KR102182341B1

KR102182341B1 - 항공촬영 영상이미지를 업그레이드한 공간영상도화 시스템

Info

Publication number: KR102182341B1
Application number: KR1020200055929A
Authority: KR
Inventors: 태웅성
Original assignee: (주)스페이스
Priority date: 2020-05-11
Filing date: 2020-05-11
Publication date: 2020-11-24

Abstract

본 발명은 항공촬영 영상이미지를 업그레이드한 공간영상도화 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도심지에 집중된 지형물인 각종 건물의 지형물이미지를 실제 지형물에 준하게 도화해서 도화이미지 내 정확한 위치에 적용할 수 있도록 하되, 항공촬영 텀이 길고 고비용이 지출되는 비행기를 이용항 항공촬영 대신 값싸고 주기적인 촬영이 가능한 드론을 이용하여 수시로 변화되는 지형지물 영상이미지를 신속히 반영하여 신뢰도 있는 도화이미지를 완성할 수 있도록 한 항공촬영 영상이미지를 업그레이드한 공간영상도화 시스템에 관한 것이다.

Description

항공촬영 영상이미지를 업그레이드한 공간영상도화 시스템{Spatial imaging system with upgraded aerial photography}

본 발명은 공간영상 도화 기술 분야 중 항공촬영 영상이미지를 업그레이드한 공간영상도화 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도심지에 집중된 대상 지형물인 각종 건물의 지형물이미지를 실제 지형물에 준하게 도화해서 도화이미지 내 정확한 위치에 적용할 수 있도록 하되, 촬영 텀이 길고 고비용이 지출되는 비행기를 이용한 항공촬영 대신 값싸고 언제든지 쉽고 편리하게 주기적인 촬영이 가능한 드론을 이용하여 수시로 변화되는 대상지형의 영상이미지를 신속히 반영하여 신뢰도 있는 도화이미지를 완성할 수 있도록 한 항공촬영 영상이미지를 업그레이드한 공간영상도화 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 수치지도 제작을 위해 사용되는 도화이미지는 지도를 이용하는 사용자의 이해를 돕고 시각적인 거부감을 최소화하기 위해 가능한 간단한 이미지로 제작된다.

특히, 내비게이션 등과 같이 사용자가 모니터에 출력되고 있는 도화이미지를 쉽고 빠르게 확인하고 이해할 수 있어야 하는 기기의 경우에는 도화이미지의 배경이 실제 모습과는 확연한 차이를 갖는다.

도 1(도화된 이미지를 개략적으로 도시한 도면)의 (a)는 지형 정보를 최대한 단순화시킨 도화이미지이고, (b)는 실제 지형의 모습을 보인 도화이미지이다.

도 1을 통해 알 수 있듯이, (a)의 경우에는 해당 지형의 도로 상태와 지형물이미지(B)의 배치모습 등이 이용자에 의해 쉽고 빠르게 이해될 수 있을 것이나, 실제 현장에서 해당 도화이미지와 지형을 비교할 경우, 서로 상이한 지형물이미지(B, B')와 지형물 간의 모습으로 인해 이용자는 실제 현장과 도화이미지의 동일성 여부에 혼란을 느낄 것이다.

이러한 문제를 해소하기 위해 도화이미지에 대한 수정 및 갱신 작업을 진행할 수 있는 시스템이 개발된 바 있다.

이 시스템은 현장의 실제 지형물에 위치측정기를 설치해서 지형물의 이미지를 확인하고, GPS에서 위치측정기의 좌표값과 위치정보를 별도로 수집하며, 영상도화기는 이렇게 확인된 지형물의 이미지와, 별도로 측정된 좌표값 및 위치정보를 서로 결합시켜서 수치지도DB에 저장되어 있던 기존 도화이미지를 갱신하는 것이다.

그런데, 이 시스템에 사용되는 위치측정기는 현장에서 GPS와 결합된 상태로 작업이 진행되므로, 각종 지형물에 의한 가림이 없는 광야 또는 상대적으로 한적한 도외지 전용으로 제작되었다.

따라서, 고층건물이 집중된 도심에서는 GPS위성과의 통신이 곤란하고, 수많은 방해 전파가 범람하며, 이로 인한 각종 센서의 오작동 발생이 빈번한 도심지에서는 지형물에 대한 정확한 위치측정이 불가능했다.

또한, 매 건물마다 위치측정기를 설치하는 것도 한계가 있는 실정이다.

뿐만 아니라, 항공촬영은 비용이 많이 들기 때문에 주기적으로 반복해서 자주 촬영할 수 없어 수시로 변화되는 지형지물의 형상 특성을 신속하게 반영하기 어렵다는 한계에도 봉착해 있다.

이에 더하여, 항공촬영은 항공기가 촬영지점을 고속으로 지나가 버리기 때문에 촬영지역에 머무를 수 없어 필요하다면 항공기를 선회시켜 매번 재촬영해야 하는 번거로움, 그에 따른 시간상, 비용상 매우 큰 낭비가 초래되는 한계를 가지고 있다.

대한민국 등록특허 제10-1018078호(2011.02.21.) '지형지물에 대한 영상이미지를 도화하는 영상도화 합성시스템'

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 도심지에 집중된 지형물인 각종 건물의 지형물이미지를 실제 지형물에 준하게 도화해서 도화이미지 내 정확한 위치에 적용할 수 있도록 하되, 항공촬영 텀이 길고 고비용이 지출되는 비행기를 이용항 항공촬영 대신 값싸고 주기적인 촬영이 가능한 드론을 이용하여 수시로 변화되는 지형지물 영상이미지를 신속히 반영하여 신뢰도 있는 도화이미지를 완성할 수 있도록 한 항공촬영 영상이미지를 업그레이드한 공간영상도화 시스템을 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 좌표기준점 기능을 수행하도록 RF발신기(R1,R2,R3)와 GPS수신기(G1,G2,G3)를 각각 탑재한 적어도 3대의 이동가능한 차량(100,102,104)과; 상기 RF발신기(R1,R2,R3)로부터 수신된 RF를 통해 각 RF발신기(R1,R2,R3)를 식별하고 GPS수신기(G1,G2,G3)로부터 수신된 좌표정보를 촬영존에 맞춰 RF발신기(R1,R2,R3) 별로 코딩한 촬영이미지를 생성하는 드론(200)과; 상기 드론(200)이 생성한 촬영이미지를 수신하여 도화를 수행하는 관리서버(300);를 포함하는 항공촬영 영상이미지를 업그레이드한 공간영상도화 시스템에 있어서;

상기 드론(200)에 설치된 사진 촬영을 위한 카메라(211)의 회전 및 선회동작을 구현하도록 드론(200)에 고정되는 모듈박스(1100)를 더 포함하고;

상기 모듈박스(1100)의 하단면 일측에는 'ㄴ' 형상의 고정베이스(1200)가 고정되되, 상기 고정베이스(1200)는 상기 모듈박스(1100)의 하단면에 수직하게 고정된 수직편(1210)과 상기 수직편(1210)의 하단에서 수직하게 연장된 수평편(1220)으로 이루어지며;

상기 모듈박스(1100)의 내부 바닥면 일측에는 벨트가이드(1300)가 고정되고, 상기 벨트가이드(1300)의 상단에는 카메라선회모터(1310)가 설치되며;

상기 카메라선회모터(1310)의 모터축은 상기 벨트가이드(1300)를 관통하여 그 내부에 배치되며, 상기 모터축에는 구동풀리(1320)가 고정되고;

상기 벨트가이드(1300)와 간격을 두고 회전통(1400)이 구비되는데, 상기 회전통(1400)의 상단은 통베어링(1500)에 의해 회전가능하게 지지된 채 모듈박스(1100)의 바닥면을 관통하여 내부로 노출되게 돌출되고, 돌출된 노출단에는 종동풀리(1340)가 고정되며, 상기 종동풀리(1340)에는 상기 구동풀리(1320)에 감겨 회동력을 전달하는 벨트(1330)가 감겨 설치되고;

상기 회전통(1400)의 하단은 블럭 형상을 갖는 회전부재(1600)의 상단면에 고정되며, 상기 회전부재(1600)는 제자리 회전이 가능하도록 하단이 회전중심보스(1610)에 끼워지고, 상기 회전중심보스(1610)는 상기 수평편(1220) 상에 고정되며;

상기 회전부재(1600)의 일측면에는 카메라고정구(1700)가 설치되는데, 상기 카메라고정구(1700)의 배면 중심에는 고정구로드(1710)가 일체로 고정되고, 상기 고정구로드(1710)는 상기 회전부재(1600)를 관통하여 회전가능하게 베어링 고정되고;

상기 카메라고정구(1700)에는 카메라(211)가 고정되며;

상기 고정구로드(1710)의 길이 일부에는 축풀리(1712)가 형성되고, 상기 축풀리(1712)에는 회전구동벨트(BT)가 감기며, 상기 회전구동벨트(BT)는 상기 회전통(1400) 속에 배치되고, 상기 종동풀리(1340)의 상면에는 '∩' 형상의 벨트내장부재(1410)가 고정되며, 상기 벨트내장부재(1410) 속에는 상기 회전구동벨트(BT)가 감기는 벨트풀리(1420)가 내장되고, 상기 벨트풀리(1420)의 회전축 일부에는 동력풀리(PU)가 고정되며, 상기 동력풀리(PU)에는 동력모터(1800)에 의해 회전구동되는 동력벨트(1810)가 감기고, 상기 동력모터(1800)는 상기 벨트내장부재(1410) 인접측에 떨어져 설치된 것을 특징으로 하는 항공촬영 영상이미지를 업그레이드한 공간영상도화 시스템을 제공한다.

본 발명에 따르면, 도심지에 집중된 지형물인 각종 건물의 지형물이미지를 실제 지형물에 준하게 도화해서 도화이미지 내 정확한 위치에 적용할 수 있도록 하되, 항공촬영 텀이 길고 고비용이 지출되는 비행기를 이용항 항공촬영 대신 값싸고 주기적인 촬영이 가능한 드론을 이용하여 수시로 변화되는 지형지물 영상이미지를 신속히 반영하여 신뢰도 있는 도화이미지를 제공하는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래 방식으로 도화된 이미지를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 공간영상도화 시스템의 예시적인 구성 블럭도이다.
도 3은 본 발명에 따른 공간영상도화 시스템을 구성하는 차량의 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 공간영상도화 시스템을 구성하는 연산기의 연산예를 보인 개념도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 공간영상도화 시스템을 구성하는 항공 촬영용 카메라의 회전 및 선회 구조를 보인 예시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 공간영상도화 시스템을 구성하는 진동억제수단의 예시도이다.

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

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 공간영상도화 시스템은 좌표기준점 기능을 수행하도록 RF발신기(R1,R2,R3)와 GPS수신기(G1,G2,G3)를 탑재한 적어도 3대의 이동가능한 차량(100,102,104)과; 상기 RF발신기(R1,R2,R3)로부터 수신된 RF를 통해 각 RF발신기(R1,R2,R3)를 식별하고 GPS수신기(G1,G2,G3)로부터 수신된 좌표정보를 촬영존에 맞춰 RF발신기(R1,R2,R3) 별로 코딩한 촬영이미지를 생성하는 드론(200)과; 상기 드론(200)이 생성한 촬영이미지를 수신하여 도화를 수행하는 관리서버(300);를 포함한다.

이때, 상기 차량(100,102,104)은 도 3의 예시와 같이, 메모리가 실장된 차량제어기(110)를 포함하며, 상기 차량제어기(110)의 제어신호에 따라 RF를 발신하는 RF발신기(R1,R2,R2)가 각 차량에 하나씩 설치된다.

또한, 상기 차량(100,102,104) 각각에는 상기 차량제어기(110)의 제어신호하에 위성과 통신하여 위치정보, 즉 좌표정보를 확인하는 GPS수신기(G1,G2,G3)도 구비된다.

뿐만 아니라, 상기 차량(100,102,104) 각각의 지붕에는 차량용 스테레오카메라(211)가 더 설치되어 입체 영상이미지를 촬영할 수 있도록 구비되는데, 이는 높이가 높은 건물의 경우 그 직상방에서 드론(200)이 촬영할 경우 측면 이미지가 제대로 나타나지 않을 수 있으므로 측면 이미지를 입체 영상이미지로 획득한 후 평면 이미지와 합성함으로써 전체적인 외관이미지를 3차원 입체 이미지로 변환시킬 수 있는데, 이때 활용하기 위한 수단이다.

그리고, 상기 RF발신기(R1,R2,R3)는 RF를 발진시켜 드론(200)이 수신할 수 있도록 하는 것으로, 발진된 신호는 RF발신기(R1,R2,R3) 별로 서로 다른 주파수대역을 갖는 고유한 RF를 포함하므로 드론(200)은 수신한 RF를 통해 당해 RF를 발진한 RF발신기(R1,R2,R3)를 식별할 수 있다.

아울러, 상기 RF발신기(R1,R2,R3)는 드론(200)이 촬영대상 지면(즉, 촬영존)에 진입하면 각 차량(100,102,104)에 설치된 차량제어기(110)에 의해 각각 제어되어 단발 또는 일정간격을 두고 연발로 지속해서 발신하도록 제어될 수 있다.

한편, 상기 드론(200)은 관리서버(300) 및 차량(100,102,104)과의 무선통신을 비롯한 기능 구현에 필요한 제어를 위해 드론제어기(210)를 탑재한다.

이때, 상기 드론제어기(210)는 촬영존의 촬영을 위한 카메라(211)와, RF발신기(R1,R2,R3)로부터 발신된 신호를 수신하는 RF수신기(212)와, 드론(200)이 위치한 고도를 측정하는 고도계(213)와, 위성과의 통신을 통해 드론(200)이 현재 위치한 지점의 지피에스 좌표를 확인하는 좌표계(214)와, RF수신기(212)가 수신한 위치정보와 좌표계(214)가 확인한 위치정보 및 고도계(213)에서 확인된 고도정보를 이용하여 각 RF발신기(R1,R2,R3)까지의 지면상 거리를 산출하는 연산기(215)와, 상기 연산기(215)가 연산한 거리정보와 RF수신기(212)가 수신한 위치정보를 확인하여 여 촬영존의 촬영이미지 상에 위치정보를 합성하는 위치정보합성기(216)와, 합성된 영상이미지를 저장하는 드론메모리(217)를 포함한다.

이때, 상기 카메라(211)은 촬영존의 촬영을 위한 일반적인 카메라로, 아날로그 방식 또는 디지털 방식이 적용될 수 있지만, 특히 바람직하기로는 입체영상 이미지 확보를 위해 드론용 스테레오카메라를 사용한다.

그리고, 상기 RF수신기(212)는 RF발신기(R1,R2,R3)가 발신한 서로 다른 주파수 대역에 대응하여 발진신호에 포함된 RF를 확인하여 구별하며, 구별 정보는 드론제어기(210)가 인식한다.

아울러, 상기 연산기(215)는 도 4의 예시와 같이, 촬영존의 둘레중 적어도 3곳에 배치된 RF발신기(R1,R2,R3)와 GPS수신기(G1,G2,G3)를 탑재한 차량(100,102,104)과, 촬영존 내의 상부 일정높이에서 호버링하고 있는 드론(200)이 제공하는 정보를 통해 촬영존, 즉 드론(200)에 장착된 카메라(211)가 한번에 촬영할 수 있는 단위공간의 크기에 대한 영상이미지에 좌표값, 다시 말해 위치정보를 삽입하여 도화모듈(330)이 도화할 때 정확한 도화가 가능하도록 차량(100,102,104)의 위치정보를 정확히 하기 위해 드론(200)을 기준으로 얼마만큼 떨어져 있는지를 계산하기 위한 것이다.

이때, 드론(200)의 위치는 좌표계(214)를 통해 알고 있고, 또한 촬영존의 드론(200) 직하방 지면 지점은 고도계(213)를 통해 알고 있으며, 각 RF발신기(R1,R2,R3)까지의 거리는 RF의 속도와 RF수신기(212)가 수신한 시간을 통해 알 수 있으므로 결국 촬영존 내의 드론(200) 직하방 지면 지점으로부터 각 RF발신기(R1,R2,R3)까지의 거리는 직각삼각형을 형성하므로 피타고라스의 정리에 의해 산출되게 된다.

이렇게, 촬영존 내의 드론(200) 직하방 지면 지점을 기준으로 각 GPS수신기(G1,G2,G3)가 획득한 좌표값과, 기준점으로부터 RF발신기(R1,R2,R3)까지의 거리정보를 알기 때문에 결국 촬영된 촬영존의 영상이미지에 RF발신기(R1,R2,R3)의 위치정보를 표시할 수 있고, 이를 통해 촬영존의 영상이미지를 도화할 때 각 위치정보를 기반으로 도화하게 되면 정확한 도화가 가능하게 된다.

그리고, 상기 드론메모리(217)는 위치정보가 합성된 촬영이미지를 저장물 형태로 기록한 후 드론제어기(210)의 제어신호에 따라 도화모듈(330)로 전송하게 된다.

이러한 드론메모리(217)는 이를 테면 RAM과 같이 임시 저장기능을 갖는 외장형 디스크(USB방식으로 탈부착되는 기록매체, 또는 SD 카드 형태의 기록매체)일 수도 있고, 일반적인 디스크일 수도 있으며, 탈부착이 가능한 하드드라이브가 될 수도 있다.

한편, 관리서버(300)는 서버제어기(310)를 포함하고, 상기 서버제어기(310)에는 드론(200)과 통신하는 서버통신부(311)와, 상기 서버통신부(311)를 통해 상기 드론(200)이 수집한 촬영이미지를 저장하는 이미지DB(312)와, 촬영이미지를 기초로 도화된 도화이미지를 저장하는 도화이미지DB(313)와, 다수의 촬영이미지를 합성 및 편집하는 이미지편집모듈(314)과, 촬영이미지 또는 도화이미지에 GPS좌표를 합성하는 좌표합성모듈(315)과, 촬영이미지를 기초로 도화이미지를 작성하는 도화모듈(316)을 포함한다.

이때, 상기 이미지편집모듈(314)은 드론(200)에서 수집한 다수의 촬영이미지를 연결 및 편집해서 하나의 촬영이미지로 완성하는 것으로서, 서로 다른 촬영이미지를 연결하기 위해 크기 및 해상도 등의 조정처리가 진행된다. 이미지편집모듈(314)은 일반적인 그래픽 편집 애플리케이션이 적용될 수 있으며, 3차원 촬영이미지의 출력 및 편집을 위해 공지, 공용의 프로그램이 적용될 수 있다.

또한, 상기 좌표합성모듈(315)은 촬영이미지 또는 도화이미지에 GPS좌표를 합성하는 것으로서, 통상적으로 촬영이미지 또는 도화이미지에 표시된 기준점을 기준으로 좌표를 합성하여 이미지상에 좌표데이터를 표시한다.

그리고, 상기 도화모듈(316)은 촬영이미지를 기초로 도화 작업을 진행해서 수치지도의 배경이 되는 도화이미지를 작성하는 것으로서, 서면에 직접 도화하는 도화기가 적용될 수도 있을 것이나, 일반적으로 컴퓨터에 기록하는 방식의 애플리케이션이 적용될 수도 있을 것이다. 촬영이미지를 기초로 한 애플리케이션 방식의 도화모듈은 당해 분야에서 널리 활용되는 공지,공용의 기술이므로, 여기서는 그 설명을 생략한다.

아울러, 본 발명에서는 드론(200)에 설치된 항공 촬영을 위한 카메라(211)의 회전유동을 원활하고 안정적으로 지지하기 위해 도 5 내지 도 6의 예시와 같이 드론(200)에 고정되는 모듈박스(1100)를 더 포함한다.

그리고, 상기 모듈박스(1100)의 하단면 일측에는 'ㄴ' 형상의 고정베이스(1200)가 고정되되, 상기 고정베이스(1200)는 상기 모듈박스(1100)의 하단면에 수직하게 고정된 수직편(1210)과 상기 수직편(1210)의 하단에서 수직하게 연장된 수평편(1220)으로 이루어진다.

아울러, 상기 모듈박스(1100)의 내부 바닥면 일측에는 벨트가이드(1300)가 고정되고, 상기 벨트가이드(1300)의 상단에는 카메라선회모터(1310)가 설치된다.

또한, 상기 카메라선회모터(1310)의 모터축(미도시)은 상기 벨트가이드(1300)를 관통하여 그 내부에 배치되며, 상기 모터축에는 구동풀리(1320)가 고정된다.

그리고, 상기 벨트가이드(1300)와 간격을 두고 회전통(1400)이 구비되는데, 상기 회전통(1400)의 상단은 통베어링(1500)에 의해 회전가능하게 지지된 채 모듈박스(1100)의 바닥면을 관통하여 내부로 노출되게 돌출되고, 돌출된 노출단에는 종동풀리(1340)가 고정되어 함께 회전될 수 있게 구성되며, 상기 종동풀리(1340)에는 상기 구동풀리(1320)에 감겨 회동력을 전달하는 벨트(1330)가 감긴다.

이때, 상기 구동풀리(1320)와 종동풀리(1340) 및 벨트(1330)는 정확한 동력 전달을 위해 타이밍벨트/타이밍풀리로 구성될 수 있다.

또한, 상기 회전통(1400)의 하단은 블럭 형상을 갖는 회전부재(1600)의 상단면에 견고히 고정된다.

뿐만 아니라, 상기 회전부재(1600)는 제자리 회전이 가능하도록 하단이 회전중심보스(1610)에 끼워지는데, 상기 회전중심보스(1610)는 상기 고정베이스(1200)를 구성하는 수평편(1220) 상에 고정된다.

따라서, 상기 카메라선회모터(1310)의 회동력은 풀리-벨트의 동력전달수단에 의해 회전통(1400)으로 전달되어 회전통(1400)이 회전되며, 상기 회전통(1400)이 회전하게 되면 상기 회전부재(1600)도 회전중심보스(1610)를 회전축으로 하여 함께 회전하게 된다.

아울러, 상기 회전부재(1600)의 일측면에는 카메라고정구(1700)가 설치되는데, 상기 카메라고정구(1700)의 배면 중심에는 고정구로드(1710)가 일체로 고정되고, 상기 고정구로드(1710)는 상기 회전부재(1600)를 관통하여 회전가능하게 베어링 고정된다.

특히, 상기 고정구로드(1710)의 길이 일부에는 축풀리(1712)가 형성되고, 상기 축풀리(1712)에는 회전구동벨트(BT)가 감긴다.

이때, 상기 회전구동벨트(BT)는 상기 회전통(1400) 속에 배치된다.

또한, 상기 종동풀리(1340)의 상면에는 '∩' 형상의 벨트내장부재(1410)가 고정되고, 상기 벨트내장부재(1410) 속에는 상기 회전구동벨트(BT)가 감기는 벨트풀리(1420)가 내장된다.

뿐만 아니라, 상기 벨트풀리(1420)의 회전축 일부에는 또다른 풀리인 동력풀리(PU)가 고정되고, 이 동력풀리(PU)에는 동력모터(1800)에 의해 회전구동되는 동력벨트(1810)가 감긴다.

그리고, 상기 동력모터(1800)는 상기 벨트내장부재(1410) 인접측에 떨어져 설치된다.

아울러, 상기 카메라고정구(1700)에는 카메라(211)가 고정된다.

따라서, 카메라선회모터(1310)가 구동되면 회전부재(1600)가 회전중심보스(1610)를 회전축으로 하여 제자리 회전되면서 카메라(211)를 180°범위 내에서 선회시키게 된다.

이로 인해, 드론 촬영시 하방에 간섭체(조류, 기타 간섭물)가 존재할 경우 이를 회피하여 촬영할 수 있고, 방향을 자유롭게 설정하여 안정적으로 회동 및 촬영할 수 있는 장점이 있다.

뿐만 아니라, 동력모터(1800)가 구동되면 회전구동벨트(BT)가 회전되면서 고정구로드(1710)를 회전시키고, 이로 인해 카메라고정구(1700)가 상기 고정구로드(1710)를 회전축으로 하여 제자리 회전되며, 이에 따라 카메라(211)가 수직방향에 대해 제자리 회전이 가능하게 되어 촬영각도를 자유롭게 조절할 수 있는 특장점을 갖게 된다.

아울러, 상술한 구성은 소형화가 가능하며, 또한 항공 촬영에 사용되는 드론(200)은 소형이 아닌 대형이기 때문에 탑재, 설치 운용이 충분히 가능하다.

덧붙여, 본 발명은 도 7과 같은 형태로 진동억제수단(3000)을 더 포함한다.

상기 진동억제수단(3000)은 드론(200)과 모듈박스(1100) 사이에 설치되어 드론(200)이 비행 혹은 호버링 과정에서 지속적으로 발생되는 진동(떨림)이 모듈박스(1100)로 전달될 때 그 전달을 최소화시켜 안정적인 촬영작업이 가능하도록 하기 위한 것이다.

이를 위해, 상기 진동억제수단(3000)은 드론(200)에 고정되는 슬라이딩가이더(3100)를 포함한다.

상기 슬라이딩가이더(3100)는 역사다리꼴 형상을 가지며, 하향 경사진 양측면에는 일정깊이의 슬라이딩홈(3110)이 형성된다.

그리고, 상기 슬라이딩가이더(3100)에는 제1감쇄스프링(3200)이 끼워지고, 그 상태에서 진동감쇄체(3300)가 끼워진다.

이를 위해, 상기 진동감쇄체(3300)는 사각박스 형상으로 형성되고, 상하면에는 통공(3310)이 형성되어 상기 슬라이딩가이더(3100)가 끼워질 수 있도록 구성된다.

아울러, 상기 통공(3310)을 관통한 슬라이딩가이더(3100)의 하단은 나사식 고정구(3120)에 의해 체결되어 통공(3310)에서 분리되지 않도록 고정하게 된다.

이렇게 구성하면, 제1감쇄스프링(3200)에 의해 드론(200)의 진동이 1차 감쇄된다.

한편, 상기 슬라이딩홈(3110)에는 유동블럭(3400)이 끼워지고, 상기 유동블럭(3400)은 진동감쇄체(3300) 내부에서 슬라이딩되게 구성되며, 특히 유동블럭(3400)의 일측면은 상기 슬라이딩가이더(3100)의 양측면 경사에 맞게 대응 경사져 형성되고, 그 경사면에는 상기 슬라이딩홈(3110)에 끼워지는 끼움부(3410)가 돌출되며, 끼움부(3410)와 반대단면에는 원형돌기(3420)가 돌출되어 스프링을 끼울 수 있도록 구성된다.

그리고, 상기 진동감쇄체(3300)의 내부 양측에는 제2감쇄스프링(3500)이 배치되고, 그 상태에서 상기 원형돌기(3420)에 끼워지도록 설계된다.

즉, 상기 제2감쇄스프링(3500)은 상기 유동블럭(3400)을 항상 밀고 있는 상태를 유지하여 유동블럭(3400)이 상기 슬라이딩가이더(3100)의 양측면에 항상 견착된 상태를 유지하도록 하여 준다.

이를 통해, 드론(200)의 진동은 제1감쇄스프링(3200)에 의해 1차 흡수 완충되고, 이어 유동블럭(3400)을 타고 제2감쇄스프링(3500)으로 전달되어 벡터의 수평분력으로 분해되기 때문에 수직방향으로의 진동이 극소화되면서 완벽하게 흡수 완충하게 된다.

때문에, 모듈박스(1100)는 진동이 극소화된 상태로 운용되면서 촬영하기 때문에 보다 고품질의 영상을 얻을 수 있게 된다.

그리고, 상기 모듈박스(1100)를 고정하기 위해 상기 진동감쇄체(3300)의 하단면에는 박스고정부재(3600)가 구비된다.

100: 차량
200: 드론
300: 관리서버

Claims

좌표기준점 기능을 수행하도록 RF발신기와 GPS수신기를 각각 탑재한 적어도 3대의 이동가능한 차량과; 상기 RF발신기로부터 수신된 RF를 통해 각 RF발신기를 식별하고 GPS수신기로부터 수신된 좌표정보를 촬영존에 맞춰 RF발신기 별로 코딩한 촬영이미지를 생성하는 드론과; 상기 드론이 생성한 촬영이미지를 수신하여 도화를 수행하는 관리서버; 를 포함하는 항공촬영 영상이미지를 업그레이드한 공간영상도화 시스템에 있어서;
상기 드론에 설치된 사진 촬영을 위한 카메라의 회전 및 선회동작을 구현하도록 드론에 고정되는 모듈박스를 더 포함하고;
상기 모듈박스의 하단면 일측에는 'ㄴ' 형상의 고정베이스가 고정되되, 상기 고정베이스는 상기 모듈박스의 하단면에 수직하게 고정된 수직편과 상기 수직편의 하단에서 수직하게 연장된 수평편으로 이루어지며; 상기 모듈박스의 내부 바닥면 일측에는 벨트가이드가 고정되고, 상기 벨트가이드의 상단에는 카메라선회모터가 설치되며;
상기 카메라선회모터의 모터축은 상기 벨트가이드를 관통하여 그 내부에 배치되며, 상기 모터축에는 구동풀리가 고정되고;
상기 벨트가이드와 간격을 두고 회전통이 구비되는데, 상기 회전통의 상단은 통베어링에 의해 회전가능하게 지지된 채 모듈박스의 바닥면을 관통하여 내부로 노출되게 돌출되고, 돌출된 노출단에는 종동풀리가 고정되며, 상기 종동풀리에는 상기 구동풀리에 감겨 회동력을 전달하는 벨트가 감겨 설치되고;
상기 회전통의 하단은 블럭 형상을 갖는 회전부재의 상단면에 고정되며, 상기 회전부재는 제자리 회전이 가능하도록 하단이 회전중심보스에 끼워지고, 상기 회전중심보스는 상기 수평편 상에 고정되며;
상기 회전부재의 일측면에는 카메라고정구가 설치되는데, 상기 카메라고정구의 배면 중심에는 고정구로드가 일체로 고정되고, 상기 고정구로드는 상기 회전부재를 관통하여 회전가능하게 베어링 고정되고;
상기 카메라고정구에는 카메라가 고정되며;
상기 고정구로드의 길이 일부에는 축풀리가 형성되고, 상기 축풀리에는 회전구동벨트(BT)가 감기며, 상기 회전구동벨트는 상기 회전통 속에 배치되고, 상기 종동풀리의 상면에는 '∩' 형상의 벨트내장부재가 고정되며, 상기 벨트내장부재 속에는 상기 회전구동벨트가 감기는 벨트풀리가 내장되고, 상기 벨트풀리의 회전축 일부에는 동력풀리가 고정되며, 상기 동력풀리에는 동력모터에 의해 회전구동되는 동력벨트가 감기고, 상기 동력모터는 상기 벨트내장부재 인접측에 떨어져 설치된 것을 특징으로 하는 항공촬영 영상이미지를 업그레이드한 공간영상도화 시스템.