터DB(1210)와, 항공 초분광센서(1100)로 촬영한 대상지역 영상이 저장되는 초분광촬영영상DB(1220)와, 비교가 필요한 지역의 초분광데이터와 초분광촬영영상데이터를 각 DB에서 추출하여 비교판독하는 비교판독기(1230)와, 상기 비교판독기(1230)를 통해 분석된 결과를 디스플레이하는 표시기(1240)가 구비되며;
   상기 고정수단(1300)은 상기 하우징본체(BOD)의 양측면에 일체로 고정된 고정케이스(1310)와, 상기 고정케이스(1310)에 삽입 고정되는 마그넷박스(1320)를 포함하고;
   상기 마그넷박스(1320)는 상하부가 개방된 박스 타입이되, 개방된 하부에는 걸림턱(1322)이 형성되며, 개방된 하부 중심에는 다수의 리브(RIB)를 통해 고정된 고정편(1326)이 고정되고, 상기 고정편(1326)에는 이를 관통하여 축공(HOL)이 천공 형성되며, 마그넷박스(1320)의 하단면에는 받침돌기(1328)가 돌출된 구조로 이루어지고;
   상기 마그넷박스(1320) 내부에는 사각블럭 형태의 흡착마그넷(1324)이 삽입되며, 흡착마그넷(1324)의 중심에는 나사공(1326)이 형성되고;
   상기 흡착마그넷(1324)의 나사공(1326)에는 샤트프(1340)가 나사체결된 상태로 상기 축공(HOL)을 지나 샤프트(1340)를 직경방향으로 관통하여 하부핀(1342)이 끼워져 고정편(1326)의 하단면에 걸림되게 배치되며;
   상기 마그넷박스(1320)의 개방된 상부는 마그넷커버(1330)에 의해 밀폐되며, 마그넷커버(1330)의 중심에는 샤프트(1340)가 통과할 수 있는 구멍이 형성되고, 구멍 속에는 베어링(1332)이 삽입고정되며, 상기 샤프트(1340)의 상단부는 상기 마그넷박스(1320)의 설치길이에 맞게 설계되어 상기 베어링(1332)에 정확히 걸릴 수 있도록 십자형돌기(1334)가 돌출되고, 상기 샤프트(1340)의 상단면에는 손잡이(1350)의 하방 돌출부가 일정깊이 매립되게 배치되며, 매립된 상태에서 상부핀(1344)으로 고정되어 분리되지 않게 구성된 것을 특징으로 하는 지면의 고도차 식별이 가능한 다원화된 멀티 촬영용 항공촬영 처리 시스템.

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