KR102128743B1

KR102128743B1 - 고정밀 항공촬영이미지의 영상도화 편집제작시스템

Info

Publication number: KR102128743B1
Application number: KR1020190143436A
Authority: KR
Inventors: 위광재; 조영호; 윤세훈
Original assignee: 주식회사 지오스토리
Priority date: 2019-11-11
Filing date: 2019-11-11
Publication date: 2020-07-01

Abstract

본 발명은 고정밀 항공촬영이미지의 영상도화 편집제작시스템에 관한 것으로, 보다 더 구체적으로 항공촬영이미지에 랜덤하게 형성된 좌표점이 평면과 측면 촬영된 지상물 이미지에 포함될 경우 이를 자동으로 인식해서 삭제 처리하고, 이와 같은 프로세스를 통해 표정처리에 대한 신뢰도를 높이면서 항공촬영이미지를 획득할 때 최대한 지상물의 직상방에서 촬영할 수 있도록 카메라의 승강, 고정, 선회, 각도조절이 자유로운 구조를 채택하여 보다 정밀한 항공촬영이미지를 획득함으로써 정확도가 높은 수치지도 제작에 기여할 수 있는 공간영상도화가 가능하도록 하는 기술에 관한 것이다.

Description

고정밀 항공촬영이미지의 영상도화 편집제작시스템{Drawing and Compiling System of Spatial Image Using High-Precision Aerial Images}

통상적으로 수치지도의 배경이 되는 도화이미지는 항공촬영이미지를 기초로 제작되고, 지상기준점 등을 기초로 상기 항공촬영이미지에 형성된 각 좌표점들에 대한 좌표값 등의 수치데이터가 합성된다.

즉, 항공촬영을 통해 수집된 항공촬영이미지는 공지의 통상적인 표정처리로 해당 수치데이터가 합성되는데, 상기 수치데이터의 합성은 상기 표정처리 과정 중 절대표정 단계에서 이루어진다.

도 1을 참조하면, 항공촬영이미지에 표시된 지상물 이미지 내 좌표점에 대해 항공삼각측량으로 좌표값을 입력하는 종래 기술방식을 도시한 도면으로서, 항공촬영이미지에는 입체형상의 지상물 이미지가 촬영되고, 상기 지상물 이미지 내 좌표점(PP1,PP2,PP3)은 항공삼각측량을 통해 수치데이터가 연산 입력된다.

그렇지만, 항공촬영이미지는 일정한 고도의 항공기에서 지상을 촬영해 이미지화한 것이므로, 카메라의 직하방에 위치한 지상물에 대한 촬영이미지를 제외하고 거의 대부분의 지상물은 측면이 촬영될 수밖에 없는 구조적 문제가 있다. 더구나 항공 촬영 중 해당 항공기는 이동 중에 있으므로, 평면이미지가 촬영되는 지상물은 랜덤하게 선택될 수밖에 없고, 그 외 대부분의 지상물은 측면이 반드시 촬영되게 된다.

따라서, 항공촬영이미지에 담긴 대부분의 지상물은 평면이 아닌 측면이 촬영된 상태이고, 상기 표정처리 과정을 통해 최종 합성 처리된 항공촬영이미지 내 지상물 이미지는 측면이 노출되므로, 도화 작업자는 측면이 노출된 지상물 이미지로 가득한 항공촬영이미지를 기초로 도화 작업절차를 수행하여야 하는 어려움이 있었다.

또한, 항공삼각측량은 3곳 이상의 지상기준점(SP1,SP2,SP3)을 기초로 항공촬영이미지내 각 좌표점(PP1,PP2,PP3)의 좌표값인 수치데이터를 연산해서 입력하는데, 위에서 설명한 바와 같이 지상물 이미지가 평면과 측면이 항공촬영이미지에 함께 출력되면서, 동일한 지상물 이미지에 서로 다른 위치의 좌표점인 'PP2'와 'PP3'가 확인되어 연산 입력되는 문제가 발생한다.

이와 같이 표정처리 중 항공삼각측량 과정에서 동일한 지상물 이미지에 전혀 다른 좌표값이 입력되면서 상기 항공촬영이미지를 인식하거나 또는 항공촬영이미지를 기초로 도화된 도화이미지를 인식하여 처리하는 장치의 정밀 동작에 한계를 가져왔다.

물론, 도화 작업자는 이러한 문제를 해소하기 위해 항공삼각측량 이후 지상물 이미지에 입력된 좌표값을 통일시키는 보정작업을 진행하여야 하나, 이러한 별도 보정작업은 도화 작업자에게 항공촬영이미지 내 지상물 이미지를 하나하나 체크해 보정하는 번거로움과 불편으로 시간 및 비용의 소모를 가져왔고, 상대적으로 지상물 이미지가 많이 촬영된 도심지에 대한 항공촬영이미지 보정의 경우 수작업으로 처리되는 특성상 미보정으로 인한 오차 가능성이 크다는 문제가 있었다.

대한민국 등록특허 제10-1347260호(2013.12.26. 공고)

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 항공촬영이미지에 랜덤하게 형성된 좌표점이 평면과 측면 촬영된 지상물 이미지에 포함될 경우 이를 자동으로 인식해서 삭제 처리하고, 이를 통해 표정처리에 대한 신뢰도를 높이면서 항공촬영이미지를 획득할 때 최대한 지상물의 직상방에서 촬영할 수 있도록 카메라의 승강, 고정, 선회, 각도조절이 자유로운 구조를 채택하여 보다 정밀한 항공촬영이미지를 획득함으로써 정확도가 높은 수치지도 제작에 기여할 수 있는 공간영상도화가 가능한 고정밀 항공촬영이미지의 영상도화 편집제작시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 항공촬영된 촬영이미지를 저장하는 촬영이미지DB(210), 상기 촬영이미지를 기초로 도화된 도화이미지를 저장하는 도화이미지DB(220), 상기 촬영이미지와 도화이미지를 출력하고 도화 작업자의 조작에 대응한 입력값을 생성 및 입력하는 입출력수단(130)을 포함하고; 촬영이미지 내 좌표점에 대한 항공삼각측량 전에 상기 입출력수단(130)에 출력되는 촬영이미지의 색깔을 픽셀단위로 확인해서 색깔을 기준으로 상기 촬영이미지가 이루는 모양을 확인하는 이미지분석모듈(111), 모양이 확인된 상기 촬영이미지에서 색깔의 변화가 있는 경계라인들을 확인하고 상기 경계라인들 중 한 쌍의 경계라인이 1차 기준비율 이상 평행을 유지하면서 그 중 하나의 경계라인이 폐구간을 이루는 것으로 확인되면 상기 한 쌍의 경계라인을 제1경계라인으로 한 후 상기 제1경계라인으로 둘러싸인 구역을 지상물 이미지로 1차 추정하되 상기 제1경계라인 중 폐구간을 이루는 경계라인은 상층경계선으로 정하고 남은 경계라인은 하층경계선으로 정하는 층경계확인모듈(112a), 상기 층경계확인모듈(112a)에서 확인한 상기 상층경계선과 하층경계선의 평행비율이 2차 기준비율 미만으로 확인되면 상기 상층경계선과 하층경계선 사이에서 색깔의 변화가 있는 제2경계라인을 확인하고 상기 제2경계라인이 상기 상층경계선의 꼭지점으로부터 서로 나란한 것으로 확인되면 상기 층경계확인모듈(112a)에서 확인한 상층경계선과 하층경계선으로 둘러싸인 구역을 지상물 이미지로 2차 추정하되 상기 하층경계선과 접하거나 길이가 가장 긴 상기 제2경계라인의 말단이 2차 추정된 지상물 이미지의 하층경계가 되도록 정하는 종경계확인모듈(112b), 상기 층경계확인모듈(112a)에서 확인한 1차 지상물 이미지 또는 상기 종경계확인모듈(112b)에서 확인한 2차 지상물 이미지의 해당 구역을 중심으로 지정된 색상의 이미지가 균일한 방향으로 형성되었는지 여부에 따라 그림자이미지를 확인해서 상기 1차 또는 2차 추정된 지상물 이미지를 확정하는 그림자확인모듈(112c), 상기 상층경계선으로 둘러싸인 폐구간을 지상물 이미지의 평면이미지로 확정하고 상기 상층경계선과 하층경계선의 서로 평행하는 부분이 맞춰지도록 상기 상층경계선으로 둘러싸인 평면이미지를 상기 하층경계선 쪽으로 이동시켜서 하층경계 전체가 확인되도록 하는 구역설정모듈(112d)로 구성된 경계확인모듈(112); 상기 층경계확인모듈(112a) 또는 종경계확인모듈(112b)이 확인한 상기 지상물 이미지의 전체 범위와, 상기 구역설정모듈(112d)이 확인한 상기 지상물 이미지의 하층경계 전체만의 범위를 확인하고, 상기 촬영이미지에 구성되는 좌표점 중 상기 지상물 이미지의 하층경계 전체만의 범위 내에 위치한 좌표점을 확인해서 해당 좌표점을 상기 지상물 이미지의 유효한 좌표점으로 결정하는 좌표확인모듈(113); 상기 유효한 좌표점을 제외하고 상기 지상물 이미지의 전체 범위에 위치한 좌표점을 삭제하는 보정모듈(114); 상기 입출력수단(130)에 출력된 촬영이미지에 대해 내부표정, 상호표정, 절대표정에 대한 표정처리를 순차 진행하되, 항공삼각측량은 상기 유효한 좌표점만을 대상으로 처리하는 표정처리모듈(115); 표정처리된 상기 촬영이미지를 대상으로 도화해서 도화이미지를 완성하고, 완성된 상기 도화이미지를 상기 도화이미지DB(210)에 저장시키는 도화수단(120)을 포함하는 고정밀 항공촬영이미지의 영상도화 편집제작시스템에 있어서, 지상물에 대한 항공 촬영이미지를 획득하기 위해 동영상 방식으로 촬영한 후 특정 이미지를 추출하여 촬영이미지DB(210)로 전송하는 카메라(CAM)와; 상기 카메라(CAM)를 승강, 고정, 선회, 각도조절하는 카메라구동기(1000)를 더 포함하되, 상기 카메라구동기(1000)는 항공기의 저면에 고정되는 원판형상의 고정판부(1110)와, 상기 고정판부(1110)의 중심에서 돌출된 고정기둥(1120)과, 상기 고정기둥(1120)에 조립되는 유동기둥(1130)과, 상기 유동기둥(1130)의 하단에 조립되는 회전기둥(1140)과, 상기 회전기둥(1140)에 결합되어 상기 카메라(CAM)를 탑재하는 카메라고정박스(1150)로 형성되고, 상기 고정기둥(1120)과 유동기둥(1130) 사이에 유동기둥(1130)의 무게를 지지하는 복수의 스프링(580)을 구비하며, 상기 고정기둥(1120)은 상하단이 개방된 원통형상으로 형성되고, 상단부가 보스(1112)에 나사결합되며, 상기 고정기둥(1120)의 내부에는 승강모터(1200)가 고정판부(1110)에 부착되어 구비되되, 승강모터(1220)의 구동으로 승강로드(520)를 상하운동시켜 상기 유동기둥(1130)의 상승 및 하강이 가능하도록 하고, 상기 승강로드(520)는 그 측면에 단면이 삼각뿔 또는 삼각형인 복수의 스토퍼(560)를 구비하여 고정기둥(1120)의 내측면에 형성되는 걸림턱(LITM)에 상기 스토퍼(560)가 걸리면, 승강로드(520)의 추가 하강을 방지하고, 상기 승강로드(520)는 그 측면에 완충부(550) 및 흔들림방지부(540)를 각각 구비하여, 승강모터(1200)의 구동 정지 시 승강로드(520)를 고정기둥(120)의 내측면에 밀착 고정하되 그 흔들림을 최소화하고, 상기 완충부(550)는, 중앙에 형성된 승강홀을 통해 승강로드(520)가 관통할 수 있도록 결합되는 완충로드부(551); 완충로드부를 둘러쌀 수 있도록 배치되며 고정기둥(1120)의 내측면에 고정 결합되는 완충케이스(552); 및 완충로드부와 완충케이스 사이에 배치되며 완충로드부의 일측에 장착된 주입구(554)를 통해 내부로 공기가 주입될 수 있는 내부가 비어있는 링 형태의 완충고무부(553); 를 구비하되, 상기 완충로드부(551)의 상단과 하단에는 각각 걸림단부(551b)가 완충로드부의 둘레를 따라 돌출 형성되고, 완충고무부(553)의 상단과 하단 양 끝단에는 각각 걸림단부의 형태에 대응되는 결합단부(553a)가 형성되어 완충고무부(553)가 완충로드부(551)에 결합될 수 있도록 하며, 상기 결합단부(553a)에는 완충로드부(551)의 둘레를 따라 링 형태로 감쌀 수 있도록 원형 로프(555)가 삽입되고, 상기 완충케이스와 접촉되는 완충고무부(553)의 내부에는 그 길이방향을 따라 보강층(556)이 삽입되고, 상기 흔들림방지부(540)는, 승강로드(520)의 측부에 결합되는 내부가 비어있는 원통형의 흔들림방지케이스(541); 흔들림방지케이스의 일측면을 관통하여 좌우로 이동 가능하도록 장착되는 흔들림방지로드(542); 흔들림방지로드의 일측 단부에 결합되어 흔들림방지로드가 흔들림방지케이스로부터 이탈되는 것을 방지하는 이탈방지부(543); 흔들림방지로드의 타측 단부에 결합되어 좌표기케이스의 내측면에 접촉될 수 있는 접촉부(544); 접촉부의 일면에 결합되는 다수의 반구형 마찰부(545); 및 이탈방지부와 흔들림방지케이스의 내측면 사이에 배치되어 흔들림방지로드에 탄성복원력을 제공하는 흔들림방지스프링(546); 을 구비하되, 상기 이탈방지부(543)와 접촉부(544)는 흔들림방지로드(542)에 직교하도록 배치되고, 상기 흔들림방지케이스의 내측면에는 전류가 흐르면 자기화되는 전자석부(547)가 결합되며, 흔들림방지케이스의 내측면과 마주보는 이탈방지부(543)의 일측면에는 자성체로 이루어지는 접속판(548)이 결합되며, 상기 유동기둥(1130)의 내부에는 회전모터(1134)가 내장되고, 상기 회전모터(1134)에는 구동기어(1133)가 형성되며, 상기 유동기둥(1130)의 상부에는 베어링(1134)을 매개로 회전 가능하도록 회전기둥(1140)가 형성되고, 상기 회전기둥(1140)의 저면에는 종동기어(1141)가 결합되는 회전축(1142)이 형성되고, 상기 회전기둥(1140)의 상부에는 상하 방향으로 회전되는 카메라 고정박스(1150)가 회전 힌지(1151)를 중심으로 형성되며, 상기 회전기둥(1140)과 카메라 고정박스(1150)의 사이에는 회동모터(1170)가 형성되며, 상기 회동모터(1170)에는 카메라 고정박스(1150)의 일면에 접촉된 상태로 회전되는 회전캠(1171)이 형성되고, 상기 카메라 고정박스(1150)의 일측 외면에는 제어부와 통신하는 카메라통신안테나(1180)가 형성되고, 상기 회동모터(1170)의 작동 및 카메라통신안테나(1180)를 통해 제어하는 제2컨트롤러(1181)가 형성되고, 상기 카메라(CAM)의 렌즈 표면에는 지르코니움 옥시크로라이드, 틴 클로라이드, 티타늄 테트라이소프로폭사이드 및 질산을 혼합하여 교반한 후 증류수를 첨가 반응시켜 혼합물을 생성하고, 상기 혼합물 내의 물을 증발시킨 후 에탄올로 치환하여 고형분이 되도록 제조한 지르코니아-이산화주석-이산화티탄 복합 산화물 졸에, 글리시독시프로필 트리메톡시실란 실란커플링제 및 증류수를 첨가하여 제조되는 코팅액으로 형성되는 코팅층을 구비하며, 상기 고정판부(1110)의 하단면에 8Khz ~ 13Khz의 주파수, 8Khz ~ 25Khz의 주파수, 15Khz ~ 25Khz의 주파수 및 27Khz ~ 44Khz의 주파수가 30초 단위로 순차적으로 반복되어 출력되는 초음파발생기(570)가 장착되는 것을 특징으로 하는 고정밀 항공촬영이미지의 영상도화 편집제작시스템을 제공한다.

본 발명의 고정밀 항공촬영이미지의 영상도화 편집제작시스템에 의하면, 항공촬영이미지에 랜덤하게 형성된 좌표점이 평면과 측면 촬영된 지상물 이미지에 포함될 경우 이를 자동으로 인식해서 삭제 처리하고, 이를 통해 표정처리에 대한 신뢰도를 높이면서 항공촬영이미지를 획득할 때 최대한 지상물의 직상방에서 촬영할 수 있도록 카메라(CAM)의 승강, 고정, 선회, 각도조절이 자유로운 구조를 채택하여 보다 정확한 항공촬영이미지를 획득함으로써 정확도가 높은 수치지도 제작에 기여할 수 있는 공간영상도화가 가능하도록 한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 항공촬영이미지에 표시된 지상물 이미지 내 좌표점에 대해 항공삼각측량으로 좌표값을 입력하는 방식을 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 영상도화 편집제작시스템의 구성 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 영상도화 편집제작시스템의 동작순서를 단계적으로 나타낸 순서도.
도 4는 본 발명에 따른 영상도화 편집제작시스템의 절대표정 순서를 단계적으로 나타낸 순서도.
도 5는 본 발명에 따른 영상도화 편집제작시스템을 통해 촬영이미지의 절대표정 처리과정을 제1실시예에 따라 나타낸 이미지.
도 6은 본 발명에 따른 영상도화 편집제작시스템을 통해 촬영이미지의 절대표정 처리과정을 제2실시예에 따라 나타낸 이미지.
도 7은 본 발명에 따른 영상도화 편집제작시스템을 통해 촬영이미지에서 수치데이터 조정을 위해 지상물 이미지를 보정하는 모습을 나타낸 예시도.
도 8은 본 발명에 따른 영상도화 편집제작시스템이 구비하는 카메라구동기의 사시도.
도 9는 본 발명에 따른 영상도화 편집제작시스템이 구비하는 카메라구동기 중 고정기둥의 단면도.
도 10은 본 발명에 따른 영상도화 편집제작시스템이 구비하는 카메라구동기 중 고정기둥 내 흔들림 방지부의 단면도.
도 11은 본 발명에 따른 영상도화 편집제작시스템이 구비하는 카메라구동기 중 고정기둥 내 완충부의 단면도.
도 12 내지 도 14는 본 발명에 따른 영상도화 편집제작시스템이 구비하는 카메라구동기의 동작 상태를 나타낸 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명은 후술되는 선등록특허 제1347260호를 그대로 이용하여 개량한 것이다. 그러므로, 이하에서 설명되는 장치 구성상 특징들은 모두 등록특허 제1347260호에 기재된 사항에 포함되나, 다만, 본 발명은 상기 등록특허 1347260호에 개시된 구성들 중 카메라의 승강, 고정, 선회, 각도조절을 자유로이 구동할 수 있는 구성 부분이 가장 핵심적인 구성상 특징을 이룬다. 따라서, 이하 설명되는 장치 구성과 특징 및 작동관계는 상기 등록특허 제1347260호의 내용을 그대로 인용하기로 하며, 후단부에서 본 발명의 주된 특징과 관련된 구성에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 고정밀 항공촬영이미지의 영상도화 편집제작시스템은 도 2에 도시된 바와 같이, 수치지도 제작을 위해서 사전에 항공촬영이미지(이하 '촬영이미지')를 처리하는 시스템으로서, 촬영이미지를 기초로 도화이미지를 제작한다. 참고로, 수치지도를 완성하기 위해서는 상기 도화이미지에 등고선 및 각종 정보가 삽입된 지형이미지를 작성해야 하는데, 이를 위해 지형이미지의 배경이 되는 도화이미지를 촬영이미지를 기초로 하여 사전에 작성하여야 한다. 이렇게 해서 완성된 지형이미지에는 기준점이 구성되는데, 상기 기준점을 중심으로 서로 이웃하는 지형이미지를 합성 및 연결해서 수치지도의 배경으로 활용될 수 있도록 한다.

본 발명은 상기의 지형이미지를 제작하기 위해 사전에 완성해야 하는 도화이미지를 도화 작업 및 편집 작업을 통해 제작하는 시스템으로서, 보다 정밀하면서 사용자가 지형 이해가 쉽도록 하고, 도화 작업자의 작업 효율과 편의가 향상되도록 기여한다.

이를 위한 본 발명에 따른 영상도화 편집제작시스템은 도화기(100)와 저장장치(200)를 포함하며, 상기 도화기(100)는 플립 구조로 된 한 쌍의 입출력수단(130)으로 이루어지고, 동일한 지점의 촬영이미지와 도화이미지를 입출력수단(130)에 동시에 출력시키면서 도화 작업자가 도화 작업을 효율적으로 진행할 수 있도록 기여한다.

통상적으로 촬영이미지는 상부에 위치한 입출력수단(130)에 출력하고, 상기 촬영이미지를 기초로 작업한 도화이미지는 하부에 위치한 입출력수단(130)에 출력할 수 있는데, 이와는 반대로 상기 촬영이미지와 도화이미지가 출력되도록 할 수도 있다. 또한, 촬영이미지를 바탕으로 도화 작업을 진행할 수도 있으므로 모든 입출력수단(130)에 촬영이미지를 출력시키고, 이 중 한 곳에서 상기 촬영이미지를 바탕으로 도화이미지가 오버레이어(Over Layer) 형태로 도시되도록 할 수도 있다.

본 발명에서 저장장치(200)는 촬영이미지를 저장하는 촬영이미지DB(210)와, 도화이미지를 저장하는 도화이미지DB(220)를 포함한다. 상기 촬영이미지는 항공촬영된 이미지들로서, 위치와 배율 등에 대한 이미지정보를 링크해 저장하는 기능을 수행하고, 상기 도화이미지는 촬영이미지를 기초로 도화 작업을 진행해서 완성된 지상 이미지로서, 이웃하는 도화이미지 간의 경계가 자연스럽게 이루어지도록 이미지 간의 배율은 물론 상기 경계에 위한 지상물 이미지의 형상을 일체화시키는 기능을 수행한다.

상기 저장장치(200)는 발명의 필요에 따라 도화기(100)와 일체로 구성될 수도 있고, 분리되어 형성될 수 있다. 상기 도화기(100)는 입출력수단(130)과 연동하는 표정처리수단(110)과 도화수단(120)을 더 구비할 수 있다.

상기 입출력수단(130)은 촬영이미지 및 도화이미지를 출력시킴은 물론, 각종 입력값을 입력시키는 기능을 수행하는데, 상기 입력값은 도화 작업자가 화면을 터치함으로써 입력될 수도 있고, 별도의 입력기기를 통해 입력될 수도 있다. 여기서 화면 터치방식은 공지의 터치스크린 기술이 적용될 수 있고, 입력기기 방식은 키보드, 조이스틱 등과 같은 기술이 적용될 수 있을 것이다.

본 발명에서 표정처리수단(110)과 도화수단(120)은 촬영이미지와 도화이미지를 상기 입력값에 따라 입출력수단(130)을 통해 출력시키고, 상기 촬영이미지와 도화이미지를 저장장치(200)에 저장하며, 상기 촬영이미지와 도화이미지를 새롭게 편집되도록 하는 기능을 수행한다.

이를 위해 상기 표정처리수단(110)은 통상적인 표정처리를 진행하는 표정처리모듈(115), 이미지분석모듈(111), 경계확인모듈(112), 좌표확인모듈(113) 및 보정모듈(114)을 포함할 수 있다.

상기 이미지분석모듈(111)은 표정처리 과정 중 촬영이미지의 색깔을 분석해서 상기 촬영이미지가 이루는 전체 모양을 분석하는 기능을 수행하고, 상기 경계확인모듈(112)은 분석된 촬영이미지에서 지상물 이미지를 구분하고, 더 나아가 상기 지상물 이미지 내부의 경계를 확인하는 기능을 수행한다.

본 발명에서 촬영이미지는 색깔로 촬영이 이루어지므로 경계확인모듈(112)은 상기 촬영이미지의 색깔을 분석해서 이를 기준으로 지상물 이미지와 그 경계를 확인하게 된다. 보다 더 구체적으로 설명하면, 경계확인모듈(112)은 지상물 이미지(GI, 도 5 참조)에서 상층경계선(11)과 하층경계선(21)을 확인하는 층경계확인모듈(112a)과, 지상물 이미지(GI', 도 6 참조)에서 상층경계선(11)으로부터 인출되는 종경계선(31,32,33)을 확인하는 종경계확인모듈(112b)과, 지상물 이미지(GI,GI')의 그림자를 확인하는 그림자확인모듈(112c)과, 촬영이미지 내 지상에서 지상물 이미지(GI,GI')가 점유하는 공간을 확인하는 구역설정모듈(112d)로 구성될 수 있다.

여기서, 상기 층경계확인모듈(112a), 종경계확인모듈(112b), 그림자확인모듈(112c) 및 구역설정모듈(112d)에 대한 구성은 후술하기로 한다.

상기 좌표확인모듈(113)은 상기 좌표점의 지상물 이미지 내 존재 여부를 확인하고, 더불어서 동일 지상물 이미지 내에 해당 좌표점들이 위치하는지 여부 또한 확인하는 기능을 수행한다. 상기 보정모듈(114)은 지상물 이미지 내 2개 이상의 좌표점을 지정된 좌표점으로만 통일시켜서 상기 촬영이미지의 수치데이터가 표정처리 과정에서 일괄적으로 이루어질 수 있도록 하는데, 상기 보정모듈(114)에 대한 보다 구체적인 내용은 후술하기로 한다.

본 발명에서 표정처리모듈(115)은 통상적인 표정처리를 진행하는 모듈로서, 후술하는 촬영이미지에 대한 내부표정과 외부표정 처리를 진행하고, 도화수단(120)은 표정처리된 촬영이미지를 대상으로 도화해서 도화이미지를 완성하고, 완성된 상기 도화이미지를 도화이미지DB(220)에 저장하는 기능을 수행한다.

이러한 구성에 대한 제작시스템의 동작순서는 도 3을 참고하여 설명한다.

S10:내부표정 단계

내부표정(Interior Orientation)은 촬영이미지 자체가 지니고 있는 왜곡을 보정하는 것을 의미한다.

항공기에서 지상을 촬영한 촬영이미지는 카메라의 특성, 대기의 굴절, 지구의 곡률 등 여러 요인에 의해 왜곡이 발생한다. 이와 같은 왜곡으로 촬영이미지상에서 왜곡이 없는 경우 (x'a,y'a)의 좌표이어야 할 지점이 왜곡으로 인해서 (xa,ya)의 좌표를 갖게 된다.이와 같이 왜곡을 갖는 항공사진의 각 좌표 (xa,ya)를 왜곡이 보정된 새로운 좌표 (x'a,y'a)로 재배열시키는 것이 내부표정이다.

아날로그 항공사진의 경우 내부표정을 위해서는 항공사진의 주점을 도화기의 출력 중심에 일치시키고 초점거리를 도화기의 눈금에 맞춘다. 즉, 도화기에서 스캐닝된 영상 좌표와 주점을 기준으로 하는 항공사진 좌표와의 관계를 설정함으로써 이루어진다고 할 수 있다.

그렇지만, 도 2에서 도시한 도화기(100)를 활용해서 디지털 항공사진에 대한 내부표정 작업은 좌표 정립과 이를 기초로 한 이미지 편집 등을 통해 이루어지므로 따라서, 표정처리수단(110)의 표정처리모듈(115)은 입출력수단(130)에 출력된 촬영이미지에 대한 표정처리를 디지털 편집처리로 진행한다.

S20:상호표정 단계

내부표정이 카메라 내부의 광학적 환경을 재현하는 것을 그 목적으로 하는데 비해 외부표정(Exterior Orientation)은 카메라와 대상 물체 사이의 위치 관계를 규정하는데 그 목적을 두고 있다. 외부 표정은 다시 그 목적에 따라 상호표정(Relative Orientation) 및 절대표정(Absolute Orientation)으로 구성될 수 있다.

상기 상호표정은 내부표정이 수행된 이후에 수행될 수 있고, 또한, 상호표정은 입체모델의 좌표를 취득함과 동시에 공액점에 대한 종시차를 제거하기 위한 일환으로 수행될 수 있다. 이와 같은 상호표정을 통해 모든 종시차가 소거된 한 쌍의 사진은 완전한 입체모델을 형성할 수 있다.

다만, 입체모델은 한쪽 사진을 고정한 상태에서 두 사진의 상대적인 관계를 규정한 것이므로 축척과 수평이 제대로 맞지 않으며 실제의 지형과 정확한 상사 관계를 이루지 못한다.

따라서, 입체모델을 실제의 지형과 맞추기 위해서는 3차원 가상 좌표인 모델좌표를 대상좌표(object space coordinate system)로 변환하는 좌표 변환 과정이 필요하며, 참고로, 상호표정에 쓰이는 요소는 좌우투사기의 x,y,z 각 축 둘레의 회전 ω1,ω2,Ψ1,Ψ2,x1,x2 가운데서 독립된 5개를 취한다.

S30:절대표정 단계

상호표정 단계(S20)에서 맞추지 못한 실제 지형과 이미지 간의 축적, 수준치, 수평위치 등에 대한 상사 관계를 맞추기 위해서 절대표정(Absolute Orientation)을 진행한다.

절대표정 시에는 최소 3점의 지상기준점(예를 들어, 표정점의 좌표)을 알아야 하며, 소요되는 점수가 입체 모형수에 비례하여 증가할 수 있다. 따라서, 항공삼각측량을 사용하여 지상기준점 선정 및 측량과정에서 소요되는 시간 및 경비를 대폭 절감시킬 수 있다.

항공삼각측량은 지상기준점 측량을 통해 수행된다. 여기서 항공삼각측량은 항공사진상에서 무수한 좌표점들을 관측한 다음 소수의 지상기준점을 기준으로 관측된 무수한 좌표점들의 좌표값을 전자계산기를 통해 절대 혹은 측지좌표로 환산하는 방법이라 할 수 있다.

전술한 촬영이미지에 대한 내부표정, 상호표정 및 절대표정은 표정처리수단(110)의 표정처리모듈(115)에 의해 진행되고, 이를 통해 촬영이미지는 균일화 및 규격화되어 실측에 상응하는 축척, 수준치 및 수평위치에 맞도록 처리된다. 도화를 위해 표정처리수단(110)의 표정처리모듈(115)이 촬영이미지를 표정처리하는 기술은 해당 기술분야의 공지기술이므로 본 발명에서는 각 표정에서 적용되는 연산식과 법칙 등에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

한편, 본 발명에 따른 영상도화이미지 제작시스템은 촬영이미지 내 모든 좌표점의 좌표값을 무조건 연산하지 않고 지상에서 지정된 위치의 좌표점 또는 지상물 이미지 내에서도 지정된 좌표점의 좌표값만을 연산하도록 한다. 이를 위해 본 발명에 따른 영상도화이미지 제작시스템의 표정처리수단(110)은 촬영이미지에서 지상물 이미지를 추출하고, 상기 지상물 이미지에서 유효한 좌표점만을 분류하는 기능을 더 포함한다. 물론, 상기 보강된 기능을 통해 도화 과정에서 도화 작업자는 수작업을 최소화할 수 있고, 정밀하면서도 정확한 수치지도의 기초가 되는 도화이미지를 완성할 수 있다.

S40:도화단계

표정처리수단(110)에 의해 표정처리가 완료된 상기 촬영이미지를 기초로 도화 작업을 진행하고, 완성된 도화이미지는 도화이미지DB(220)에 저장한다. 본 발명에 따른 영상도화이미지 제작시스템은 상기 촬영이미지에 포함된 지상물 이미지를 추출하고 절대표정 과정에서 좌표점을 보정하는데, 이에 대한 절대표정 과정을 좀 더 구체적으로 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명에 따른 영상도화 편집제작시스템의 절대표정 순서를 단계적으로 나타낸 순서도이고, 도 5는 본 발명에 따른 영상도화 편집제작시스템을 통해 촬영이미지의 절대표정 처리과정을 제1실시예에 따라 나타낸 이미지이며, 도 6은 본 발명에 따른 영상도화 편집제작시스템을 통해 촬영이미지의 절대표정 처리과정을 제2실시예에 따라 나타낸 이미지이고, 도 7은 본 발명에 따른 영상도화 편집제작시스템을 통해 촬영이미지에서 수치데이터 조정을 위해 지상물 이미지를 보정하는 모습을 나타낸 예시도인 바, 이를 참조해서 설명한다.

S31:이미지 모양 확인단계

표정처리수단(110)의 표정처리모듈(115)은 표정처리를 위한 대상 촬영이미지를 촬영이미지DB(210)에서 검색하고, 이미지분석모듈(111)은 검색한 상기 촬영이미지 내에서 지상물 이미지(GI,GI')를 구분한다. 이미지분석모듈(111)은 지상물 이미지(GI,GI')가 촬영이미지의 다른 배경과 구분되도록 하기 위해서 입출력수단(130)으로 출력되는 촬영이미지의 색깔을 픽셀단위로 분석하고, 이를 통해 1차로 촬영이미지가 이루는 모양을 확인한다. 즉, 이미지분석모듈(111)은 촬영이미지를 색깔을 기준으로 모양을 구분하는 것이라 할 수 있다.

S32:층경계 확인을 통한 지상물 확인단계

촬영이미지가 이루는 모양이 확인되면, 경계확인모듈(112)은 색깔의 배치 패턴을 분석해서 배경으로부터 지상물 이미지를 구분한다. 보다 더 구체적으로 도 5에서 보인 바와 같이 촬영이미지에 촬영된 지상물 이미지(GI)는 평면이미지(10)뿐만 아니라 측면이미지(20)까지 노출된다.

한편, 건축물과 같은 일반적인 지상물은 지면과 접하는 하층경계선(21) 부분과, 평면과 측면이 접하는 상층경계선(11) 부분이 동일 또는 유사한 구조를 이룬다. 또한, 도 5에서 보인 바와 같이 지상물 이미지(GI)의 평면이미지(10)와 측면이미지(20)는 명암 및 실제 색상 차이 등으로 인해서 명확한 경계 차이를 보인다.

결국, 경계확인모듈(112)의 층경계확인모듈(112a)은 촬영이미지의 색깔의 배치 패턴을 분석하는 과정에서 특정 지점의 상층경계선(11)과 하층경계선(21)에 반복을 관측하게 되고, 이렇게 관측하게 된 해당 구역을 지상물 이미지(GI)로 1차 추정한다. 따라서, 층경계확인모듈(112a)은 상층경계선(11)과 하층경계선(21)을 확인하기 위해서 색깔 분석을 통해 확인된 경계라인 중 한 쌍이 1차 기준비율 이상 평행을 유지하면서 그 중 하나의 경계라인이 폐구간을 이루는 것으로 확인되면, 상기 한 쌍의 경계라인들로 둘러싸인 색깔 영역의 구역을 지상물 이미지로 1차 추정한다. 여기서, 한 쌍의 경계라인 중 폐구간을 이루는 경계라인은 상층경계선(11)으로 보고, 남은 하나의 경계라인은 하층경계선(21)으로 본다.

S33: 지상물 확인단계

경계확인모듈(112)을 구성하는 층경계확인모듈(112a)은 색깔 분석을 통해 확인된 경계라인 중 한 쌍이 1차 기준비율 이상 평행을 유지하면서 그 중 하나가 폐구간을 이루는 것으로 확인되면, 상기 한 쌍의 경계라인들로 둘러싸인 색깔 영역의 구역을 지상물 이미지로 1차 추정하나 한 쌍이 2차 기준비율 이하로 평행을 유지하면서 그 중 하나가 폐구간을 이루는 것으로 확인되면, 경계확인모듈(112)을 구성하는 종경계확인모듈(112b)을 구동시켜서 해당 구역의 지상물 이미지 여부를 확인하도록 한다.

보다 더 구체적으로 지상물의 상층경계는 옥상에 해당하므로 항공촬영시 간섭없이 전체가 모두 촬영되나 지상물의 하층경계는 지면과 경계를 이루는 부분이므로 항공촬영시 이웃하는 다른 구조물(ex; 조경, 이웃 건물 등)에 가려져 촬영되지 못할 수 있다. 또한, 지상물의 하층경계는 지상물 자체에 의해 가려져 촬영되지 못할 수 있고, 그림자 등에 의해 간섭될 수도 있다.

결국, 도 6에서 보인 바와 같이, 상기 상층경계의 촬영이미지인 상층경계선(11) 대비 상기 하층경계의 촬영 이미지인 하층경계선(21)은 2차 기준비율 이하로 평행을 유지할 수 있고, 이 경우 해당 구역이 지상물 이미지임에도 불구하고 지상물이 아닌 것으로 판독될 수 있는 것이다.

S34:종경계 확인을 통한 지상물 확인단계

촬영이미지내 해당 구역에서 층경계확인모듈(112a)이 확인한 상층경계선(11) 대비 하층경계선(21)의 평행비율이 지상물 이미지의 기준을 만족하지 못할 경우, 종경계확인모듈(112b)은 층경계확인모듈(112a)이 확인한 상층경계선(11)과 하층경계선(21) 사이에서 종방향에 대한 모서리 이미지에 해당하는 경계라인인 종경계선(31,32,33)을 확인한다.

상층경계선(11)과 하층경계선(21) 사이는 지상물 이미지(GI')에서 측면이미지(20)에 해당하므로 도 6에 도시한 바와 같이 해당 종경계선(31,32,33)은 상층경계선(11)의 꼭지점으로부터 하방으로 인출되는 형상을 이루게 된다.

참고로, 종경계선(31,32,33)의 확인은 층경계확인모듈(112a)이 촬영이미지로부터 상층경계선(11)과 하층경계선(21)을 추출하는 방법과 동일하게 종경계확인모듈(112b)이 촬영이미지의 상층경계선(11)과 하층경계선(21) 사이에서 명암 및 실제 색상의 차이를 확인함으로써 이루어진다.여기서, 해당 구역이 지상물 이미지(GI')인 경우엔 확인된 종경계선(31,32,33)은 상층경계선(11)의 꼭지점으로부터 인출되어질 것이다.

결국, 종경계확인모듈(112b)은 상층경계선(11)과 하층경계선(21) 사이에서 종경계선(31,32,33)을 추출하고, 더불어서 종경계선(31,32,33)이 상층경계선(11)으로부터 인출된 것으로 확인되면, 촬영이미지 내 해당 구역을 지상물 이미지로 2차 추정한다. 여기서, 종경계확인모듈(112b)은 확인된 종경계선(31,32,33)이 서로 나란하면서 동일한 방향으로 인출된 것을 한정해 확인한다.

한편, 해당 구역이 지상물 이미지로 2차 추정되면, 종경계확인모듈(112b)은 확인된 종경계선(31,32,33) 중 가장 긴 종경계선 또는 하층경계선(21)과 접하는 종경계선(31, 32)을 확인한다. 해당하는 종경계선이 확인되면 지상물 이미지의 하층경계의 위치를 상기 종경계선의 말단으로 결정한다.

S35:명암확인단계

경계확인모듈(112)의 그림자확인모듈(112c)은 지상물 이미지(GI,GI')로 1,2차 추정된 구역에 색깔을 확인해서 그림자의 존재 여부를 판단한다. 지상물은 햇빛에 의해 그림자를 자연 형성시키므로 항공촬영시 상기 그림자는 당연 촬영되고, 지상물 이미지(GI,GI')에는 그림자이미지가 당연히 형성된다. 따라서, 경계확인모듈(112)의 층경계확인모듈(112a)과 종경계확인모듈(112b)은 지상물 이미지(GI,GI')로 1,2차 추정된 구역을 확인하고, 기준에 부합하는 그림자이미지가 확인되면 지상물 이미지(GI,GI')로 최종 결정한다.

참고로, 촬영이미지에서 지상물 이미지로 1,2차 추정된 구역을 중심으로 지정된 색상(ex; 암색)의 이미지가 균일한 방향으로 형성되었다면 그림자확인모듈(112c)은 상기 이미지를 그림자이미지로 간주한다. 동일 촬영이미지에서는 그림자이미지가 지상물 이미지를 중심으로 동일한 방향으로 형성될 수밖에 없고, 색상 또한 암색 계열의 동일한 색상을 형성할 수밖에 없으므로 그림자확인모듈(112c)에는 그림자이미지를 구별하도록 그 기준이 입력된다. 결국, 그림자확인모듈(112c)은 입력된 기준에 따라 그림자이미지의 존재 여부를 확인하고, 그림자이미지의 존재가 확인되면 1,2차 추정된 구역을 지상물 이미지로 최종 결정한다.

S36:구역설정단계

구역설정모듈(112d)은 지상물 이미지(GI,GI')로 확정된 상기 구역에서 상층경계선(11)과 하층경계선(21)을 기준으로 평면이미지(10)와 측면이미지(20)를 구분한다. 여기서, 하층경계선(21)은 일부만이 확인되는데 반해 상층경계선(11)은 경계라인 전체가 모두가 확인되므로 구역설정모듈(112d)은 해당 지상물 이미지(GI,GI')의 평면이미지(10) 형태를 정확히 확인하고, 이를 이용해서 하층경계선(21)의 형태를 추정할 수 있으며, 더불어 하층경계선(21)의 위치를 확인할 수 있다.

촬영이미지는 2차원 이미지임에도 불구하고 지상물 이미지(GI,GI')가 입체적으로 표현되므로 지상물 이미지(GI,GI')는 촬영이미지 내 점유하지 않는 위치까지 점유하면서 표시되는 문제가 있다. 즉, 입체적으로 표현된 지상물 이미지(GI,GI')의 대상이 고층빌딩인 경우, 실제로 위치하지 않는 촬영이미지 내 좌표점까지 상기 고층빌딩의 위치로 입력되는 문제가 있는 것이다.

구역설정모듈(112d)은 층경계확인모듈(112a)에 의해 확인된 지상물 이미지(GI,GI')의 평면이미지(10)를 이미지 편집 기술 등을 통해 하층경계선(12)의 해당 구간으로 이동시켜서 미완성 형태의 하층경계선(12)이 상층경계선(11)과 같이 폐구간을 이루는 특정 형상의 이미지로 완성될 수 있도록 한다. 여기서, 구역설정모듈(112d)은 상층경계선(11) 전체를 하층경계선(12)이 위치한 지점으로 이동시키되, 상층경계선(11)과 하층경계선(12) 중 서로 평행하는 부분이 만나도록 한다. 결국, 상층경계선(11)으로 둘러싸인 평면이미지(10)는 도 7에서 보인 바와 같이 하층경계선(12)이 위치하는 촬영이미지 내 일지점으로 이동한다.

전술한 바와 같은 평면이미지(10)의 이미지 편집 방식을 통해서, 구역설정모듈(112d)은 지상물 이미지(GI,GI')의 하층경계 전체를 확인할 수 있고, 이를 통해 지상물 이미지(GI,GI')가 점유하는 촬영이미지 내 구역 범위를 확인한다.

S37;좌표점 확인단계

좌표확인모듈(113)은 촬영이미지 내 구성되는 좌표점을 확인한다. 본 발명에 따른 실시예에서는 지상물 이미지(GI,GI')에 각각 2개의 좌표점(PP2,PP3)이 구성된 것으로 예시한다. 좌표확인모듈(113)의 좌표점 확인과정을 좀 더 구체적으로 설명하면, 좌표확인모듈(113)은 층경계확인모듈(112a)과 종경계확인모듈(112b)이 확인한 지상물 이미지(GI,GI')의 전체 범위와, 구역설정모듈(112d)이 확인한 해당 지상물 이미지(GI,GI')의 하층경계 전체만의 범위에 위치한 각각의 좌표점(PP2,PP3)을 확인한다.

본 실시예에서는 지상물 이미지(GI,GI')의 구역에서 'PP2' 좌표점과 'PP3' 좌표점이 확인되었고, 지상물 이미지(GI,GI')의 하층경계 구역에서 'PP3' 좌표점만이 확인되었다. 결국, 본 실시예에 따르면, 'PP2' 좌표점은 지상물 이미지(GI,GI')의 좌표가 아니고 'PP3' 좌표점만이 지상물 이미지(GI,GI')의 좌표임을 확인하였다. 좌표확인모듈(113)은 이러한 기준을 통해 해당 지상물 이미지(GI,GI')의 유효한 좌표점을 'PP3'로 확인한다. 즉, 구역설정모듈(112d)에 의해 지상물 이미지(GI,GI')의 하층경계 구역으로 확인된 범위 내에 있는 좌표점만을 해당 지상물 이미지(GI,GI')의 유효한 좌표점인 것으로 간주하는 것이다.

S38:좌표점 보정단계

보정모듈(114)은 유효한 좌표점으로 결정된 'PP3' 좌표점을 제외하고, 지상물 이미지(GI,GI')의 구역에 위치한 좌표점을 확인해서 삭제하는 보정을 진행한다. 이를 통해 해당 촬영이미지의 데이터 부담을 최소화할 수 있고, 불필요한 수치데이터의 충돌을 방지할 수 있으며, 이후 수작업 보정과정에서의 불편을 최소화할 수 있다.

S39:항공삼각측량단계

표정처리모듈(115)은 항공삼각측량 기술을 기반으로 지상기준점(SP1,SP2,SP3, 도 1 참조)을 이용해서 지상물 이미지(GI,GI')의 좌표점(PP3)에 대한 좌표값을 연산하고, 이를 통해 해당하는 수치데이터를 촬영이미지에 입력한다.

도 8은 본 발명에 따른 영상도화 편집제작시스템이 구비하는 카메라구동기의 사시도이다.

본 발명에서는 항공촬영시 지상물의 평면과 측면이 항공촬영이미지에 함께 출력되는 것을 최소화시키기 위해 카메라구동기(1000)를 구비한다. 상기 카메라구동기(1000)에 탑재되는 카메라는 항공기의 속도를 감안하여 촬영 대상 지상물을 동영상 촬영방식으로 촬영하고, 이미지분리모듈(도시생략)을 통해 최적의 지상물 이미지를 캡쳐하여 분리한 후 항공촬영이미지, 즉 지상물 이미지로 활용하도록 구성되는데, 이미지분리모듈은 표정처리수단(110)의 한 구성으로 포함될 수 있다.

이러한 이미지분리모듈은 컴퓨터 소프트웨어적인 처리기법인 이미지의 인식 영역을 구획으로 나누는 프레임워크인 '딥마스크(DeepMask)'와, 딥마스크와 결합해 그 물체를 탐지하는 '샤프마스크(SharpMask)'와, 이미지의 각 물체를 분류하고 명칭을 붙여 주는 '멀티패스넷(MultiPathNet)'을 이용하여 영상중에서 가장 선명하고 지상물의 평면에 측면이 가장 적게 침입한 부분을 선택하여 잘라내는 방식으로 영상처리는 수단으로서, 이미 구글과 FAIR에서 소스를 오픈한 상태로 사용하고 있는 기술이다.

이러한 카메라구동기(1000)는 항공기의 하면에 고정되는 원판 형태의 고정판부(1110)와, 상기 고정판부(1110)의 중심에 고정되는 고정기둥(1120)과, 상기 고정기둥(1120)에 조립되는 유동기둥(1130)과, 상기 유동기둥(1130)의 상단에 조립되는 회전기둥(1140)과, 상기 회전기둥(1140)에 결합된 카메라고정박스(1150)와, 상기 카메라고정박스(1150)에 내장되어 상하방향으로 각도조절가능하게 설치되는 카메라(CAM)를 구비하게 된다.

도 9는 본 발명에 따른 영상도화 편집제작시스템이 구비하는 카메라구동기 중 고정기둥의 단면도이다.

상기 고정판부(1110)는 하면 중앙에 원통형상의 보스(1112)가 돌출되며, 상기 고정기둥(1120)은 상하단이 개방된 원통형상으로 형성되고, 하단부가 상기 보스(1112)에 나사결합된다.

상기 고정기둥(1120)의 내부에는 승강모터(1200)가 고정판부(1110)의 하면에 부착되어 구비되되, 승강모터(1220)의 구동으로 승강로드(520)를 상하운동시켜 유동기둥(1130)의 상승 및 하강하도록 하되, 상기 승강로드(520)는 그 측면 하부 영역에 단면이 삼각뿔 또는 삼각형인 복수의 스토퍼(560)를 구비하여 고정기둥(1120)의 내측면에 형성되는 걸림턱(LITM)에 상기 스토퍼(560)가 걸리면, 승강로드(520)의 추가 하강을 방지하도록 기능할 수 있다.

그리고, 상기 고정기둥(1120)의 외표면에는 유선 또는 무선 통신 가능한 제1컨트롤러(1121)가 구비되며, 상기 제1컨트롤러(1121)를 통해 상기 승강모터(1200)의 구동을 유무선으로 제어할 수 있다. 이에 따라, 상기 제1컨트롤러(1121)를 통해 상기 승강모터(1200)를 제어함으로써 상기 유동기둥(1130)을 상기 고정기둥(1120)에 대해 승하강시키면서 종국적으로 카메라(CAM)의 높이 조절이 가능하게 된다.

이 때, 상기 고정기둥(1120)과 유동기둥(1130) 사이에 유동기둥(1130)의 무게를 지지하는 복수의 스프링(580)을 구비하여, 유동기둥(1130)의 미세한 승하강에 조력하고, 고속 항공 시, 강한 외부 압력에 의한 유동기둥(1130) 및 유동기둥(1130)에 결합되어 있는 회전기둥(1140), 카메라고정박스(1150)의 유실을 방지할 수 있다. 상기 스프링(580)은 탄성력 대비 강성이 우수한 재질로 형성함으로써, 유동기둥(1130)의 급격한 승하강을 방지하고, 고정기둥(1120) 및 유동기둥(1130)의 결합력을 증대할 수 있을 것이다.

한편, 상기 승강로드(520)는 그 측면에 완충부(550) 및 흔들림방지부(540)를 각각 구비하여, 승강모터(1200)의 구동 정지 시 승강로드(520)를 고정기둥(120)의 내측면에 밀착 고정하되 그 흔들림을 최소화하여 정밀한 촬영이미지의 획득이 가능하도록 조력하는데, 이에 대해서는 아래에서 설명하기로 한다.

도 10은 본 발명에 따른 영상도화 편집제작시스템이 구비하는 카메라구동기 중 고정기둥 내 흔들림 방지부의 단면도이다.

본 발명에서 상기 흔들림방지부(540)는 흔들림방지케이스(541), 흔들림방지로드(542), 이탈방지부(543), 접촉부(544), 마찰부(545) 및 흔들림방지스프링(546)을 포함하여 이루어진다.

상기 흔들림방지케이스(541)는 승강로드(520)의 측부에 결합되며 내부가 비어있는 원통형으로 형성된다. 도시된 실시예에서 상기 흔들림방지케이스(541)는 승강로드(520)에 2개가 결합되는 것으로 표현되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 발명의 필요에 따라 다양한 개수로 장착될 수 있다.

상기 흔들림방지로드(542)는 흔들림방지케이스(541)의 일측면에 형성된 관통홀을 관통하여 좌우로 이동 가능하도록 결합된다. 상기 흔들림방지로드(542)의 일측 단부에는 흔들림방지로드(542)가 흔들림방지케이스(541)로부터 이탈되는 것을 방지하는 이탈방지부(543)가 결합되고, 흔들림방지로드(542)의 타측 단부에는 고정기둥(1120)의 내측면에 접촉될 수 있는 접촉부(544)가 결합된다.

상기 이탈방지부(543)와 접촉부(544)는 흔들림방지로드(542)에 직교하도록 배치되고, 서로 마주보도록 배치된다. 즉, 상기 흔들림방지로드(542), 이탈방지부(543) 및 접촉부(544)는 전체적으로 'H' 형태로 배치되게 된다.

상기 접촉부(544)의 일면에는 마찰부(545)가 결합되어 고정기둥(1120)의 내측면과의 마찰력을 증대시킨다. 특히, 상기 마찰부(545)는 다수의 반구형 돌기가 서로 연합된 형태로 형성되어 마찰력을 더욱 증대시키는 효과를 달성할 수 있다. 바꾸어 말하자면, 일반적인 일자형 마찰부는 케이스 내측의 형태 등에 따라 접촉이 불량하여 충분한 마찰력을 얻을 수 없는데 비해, 본 발명에 따른 다수의 반구형 마찰부(545)는 모든 상황에서도 어느 한 부분은 접촉될 수 있으므로 충분한 마찰력을 얻을 수 있도록 구성되어 있다.

보다 더 구체적으로 상기 마찰부(545)는 에폭시 수지 100 중량부에 대하여 아라미드 섬유 5 내지 7 중량부, 폴리이미드 섬유 4 내지 5 중량부, 소석회 20 내지 30 중량부가 혼합된 혼합물과 산화알루미늄 연마제 20 내지 30 중량부를 포함하도록 구성될 수 있다. 이와 같이 구성된 마찰부(545)는 고정기둥(1120)의 내측면과 접촉되어 승강로드(520)가 지정된 위치에서 움직이는 것을 방지하는 효과를 달성할 수 있으며, 접촉부(544)의 내마모성을 더불어 구비할 수 있다.

여기에서 마찰부(545)를 구성하는 에폭시 수지는 분자 내에 에폭시기 2개 이상을 갖는 수지상 물질 및 에폭시기의 중합에 의해서 생긴 열경화성 수지를 의미하며, 기계적 성질이 우수하고 경화할 때 재료면에서 큰 접착력을 가지는 특성이 있다.

상기 아리미드 섬유와 폴리이미드 섬유는 에폭시 수지의 보강재 역할을 하며, 마찰부(545)의 표면에 비규칙적인 돌기부 등을 형성하여 마찰력을 증대시키는 역할을 한다. 상기 아라미드 섬유가 5 중량부 미만, 폴리이미드 섬유가 4 중량부 미만이면 보강재 기능과 마찰력 증대 기능이 미미하고, 아라미드 섬유가 7 중량부 초과, 폴리이미드 섬유가 5 중량부 초과이면 기능에 크게 영향을 미치지 않으면서 가격경쟁력을 악화시키는 원인이 된다.

상기 소석회는 충전재 역할을 하며, 마찰부(545)의 전체적인 쿠션 효과를 결정하는 구성이다. 소석회가 20 중량부 미만이면 마찰부가 지나치게 경화되어 표면에 밀착하기 어렵고, 소석회가 30 중량부 초과이면 마찰부가 지나치게 부드러워 쉽게 떨어질 수 있다.

상기 산화알루미늄 연마제는 마찰부(545)에 거칠기를 추가로 부여하기 위한 구성으로서, 산화알루미늄 연마제가 20 중량부 미만이면 거칠기 부여 효과가 미미하고, 산화알루미늄 연마제가 30 중량부 초과이면 마찰부가 지나치게 거칠어져 다른 부품에 손상을 가할 수 있다.

상기 흔들림방지스프링(546)은 이탈방지부(543)와 흔들림방지케이스(541)의 내측면 사이에 배치되어 흔들림방지로드(542)에 탄성복원력을 제공한다. 즉, 기본적으로 별다른 외력이 없을 때 이탈방지부(543)는 흔들림방지스프링(546)에 의해 흔들림방지케이스(541)의 내측으로 이동하려는 힘이 작용한다.

한편, 상기 흔들림방지케이스(541)의 내측면에는 전류가 흐르면 자기화되는 전자석부(547)가 결합되며, 흔들림방지케이스(541)의 내측면과 마주보는 이탈방지부(543)의 일측면에는 자성체로 이루어지는 접속판(548)이 결합된다.

상기 전자석부(547)는 항공기 내부의 배터리와 전기적으로 연결되도록 구성되어, 상기 전자석부(547)에 전류가 흐르면 전자석부(547)와 접속판(548)은 접촉되고, 전자석부(547)에 전류가 흐르지 않으면 전자석부(547)와 접속판(548)은 이격되도록 구성된다.

다시 말하면, 전자석부(547)에 전류가 흐르지 않을 때에는 흔들림방지스프링(546)이 당기고 있는 상태이므로 접촉부(544) 및 마찰부(545)가 최대한 인입된 상태를 유지하므로, 흔들림방지부(340) 전체는 고정기둥(1120)의 내측면으로부터 떨어져 있으므로, 승강로드(520)의 상하 운동에 영향을 주지 않게 된다.

이에 비해, 전자석부(547)에 전류가 흐를 때에는 전자석부(547)와 접속판(548)에 의해 흔들림방지스프링(546)의 탄성복원력을 극복하고 접촉부(544) 및 마찰부(545)가 고정기둥(1120)의 내측면에 접촉되므로 승강로드(520)가 움직이지 않고 강하게 고정될 수 있다.

즉, 본 발명에서는 승강로드(520)의 상하 운동시에는 상기 흔들림방지부(540)의 전자석부(547)에 전류가 흐르지 않도록 조작하고, 승강로드(520)의 움직임이 멈추었을 경우에 상기 흔들림방지부(540)의 전자석부(547)에 전류가 흐르도록 하여 흔들림방지부의 마찰부(545)가 고정기둥(1120)의 내측면에 밀착 고정함으로써, 항공기로부터 전달되는 진동을 감쇄할 뿐만 아니라, 고정기둥(1120)과 연결된 유동기둥(1130)의 자세 고정에도 조력할 수 있는 장점이 있다.

도 11은 본 발명에 따른 영상도화 편집제작시스템이 구비하는 카메라구동기 중 고정기둥 내 완충부의 단면도이다.

본 발명에서 상기 완충부(550)는 중앙에 형성된 승강홀을 통해 승강로드(520)가 관통할 수 있도록 결합되는 완충로드부(551), 완충고무부를 둘러쌀 수 있도록 배치되며 고정기둥(1120)의 내측면에 고정 결합되는 완충케이스(552) 및 완충로드부와 완충케이스 사이에 배치되며 완충로드부의 일측에 장착된 주입구(554)를 통해 내부로 공기가 주입될 수 있는 내부가 비어있는 링 형태의 완충고무부(553)를 포함한다.

상기 완충로드부(551) 및 완충케이스(552)는 모두 내부가 비어있는 원통형으로 형성되고, 그 사이가 완충고무부(553)에 의해 서로 연결되어 있다. 즉, 완충고무부(553)는 완충로드부(551)를 둘러싸고 있는 내부가 비어있는 도넛 형태로 배치되게 된다.

상기 주입구(554)를 통해 완충고무부(553) 내부에 충진되는 공기의 양을 조절함으로써, 완충고무부(553)의 강성이 조절될 수 있다. 다시 말하면, 본 발명은 승강로드 및 고정기둥(1120)의 크기나 재질, 외부의 환경 등을 고려하여 다양하게 강성을 조절하여 승강로드(520)의 상하운동에는 영향이 없으면서도 효과적으로 진동이 전달되는 것을 방지하므로, 유동기둥(1130)의 흔들림 방지에도 조력하게 된다.

상기 완충로드부(551)의 상단과 하단에는 각각 걸림단부(551b)가 완충로드부(551)의 둘레를 따라 돌출 형성될 수 있다. 상기 걸림단부(551b)는 완충로드부(551)의 외측으로 연장된 후, 다시 완충로드부(551)의 길이방향으로 직교 연장되는 형태로 이루어진다. 상기 완충고무부(553)의 상단과 하단 양 끝단에는 각각 이러한 걸림단부(551b)의 형태에 대응되는 결합단부(553a)가 형성되어 완충고무부(553)가 완충로드부(551)에 결합될 수 있도록 한다.

상기 걸림단부(551b) 및 결합단부(553a)는 완충고무부(553) 내부의 공기 압력이 줄어들었을 때 완충고무부(553)가 완충로드부(551)로부터 빠지는 것을 방지하고, 동시에 완충고무부(553) 내부의 공기 압력이 지나치게 높아졌을 때 완충고무부(553)가 완충로드부(551)로부터 튕겨나가는 것을 방지한다.

상기 완충고무부(553)의 양 끝단에 배치된 결합단부(553a)의 내부에는 완충로드부(551)의 둘레를 따라 링 형태로 감쌀 수 있도록 원형의 로프(555)가 삽입되는 것이 바람직하다. 상기 로프(555)는 완충고무부(553) 양 끝단의 결합단부(553a)를 완충로드부(551)에 강하게 압착하여 완충고무부(553) 내부에 주입된 공기의 밀폐력을 높이는 기능을 수행한다.

아울러, 상기 완충케이스(552)와 접촉되는 완충고무부(553)의 내부에는 그 길이방향을 따라 보강층(556)이 삽입되는 것이 바람직하다. 상기 보강층(556)은 완충고무부(553)의 경도보다 상대적으로 높은 경도의 소재로 이루어져 완충고무부(553)가 파손되는 것을 방지하는 기능을 한다. 상기 보강층(556)은 아세테이트, 아크릴, 비닐론 및 금은사 중 어느 하나와 철선을 직물에 층층이 보강하고, 그 위에 얇은 탄성층을 부가하여 결합하는 방식으로 이루어질 수 있다.

위와 같이 본 발명은 승강로드(520)의 양 측면에 완충부(550)를 구비함으로써, 승강로드(520)의 상하운동에는 영향을 미치지 아니하면서도, 승강로드(520)의 이동 정지 시, 항공기로부터 전달되는 진동을 최소화하고, 유동기둥(1130)의 미세 흔들림 방지에도 조력하게 된다.

도 12 내지 도 14는 본 발명에 따른 영상도화 편집제작시스템이 구비하는 카메라구동기의 동작 상태를 나타낸 예시도이다.

한편, 상기 유동기둥(1130)의 내부에는 회전모터(1134)가 내장되고, 상기 회전모터(1134)에는 구동기어(1133)가 설치되어 있다. 그리고 상기 유동기둥(1130)의 상부에는 회전기둥(1140)가 설치되어 있되, 상기 회전기둥(1140)의 저면에는 회전축(1142)이 돌출되게 설치되어 있고, 상기 회전축(1142)의 단부에는 종동기어(1141)가 설치되어 있으며, 상기 종동기어(1141)는 유동기둥(1130) 내의 승강로드(520)과 결합 또는 기어 결합되어 있다.

상기 회전축(1142)은 유동기둥(1130)의 일면에 설치된 베어링(1134)을 매개로 회전 가능하게 설치되어 있다. 따라서, 상기 회전모터(1134)의 회전을 제어함으로써 상기 회전기둥(1140)의 회전각을 조절할 수 있게 된다. 이 경우, 상기 회전모터(1134)의 제어는 상기 제 1 컨트롤러(1121)에 의해 이루어진다고 할 수 있다. 즉, 회전모터(1134)가 회전되면 구동기어(1133)가 회전되고, 상기 구동기어(1133)에 기어 결합된 종동기어(1141)가 함께 회전되어 회전축(1142)을 통하여 회전력을 전달받은 회전기둥(1140)가 회전되는 것이다.

그리고, 상기 회전기둥(1140)의 하단에는 하면이 개방되어 내부에 카메라설치홈(1152)이 구비된 카메라 고정박스(1150)가 회전 힌지(1151)를 중심으로 회전 가능하게 설치되어 있다. 또한, 상기 회전기둥(340)과 카메라 고정박스(1150)의 사이에는 회동모터(1170)가 설치되고, 상기 회동모터(1170)에는 카메라 고정박스(1150)의 일면에 접촉된 상태로 회전되는 회전캠(1171)이 설치되어 있다. 따라서, 회동모터(1170)가 구동되면 회전캠(1171)이 회전되는 것이고, 상기 회전캠(1171)은 카메라 고정박스(1150)에 접촉된 상태로 회전되므로 상기 카메라 고정박스(1150) 및 카메라(CAM)를 상하방향으로 회동시키게 되는 것이다.

그리고, 상기 카메라 설치홈(1152)에는 180도 범위내에서 자유롭게 회전되게 각도조절가능한 카메라(CAM)가 설치되고, 상기 카메라 고정박스(1150)의 일측 외면에는 카메라통신안테나(1180)가 설치되며, 그 하측에는 제 2 컨트롤러(1181)가 설치된다. 이때, 상기 카메라통신안테나(1180)는 항공기 내부의 제어부(미도시)와 무선통신하여 제어신호를 제 2 컨트롤러(1181)로 전송하게 된다.

이러한 구성을 갖는 카메라구동기(1100)는 항공기가 비행하는 동안 지상에 있는 지상물을 동영상으로 촬영하게 되는데, 이때 카메라(CAM)가 자유롭게 각도 조절, 선회, 높이 조절 및 고정되면서 Zoom-In, Zoom-Out이 가능하며, 최대한 지상물의 직상방에서 촬상한 영상을 포함하도록 구동된다.

즉, 본 발명에 의한 카메라구동기(1100)는 승강로드(520) 및 복수개의 모터에 의해서 카메라의 촬영 방향을 X,Y.Z 방향으로 미세한 조절이 가능하고, 또한 카메라의 승하강시 중심축 역할을 수행하는 고정기둥(1120) 내 승강로드(520)의 흔들림을 방지하여 카메라(CAM)의 미세 진동을 최소화하면서 영상을 정밀하게 획득할 수 있게 된다.

이후, 이미지분리모듈을 통해 최상의 이미지를 잘라낸 후 본 발명에 따른 기법을 통해 공간영상도화 제작에 필요한 이미지를 가공할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 고유한 특징으로 상기 고정판부(1110)의 하단면에 8Khz ~ 13Khz의 주파수, 8Khz ~ 25Khz의 주파수, 15Khz ~ 25Khz의 주파수 및 27Khz ~ 44Khz의 주파수가 30초 단위로 순차적으로 반복되어 출력되는 초음파발생기(570)를 더 장착할 수 있다.

상기 초음파발생기(570)는 8Khz ~ 13Khz의 주파수, 8Khz ~ 25Khz의 주파수, 15Khz ~ 25Khz의 주파수 및 27Khz ~ 44Khz의 주파수가 30초 단위로 순차적으로 반복되어 출력될 수 있으며, 다만, 계절과 주야에 따라 위의 주파수를 10초 내지 60초의 범위에서 랜덤하게 반복하여 출력할 수도 있을 것이다.

본 발명에서 상기 8Khz ~ 13Khz의 주파수는 각종 해충의 접근을 방지하기 위해 유효하고, 상기 8Khz ~ 25Khz의 주파수는 정착 조류의 접근 방지용으로 유효하며, 상기 15Khz ~ 25Khz의 주파수는 여름 철새의 접근 방지용으로 유효하고, 상기 27Khz ~ 44Khz의 주파수는 겨울 철새의 접근 방지용으로 유용하다고 할 수 있다.

이와 같이 본 발명에서는 초음파발생기(570)를 구비하여 순차적으로 또는 랜덤하게 다른 주파수대역을 갖는 주파수들을 반복하여 출력함으로써 카메라(CAM) 부근 영역에 각종 해충 또는 조류의 접근을 막아 촬영이미지에 해충 또는 조류가 찍히는 현상을 방지하여, 연속적으로 정밀한 촬영이미지를 확보할 수 있다.

한편, 본 발명에서 상기 카메라(CAM)의 렌즈 표면에는 지르코니움 옥시크로라이드, 틴 클로라이드, 티타늄 테트라이소프로폭사이드 및 질산을 혼합하여 교반한 후 증류수를 첨가 반응시켜 혼합물을 생성하고, 상기 혼합물 내의 물을 증발시킨 후 에탄올로 치환하여 고형분이 되도록 제조한 지르코니아-이산화주석-이산화티탄 복합 산화물 졸에, 글리시독시프로필 트리메톡시실란 실란커플링제 및 증류수를 첨가하여 제조되는 코팅액으로 형성되는 코팅층을 구비하는 것이 바람직하다.

즉, 항공활영 전 카메라(CAM) 렌즈에, 티타늄 테트라이소프로폭사이드와, 지르코니움 옥시크로라이드와, 틴 클로라이드와, 질산을 몰비로 1 : 0.2~0.3: 0.2~0.3 : 0.3~0.5의 비율로 혼합하여 5 내지 20분간 교반한 후, 상기 티타늄 테트라이소프로폭사이드에 대해 증류수를 몰비로 1: 95~105의 비율로 첨가하고 55 내지 65℃(바람직하게는 60℃)의 온도에서 3 내지 12시간(바람직하게는 6 내지 8시간) 동안 반응시켜 혼합물을 생성하고, 상기 혼합물 내의 물을 회전농축기를 사용해 물을 증발시킨 후 메탄올 또는 에탄올로 치환하여 고형분 35~50%가 되도록 조절하여 제조한 지르코니아-이산화주석-이산화티탄 복합 산화물 졸에 글리시독시프로필 트리메톡시실란 실란커플링제와, 상기 글리시독시프로필 트리메톡시실란 실란커플링제의 가수분해를 위한 증류수를 첨가하여 30분~3시간 동안 반응시키되, 상기 복합 산화물 졸에 첨가되는 글리시독시프로필 트리메톡시실란 실란커플링제와 증류수의 중량비는 1 : 0.1∼0.5으로하고, 기 복합 산화물 졸에 첨가되는 글리시독시프로필 트리메톡시실란 실란커플링제와 증류수는 상기 복합 산화물 졸 100중량부에 대하여 30∼70중량부 범위인 코팅액을 도포하여 경화시킨 후 코팅층을 구비할 수 있다.

위와 같이 지르코니아-이산화주석-이산화티탄 복합 산화물 졸을 이용한 코팅액을 카메라(CAM) 렌즈에 도포하면, 그 렌즈가 고굴절률, 우수한 표면경도 및 고투과율을 갖게 된다. 예컨대, 지르코니아-이산화주석-이산화티탄 복합 산화물 졸의 제조시 지르코니아와 이산화주석의 전체 첨가 몰비가 일정하더라도 지르코니아와 이산화주석의 첨가 비율은 도막의 굴절률에 큰 영향을 미치며 지르코니아: 이산화주석: 이산화티탄: 의 첨가 몰 비가 0.8 : 0.2: 1.0인 조성의 굴절률이 1.825 이상이 된다.

또한, 이산화주석과 이산화티탄의 성분으로만 제조된 시료는 가시광선 영역에서 80% 이하의 낮은 투과율을 보이나, 지르코니아, 이산화주석 및 이산화티탄의 3가지 성분으로 제조된 시료는 가시광선 투과율 92% 이상의 높은 가시광선 투과율을 구비하게 되어, 보다 선명하고 정밀한 촬영이미지를 획득할 수 있는 장점이 있다.

이상 본 발명의 구체적 실시형태와 관련하여 본 발명을 설명하였으나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 설명된 실시형태를 변경 또는 변형할 수 있으며, 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

100: 도화기 110: 표정처리수단
120: 도화수단 130: 입출력수단
520: 승강로드 540: 흔들림방지부
550: 완충부 560: 스토퍼
570: 초음파 발생기 580: 스프링
1000: 카메라구동기 1110: 고정판부
1120: 고정기둥 1130: 유동기둥
1140: 회정기둥 1150: 카메라고정박스
1200: 승강모터 CAM: 카메라

Claims

항공촬영된 촬영이미지를 저장하는 촬영이미지DB(210), 상기 촬영이미지를 기초로 도화된 도화이미지를 저장하는 도화이미지DB(220), 상기 촬영이미지와 도화이미지를 출력하고 도화 작업자의 조작에 대응한 입력값을 생성 및 입력하는 입출력수단(130)을 포함하고; 촬영이미지 내 좌표점에 대한 항공삼각측량 전에 상기 입출력수단(130)에 출력되는 촬영이미지의 색깔을 픽셀단위로 확인해서 색깔을 기준으로 상기 촬영이미지가 이루는 모양을 확인하는 이미지분석모듈(111), 모양이 확인된 상기 촬영이미지에서 색깔의 변화가 있는 경계라인들을 확인하고 상기 경계라인들 중 한 쌍의 경계라인이 1차 기준비율 이상 평행을 유지하면서 그 중 하나의 경계라인이 폐구간을 이루는 것으로 확인되면 상기 한 쌍의 경계라인을 제1경계라인으로 한 후 상기 제1경계라인으로 둘러싸인 구역을 지상물 이미지로 1차 추정하되 상기 제1경계라인 중 폐구간을 이루는 경계라인은 상층경계선으로 정하고 남은 경계라인은 하층경계선으로 정하는 층경계확인모듈(112a), 상기 층경계확인모듈(112a)에서 확인한 상기 상층경계선과 하층경계선의 평행비율이 2차 기준비율 미만으로 확인되면 상기 상층경계선과 하층경계선 사이에서 색깔의 변화가 있는 제2경계라인을 확인하고 상기 제2경계라인이 상기 상층경계선의 꼭지점으로부터 서로 나란한 것으로 확인되면 상기 층경계확인모듈(112a)에서 확인한 상층경계선과 하층경계선으로 둘러싸인 구역을 지상물 이미지로 2차 추정하되 상기 하층경계선과 접하거나 길이가 가장 긴 상기 제2경계라인의 말단이 2차 추정된 지상물 이미지의 하층경계가 되도록 정하는 종경계확인모듈(112b), 상기 층경계확인모듈(112a)에서 확인한 1차 지상물 이미지 또는 상기 종경계확인모듈(112b)에서 확인한 2차 지상물 이미지의 해당 구역을 중심으로 지정된 색상의 이미지가 균일한 방향으로 형성되었는지 여부에 따라 그림자이미지를 확인해서 상기 1차 또는 2차 추정된 지상물 이미지를 확정하는 그림자확인모듈(112c), 상기 상층경계선으로 둘러싸인 폐구간을 지상물 이미지의 평면이미지로 확정하고 상기 상층경계선과 하층경계선의 서로 평행하는 부분이 맞춰지도록 상기 상층경계선으로 둘러싸인 평면이미지를 상기 하층경계선 쪽으로 이동시켜서 하층경계 전체가 확인되도록 하는 구역설정모듈(112d)로 구성된 경계확인모듈(112); 상기 층경계확인모듈(112a) 또는 종경계확인모듈(112b)이 확인한 상기 지상물 이미지의 전체 범위와, 상기 구역설정모듈(112d)이 확인한 상기 지상물 이미지의 하층경계 전체만의 범위를 확인하고, 상기 촬영이미지에 구성되는 좌표점 중 상기 지상물 이미지의 하층경계 전체만의 범위 내에 위치한 좌표점을 확인해서 해당 좌표점을 상기 지상물 이미지의 유효한 좌표점으로 결정하는 좌표확인모듈(113); 상기 유효한 좌표점을 제외하고 상기 지상물 이미지의 전체 범위에 위치한 좌표점을 삭제하는 보정모듈(114); 상기 입출력수단(130)에 출력된 촬영이미지에 대해 내부표정, 상호표정, 절대표정에 대한 표정처리를 순차 진행하되, 항공삼각측량은 상기 유효한 좌표점만을 대상으로 처리하는 표정처리모듈(115); 표정처리된 상기 촬영이미지를 대상으로 도화해서 도화이미지를 완성하고, 완성된 상기 도화이미지를 상기 도화이미지DB(220)에 저장시키는 도화수단(120)을 포함하는 고정밀 항공촬영이미지의 영상도화 편집제작시스템에 있어서,
지상물에 대한 항공 촬영이미지를 획득하기 위해 동영상 방식으로 촬영한 후 특정 이미지를 추출하여 촬영이미지DB(210)로 전송하는 카메라(CAM)와; 상기 카메라(CAM)를 승강, 고정, 선회, 각도조절하는 카메라구동기(1000)를 더 포함하되,
상기 카메라구동기(1000)는 항공기의 저면에 고정되는 원판형상의 고정판부(1110)와, 상기 고정판부(1110)의 중심에서 돌출된 고정기둥(1120)과, 상기 고정기둥(1120)에 조립되는 유동기둥(1130)과, 상기 유동기둥(1130)의 하단에 조립되는 회전기둥(1140)과, 상기 회전기둥(1140)에 결합되어 상기 카메라(CAM)를 탑재하는 카메라고정박스(1150)로 형성되고,
상기 고정기둥(1120)과 유동기둥(1130) 사이에 유동기둥(1130)의 무게를 지지하는 복수의 스프링(580)을 구비하되, 상기 스프링(580)은 탄성력 대비 강성이 우수한 재질로 형성하여 고정기둥(1120) 및 유동기둥(1130)의 결합력을 증대하면서도 유동기둥(1130)의 미세한 승하강이 가능하도록 하고, 외부 압력에 의한 유동기둥(1130)의 유실을 방지하도록 하며,
상기 고정기둥(1120)은 상하단이 개방된 원통형상으로 형성되고, 상단부가 보스(1112)에 나사결합되며, 상기 고정기둥(1120)의 내부에는 승강모터(1200)가 고정판부(1110)에 부착되어 구비되되, 승강모터(1220)의 구동으로 승강로드(520)를 상하운동시켜 상기 유동기둥(1130)의 상승 및 하강이 가능하도록 하고,
상기 승강로드(520)는 양측면에 그 단면이 삼각형인 스토퍼(560)를 각각 구비하되, 상기 스토퍼(560)의 상측면은 승강로드(520)에 대해 일정 각도를 이루는 경사면으로 이루어지고, 상기 스토퍼(560)의 하측면은 승강로드(520)와 직교하는 평평한 면으로 이루어지며,
승강로드(520)가 하강함에 따라 스토퍼(560)의 평평한 하측면은 고정기둥(1120)의 내측면에 일정길이로 돌출되어 형성되는 걸림턱(LITM)에 접촉되어 승강로드(520)의 추가 하강이 방지되되, 스토퍼(560)의 하측면이 걸림턱(LITM)의 상면에 접촉 지지됨에 따라 승강로드(520)가 자중(自重)에 의해 안정적으로 안착 지지되며,
상기 승강로드(520)는 그 측면에 완충부(550) 및 흔들림방지부(540)를 각각 구비하여, 승강모터(1200)의 구동 정지 시 승강로드(520)를 고정기둥(120)의 내측면에 밀착 고정하되 그 흔들림을 최소화하고,
상기 완충부(550)는, 중앙에 형성된 승강홀을 통해 승강로드(520)가 관통할 수 있도록 결합되는 완충로드부(551); 완충로드부를 둘러쌀 수 있도록 배치되며 고정기둥(1120)의 내측면에 고정 결합되는 완충케이스(552); 및 완충로드부와 완충케이스 사이에 배치되며 완충로드부의 일측에 장착된 주입구(554)를 통해 내부로 공기가 주입될 수 있는 내부가 비어있는 링 형태의 완충고무부(553); 를 구비하되, 상기 완충로드부(551)의 상단과 하단에는 각각 걸림단부(551b)가 완충로드부의 둘레를 따라 돌출 형성되고, 완충고무부(553)의 상단과 하단 양 끝단에는 각각 걸림단부의 형태에 대응되는 결합단부(553a)가 형성되어 완충고무부(553)가 완충로드부(551)에 결합될 수 있도록 하며, 상기 결합단부(553a)에는 완충로드부(551)의 둘레를 따라 링 형태로 감쌀 수 있도록 원형 로프(555)가 삽입되고, 상기 완충케이스와 접촉되는 완충고무부(553)의 내부에는 그 길이방향을 따라 보강층(556)이 삽입되고,
상기 흔들림방지부(540)는, 승강로드(520)의 측부에 결합되는 내부가 비어있는 원통형의 흔들림방지케이스(541); 흔들림방지케이스의 일측면을 관통하여 좌우로 이동 가능하도록 장착되는 흔들림방지로드(542); 흔들림방지로드의 일측 단부에 결합되어 흔들림방지로드가 흔들림방지케이스로부터 이탈되는 것을 방지하는 이탈방지부(543); 흔들림방지로드의 타측 단부에 결합되어 좌표기케이스의 내측면에 접촉될 수 있는 접촉부(544); 접촉부의 일면에 결합되는 다수의 반구형 마찰부(545); 및 이탈방지부와 흔들림방지케이스의 내측면 사이에 배치되어 흔들림방지로드에 탄성복원력을 제공하는 흔들림방지스프링(546); 을 구비하되, 상기 이탈방지부(543)와 접촉부(544)는 흔들림방지로드(542)에 직교하도록 배치되고, 상기 흔들림방지케이스의 내측면에는 전류가 흐르면 자기화되는 전자석부(547)가 결합되며, 흔들림방지케이스의 내측면과 마주보는 이탈방지부(543)의 일측면에는 자성체로 이루어지는 접속판(548)이 결합되며,
상기 유동기둥(1130)의 내부에는 회전모터(1134)가 내장되고, 상기 회전모터(1134)에는 구동기어(1133)가 형성되며, 상기 유동기둥(1130)의 상부에는 베어링(1134)을 매개로 회전 가능하도록 회전기둥(1140)가 형성되고, 상기 회전기둥(1140)의 저면에는 종동기어(1141)가 결합되는 회전축(1142)이 형성되고, 상기 회전기둥(1140)의 상부에는 상하 방향으로 회전되는 카메라 고정박스(1150)가 회전 힌지(1151)를 중심으로 형성되며, 상기 회전기둥(1140)과 카메라고정박스(1150)의 사이에는 회동모터(1170)가 형성되며, 상기 회동모터(1170)에는 카메라 고정박스(1150)의 일면에 접촉된 상태로 회전되는 회전캠(1171)이 형성되고, 상기 카메라 고정박스(1150)의 일측 외면에는 제어부와 통신하는 카메라통신안테나(1180)가 형성되고, 상기 회동모터(1170)의 작동 및 카메라통신안테나(1180)를 통해 제어하는 제2컨트롤러(1181)가 형성되고,
상기 카메라(CAM)의 렌즈 표면에는 지르코니움 옥시크로라이드, 틴 클로라이드, 티타늄 테트라이소프로폭사이드 및 질산을 혼합하여 교반한 후 증류수를 첨가 반응시켜 혼합물을 생성하고, 상기 혼합물 내의 물을 증발시킨 후 에탄올로 치환하여 고형분이 되도록 제조한 지르코니아-이산화주석-이산화티탄 복합 산화물 졸에, 글리시독시프로필 트리메톡시실란 실란커플링제 및 증류수를 첨가하여 제조되는 코팅액으로 형성되는 코팅층을 구비하되, 상기 지르코니아-이산화주석-이산화티탄 복합 산화물 졸 중, 지르코니아: 이산화주석: 이산화티탄의 첨가 몰비는 0.8 : 0.2: 1.0 으로 형성되며,
상기 고정판부(1110)의 하단면에 8Khz ~ 13Khz의 주파수, 8Khz ~ 25Khz의 주파수, 15Khz ~ 25Khz의 주파수 및 27Khz ~ 44Khz의 주파수가 30초 단위로 순차적으로 반복되어 출력되는 초음파발생기(570)가 장착되는 것을 특징으로 하는 고정밀 항공촬영이미지의 영상도화 편집제작시스템.