KR102408570B1 - 3차원으로 건물의 입체 외곽선을 자동 도화할 수 있는 공간영상도화시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공간영상도화시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 항공영상자료를 획득하는 획득모듈 및 항공영상자료를 이용하여 건물의 3차원 폴리곤을 자동으로 그리는 영상도화기를 포함하는 것을 특징으로 하여, 항공촬영된 영상으로부터 타겟이 설치된 지상 건물의 입체 외곽선을 자동으로 판독 및 추출하고 공간영상도화 데이타에 자동으로 반영시킬 수 있어 3차원 공간영상도화 작업을 신속하고 능률적으로 하면서도 오류를 방지할 수 있는 3차원으로 건물의 입체 외곽선을 자동 도화할 수 있는 공간영상도화시스템에 관한 것이다.

Description

3차원으로 건물의 입체 외곽선을 자동 도화할 수 있는 공간영상도화시스템{SPATIAL IMAGE DRAWING SYSTEM FOR AUTOMATICALLY DRAWING THREE-DIMENSIONAL OUTLINE OF BUILDING}

본 발명은 공간영상도화시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 3차원으로 건물의 입체 외곽선을 자동 도화할 수 있는 공간영상도화시스템에 관한 것이다.

컴퓨터와 소프트웨어의 발전, 정밀 광학 기계 및 레이저 계측기기의 발달 등으로 수치지도 제작이 가능하게 되면서 관련 기술들이 꾸준히 발전하여 종래 아날로그 방식의 지도 제작은 디지털 방식의 지도 제작으로 급속히 바뀌고 있다.

지도 제작에 있어서 도화란 지리정보를 근거로 2차원 또는 3차원 이미지의 지도를 도시하는 작업을 지칭하는 것으로, 디지털 출력 기술의 개발과 더불어 근래에는 디지털 이미지 또는 3차원 그래픽 이미지로 도시할 수 있게 되면서 실사와 같다는 의미로 공간영상도화라고도 불린다.

이와 같이 공간영상도화 기술이 발달하면서 보다 사실적이고 정밀한 지도제작이 가능해졌으며, 지형 및 지리정보의 변화에 따른 공간영상도화 정보의 갱신이 용이해졌다.

이러한 발달에 따라 오늘날 지리정보는 대중적인 정보로 널리 활용되고 있으며, 정확성과 갱신효율이 크게 향상되면서 그 활용에 대한 신뢰도까지 높은 유용한 정보로 다양한 분야에서 널리 적용되고 있다.

3차원 수치지도는 지형과 지물을 이루는 각 레이어들을 3차원적으로 표현하게 되며, 대표적인 레이어인 건물에 대해서도 건물 입체 도화가 이루어진다. 건물 입체 도화란 인공지표물 중에서 건물을 입체적으로 도화하는 것을 의미한다. 건물입체 도화를 위한 건물 형상 데이타는 실생활에 필요한 정보를 가장 직관적으로 파악할 수 있도록 하는 중요한 데이타 가운데 하나이며, 사무공간과 주거의 고층화가 이루어진 도시에서 특히 중요도가 높아진다.

도화 작업에서는 여러가지 프로그램을 이용하여 항공촬영 결과에 의해 획득한 래스터 자료(raster data)를 수치지도에 보편적으로 사용되는 벡터 자료로 변환시키는 벡터화작업이 통상 이루어진다.

기존에 2차원 수치지도를 위해 건물 평면 도화를 실시할 때, 수동으로 건물 외곽선을 추출하여 그리거나, 프로그램을 이용하여 반자동으로 건물의 외곽선을 결정하는 방법을 많이 사용하였다. 이런 수동 작업이나 반자동 작업은 작업자의 노력과 시간을 필요로하므로 수치지도 작성의 비용과 시간을 증가시키는 요인으로 작용하게 된다. 3차원 수치지도를 위한 건물 입체 도화에서는 그려야할 외곽선의 양이 훨씬 많아지므로 수동적 작업이 이루어지면 필요한 비용과 시간이 더욱더 커진다.

최근에는 이미지 프로세싱의 발전의 성과를 반영하고 각 레이어의 특성을 이용하여 자동으로 건물평면 도화를 실시하는 프로그램이 사용되기도 한다. 그러나, 이러한 이미지 프로세싱에 의한 자동화는 나름대로의 한계를 가져 아직도 복잡한 도심구역에서의 건물평면 도화도 쉽지 않고, 건물 입체 도화에서는 작업 자체의 복잡성 때문에 자동화 작업에서 오류가 발생되기 더 쉽다.

따라서, 자동으로 건물 입체 도화를 위한 외곽선을 추출하면서도 기존 자동도화의 오류 발생을 방지할 수 있는 건물 입체를 자동으로 도화할 수 있는 시스템이나 방법이 요청되고 있다.

위의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대해 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 항공촬영된 영상으로부터 타겟이 설치된 지상 건물의 입체 외곽선을 자동으로 판독 및 추출하고 공간영상도화 데이타에 자동으로 반영시킬 수 있어 3차원 공간영상도화 작업을 신속하고 능률적으로 하면서도 오류를 방지할 수 있는 3차원으로 건물의 입체 외곽선을 자동 도화할 수 있는 공간영상도화시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 자동으로 건물의 3차원적 표현을 위한 외곽선을 추출할 수 있으면서도 기존 자동도화의 오류 발생을 방지할 수 있는 3차원으로 건물의 입체 외곽선을 자동 도화할 수 있는 공간영상도화시스템을 제공하는데 또 다른 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.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 항공영상자료를 획득하는 획득모듈; 및 항공영상자료를 이용하여 건물의 3차원 폴리곤을 자동으로 그리는 영상도화기; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 3차원으로 건물의 입체 외곽선을 자동 도화할 수 있는 공간영상도화시스템에서 상기 영상도화기는, 영상도화기에 신호를 입력하는 입력유닛; 이미지를 출력하는 디스플레이유닛; 도화이미지에 객체를 자동으로 도화하는 도화모듈; 도화모듈의 하부에 설치되며, 회전모터 및 회전스크류를 구비하는 회전부; 회전부와 통신하여 회전부를 제어할 수 있는 회전제어부; 및 회전부의 하부에 설치되어 회전부의 하부를 탄성 지지하는 탄성지지유닛; 을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 3차원으로 건물의 입체 외곽선을 자동 도화할 수 있는 공간영상도화시스템에서 상기 도화부는, 타겟제원이 입력되어 저장되는 타겟제원 정의부; 획득모듈로부터 획득된 항공영상자료가 저장되는 항공영상자료 취득부; 지형지물에 대한 수치표고자료를 외부로부터 입력받아 저장하는 수치표고자료 저장부; 항공영상자료 취득부에서 얻은 항공영상자료와 표정요소에 대한 정보를 이용하여 표정을 실시하는 표정부; 표정을 실시한 결과물에 수치표고자료 저장부에서 얻은 수치표고자료를 적용하여 수치지도 작성 대상지역의 모든 지점에서의 고도 정보를 포함하는 정사영상을 구성하는 정사영상 구성부; 및 정사영상을 이루는 래스터 데이타를 3차원 벡터 데이타로 변환 및 재구성하는 3차원 벡터변환부; 를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 3차원으로 건물의 입체 외곽선을 자동 도화할 수 있는 공간영상도화시스템에서 상기 3차원 벡터변환부는, 타겟제원 정의부에서 받은 타겟제원을 이용하여 정사영상에서 건물 부분에 대해 인식하고 건물 부분의 경계선 혹은 윤곽선을 3차원 폴리곤을 이루도록 처리하는 3차원 건물형상판독부를 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 3차원으로 건물의 입체 외곽선을 자동 도화할 수 있는 공간영상도화시스템에서 상기 3차원 건물형상판독모듈은, 레드밴드(R), 그린밴드(G), 블루밴드(B), 근적외선 밴드 가운데 고도정보를 포함하는 정사영상에서 타겟을 검출할 수 있는 밴드의 영상을 추출하는 밴드추출부; 타겟제원 정의부에서 인출한 타겟제원 정보를 바탕으로 밴드의 영상에서 건물 후보 영역을 이루는 픽셀 가운데 타겟의 제원 특성을 나타내는 픽셀 그룹을 타겟에 대한 후보로서 산출하고, 타겟제원 상의 면적과 픽셀 그룹의 영상을 환산하여 얻는 면적과의 비교를 통해 차이 값이 허용 오차범위 내에 들어가는 지를 확인하여 타겟을 확인하고, 정사영상 구성부의 고도정보를 포함하는 정사영상 정보를 통해 얻을 수 있는 타겟에 대한 래스터 데이타를 벡터데이타로 자동 변환하여 벡터화한 타겟 패턴을 얻는 타겟추출부; 및 건물의 3 차원 폴리곤을 확정하고 할당된 영역에 저장하는 건물추출부; 를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 3차원으로 건물의 입체 외곽선을 자동 도화할 수 있는 공간영상도화시스템에서 상기 탄성지지부는, 회전모터의 외벽을 감싸도록 회전모터에 결합되는 클램프부; 일측부가 클램프부에 탈착 결합되어 클램프부를 탄성 지지하는 복수의 제1탄성지지부; 클램프부와 복수의 제1탄성지지부가 내부에 수용되며, 복수의 제1탄성지지부의 타측부가 탈착 결합되고 탄성케이스의 내부에 배치되는 수용바디; 및 일측부는 수용바디의 외벽에 탈착 결합되고 타측부는 탄성케이스의 내벽에 탈착 결합되어 수용바디를 탄성지지하는 복수의 제2탄성지지부; 를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 3차원으로 건물의 입체 외곽선을 자동 도화할 수 있는 공간영상도화시스템에서 상기 클램프부는, 회전모터의 일측부를 둘러싸며 양단부에 제1플랜지가 마련된 제1클램프바디; 회전모터의 타측부를 둘러싸며 양단부에 제2플랜지가 마련된 제2클램프바디; 서로 마주보는 제1플랜지와 제2플랜지에 결합되어 제1클램프바디와 제2클램프바디를 회전모터에 체결시키는 체결부; 및 제1클램프바디와 제2클램프바디에 마련되어 자력으로 제1클램프바디와 제2클램프바디를 회전모터에 부착시키는 복수의 클램프자석부재; 를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 3차원으로 건물의 입체 외곽선을 자동 도화할 수 있는 공간영상도화시스템에서 상기 제2탄성지지부는, 일측부는 수용바디의 외벽에 탈착 결합되고 타측부는 탄성케이스의 내벽에 탈착 결합되는 한 쌍의 제2탄성지지바디; 양단부가 한 쌍의 제2탄성지지바디에 각각 결합되는 제2스프링; 한 쌍의 제2탄성지지바디에 각각 마련되는 한 쌍의 제2자석부재; 및 한 쌍의 제2탄성지지바디에 양단부가 결합되어 제2스프링을 밀폐하는 주름부; 를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 3차원으로 건물의 입체 외곽선을 자동 도화할 수 있는 공간영상도화시스템에서 상기 획득모듈은, 기초대의 하부에 결합되며 GPS부 및 카메라부가 탈착 가능하도록 장착되는 탈착고정부를 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 3차원으로 건물의 입체 외곽선을 자동 도화할 수 있는 공간영상도화시스템에서 상기 탈착고정부는, 기초대의 하부에 결합되는 고정케이스; 고정케이스의 하부면에 결합되는 다수의 고정돌출부; 다수의 고정돌출부 내측에 각각 안착되는 제1플레이트 및 제2플레이트; 제1플레이트의 하부면에 결합되는 카메라부; 제2플레이트의 하부면에 결합되는 GPS부; 및 제1플레이트와 제2플레이트의 하부에 배치되어 제1플레이트 및 제2플레이트의 하부면을 가압하는 고정가압부; 를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 3차원으로 건물의 입체 외곽선을 자동 도화할 수 있는 공간영상도화시스템에서 상기 고정가압부는, 제1플레이트와 제2플레이트의 하부면에 횡방향으로 배치되며 중앙으로부터 단부로 갈수록 상부를 향해 만곡되는 제1가압대; 제1플레이트와 제2플레이트의 하부면에 횡방향으로 배치되며 중앙으로부터 단부로 갈수록 상부를 향해 만곡되는 제2가압대; 제1가압대와 제2가압대 사이에 배치되어 제1가압대와 제2가압대를 연결하는 고정연결대; 고정연결대의 중앙에 결합되며 상부를 향해 연장되는 고정로드; 및 고정케이스의 하부면에 결합되며 고정로드의 상단이 삽입 체결되는 로드체결부; 를 포함하는 것이 바람직하다.

위와 같은 구성을 가지는 본 발명은, 건물의 3차원적 윤곽선 인식이 명확해질 수 있으므로 건물 입체 도화작업이 자동적으로 이루어져 신속하고 능률적, 경제적인 도화작업이 가능하면서도 동시에 도화작업이 정확하게 이루어지는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 자동으로 건물의 입체적 윤곽선을 확인, 오류 검출 및 보정을 할 수 있고, 기존 자동도화 방법을 대체하여 독립적으로 이루어지면서 자동으로 건물의 3차원적 외곽선을 그리는 것도 가능하다는 장점이 있다.

첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 3차원으로 건물의 입체 외곽선을 자동 도화할 수 있는 공간영상도화시스템의 전체적인 구성을 도시한 블록도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 공간영상도화시스템을 이용한 자동도화방법을 도시한 순서도.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일실시예에 따른 타겟의 형태 및 설치 형태를 예시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 공간영상도화시스템을 이용한 자동도화방법에서 건물형상 판독단계가 구비할 수 있는 세부단계 구성예를 도시한 순서도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 건물 폴리곤화가 이루어지는 과정을 설명하기 위해 과정의 각 단계를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 영상도화기의 모습을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 탄성지지유닛의 종단면을 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 클램프부의 횡단면을 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 회전제어부의 각 부품이 분해된 모습을 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 획득모듈의 모습을 도시한 도면.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 탈착고정부의 각 부품이 분해된 모습을 도시한 도면.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라부의 단면 모습을 개략적으로 도시한 도면.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라커버부가 하부로 이동되어 결합바가 결합홈에 치합된 모습을 도시한 도면.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 탈착바디가 카메라바디로부터 분리된 모습을 도시한 도면.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

또한, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안 되며, 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.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 3차원으로 건물의 입체 외곽선을 자동 도화할 수 있는 공간영상도화시스템의 전체적인 구성을 도시한 블록도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 공간영상도화시스템은 항공영상자료를 획득하는 획득모듈(100) 및 항공영상자료를 이용하여 건물의 3차원 폴리곤을 자동으로 그리는 영상도화기(200)를 포함한다.

상기 영상도화기(200)는 도화모듈(300)을 포함하며, 도화모듈(300)은 정보, 데이터부(310)와 프로그램부(320)으로 구분된다.

정보, 데이터부(310)는 타겟제원이 저장되는 타겟제원 정의부(311), 획득모듈(100)로부터 획득된 항공영상자료가 저장되는 항공영상자료 취득부(312), 수치표고자료 저장부(313), 수치지도를 저장하는 수치지도 저장부(314)를 구비하여 이루어진다.

프로그램부(320)는 표정요소에 대한 정보를 입력받아 항공영상자료에 대한 표정을 실시하는 표정부(321), 표정을 실시한 결과물고 수치표고자료를 이용하여 각 위치의 고도 자료를 포함하는 정사영상으로 구성하는 정사영상 구성부(322), 정사영상 정보을 이루는 래스터 데이타를 3차원 벡터데이타로 변환 및 재구성하는 3차원 벡터변환부(323)를 구비하며, 3차원 벡터변환부(323)에는 정사영상에서 건물 해당 부분에 대해 인식하고 건물 해당 부분의 경계선 혹은 윤곽선을 입체 폴리곤을 이루도록 처리하는 3차원 건물형상 판독부(324)가 구비되고, 3차원 건물형상 판독부(324)는 밴드추출부(324a), 타겟추출부(324b), 건물추출부(324c)를 구비한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 공간영상도화시스템을 이용한 자동도화방법을 도시한 순서도이고, 도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일실시예에 따른 타겟의 형태 및 설치 형태를 예시한 도면이다.

여기서 도 3a의 타겟(21)의 형상은 ㄱ자형이고, 내각은 건물상단의 외부 형상에 맞추어 변곡점에서 가지 사이의 각을 더해주거나 감해주어 다각형 형상에도 적용 가능하게 제작한다. 도 3b는 건물(22)에 타겟(21)을 설치한 경우의 평면도이며, 도 3c는 타겟을 설치한 건물의 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 공간영상도화시스템을 이용한 자동도화방법은, 타겟제원 저장단계(S1), 항공영상자료 저장단계(S2); 표정 단계(S4); 수치표고자료 저장부(313)에 지형 DEM(digital elevation model) 자료와 같은 수치표고자료를 저장하는 수치표고자료 저장단계(S5); 정사영상 제작단계(S6); 제작된 정사영상의 건물에 대한 3차원 벡터화단계(S7)를 구비하여 이루어지며, 3차원 벡터화단계는 3차원 건물형상 판독단계(S71)를 구비하고, 3차원 건물형상 판독단계는 밴드 추출 단계(S711), 타겟 추출 단계(S712)와 건물 3차원 폴리곤화 단계(S713)을 구비하여 이루어진다.

이때, 타겟제원 저장단계(S1)에는 타겟제원을 정의, 결정하고, 타겟을 제작하고, 대상 건물에 타겟을 설치하는 것을 전제로 이루어지며,

3차원 벡터화단계에서는 3차원 건물형상 판독단계에 이어 건물 3차원 폴리곤에 대해 수치지도에서의 건물 레이어 속성을 등록시켜 줌으로써 건물의 자동 3차원 공간도화방법을 일단락할 수 있다.

또한, 통상적으로 이런 3차원 공간자동도화가 이루어지면 이에 대해 오류검사를 함으로써 최종적인 완성이 이루어지게 된다.

결과적으로 완성된 3차원 수치지도에서는 이런 건물 3차원 폴리곤은 디스플레이 화면이나 지면을 통해 가시적으로 구현될 수 있으며, 3차원 수치지도를 스크린이나 지면에 구현하는 표현 프로그램은 2차원 수치지도에서와 달리 기준위치와 기준고도 및 바라본 방향을 입력하여 3차원 수치지도를 나타내게 된다. 이런 표현은 기존의 3차원 내비게이션의 뷰 프로그램에 따라 모니터에 나타나는 화면과 유사한 형태를 가지게 된다.

이상 본 발명 실시예의 단계를 보다 구체적으로 살펴보면, 본 발명을 위해 먼저 타겟의 제원을 정하여 타겟을 제작하고 제작된 타겟을 건물에 설치하여야 한다.

타겟제원에는 형태와 크기, 색채, 특정 밴드에 대한 표면 반사도 등이 포함될 수 있다. 형태로서 가장 많이 사용될 수 있는 것이 ㄱ자형 표지이다. ㄱ자형 표지는 건물의 외곽선의 변곡점에 위치하는 중심에서 뻗는 두 가지가 서로 90° 각도를 이루도록 형성되는 것이 통상이지만 내각이 90°외에 각도를 달리하여 형성할 수도 있고, 이를테면 10°단위로 각도가 달라짐을 인식할 수 있도록 제원을 달리하여 표지가 설치될 수도 있다. 타겟을 통해 파악된 건물의 외곽선의 변곡점에서의 평면상의 위치뿐 아니라 타겟이 설치된 고도와 설치된 지점의 지표고도를 파악하게 된다.

타겟은 항공촬영시 및 도화해석 단계에서의 인식도를 감안하여 충분히 인식될 수 있는 크기로 형성하는 것이 필요하지만 너무 크게 형성하면 제작 및 설치 비용이 늘어나게 된다. 타겟은 내구성과 표면특성을 고려하여 주로 금속 패널이나 합성수지 패널을 이용하여 형성하고, 별도로 제작하여 건물에 부착할 수도 있지만 타겟 자체를 페인트 도포 형태로 형성과 동시에 건물과 일체로 설치하는 방식도 생각할 수 있다. 타겟의 표면은 통상의 항공촬영 환경에서 전반적으로 두드러지게 인식될 수 있도록 하며, 이런 경우, 제원상 타겟의 크기를 줄이는 것이 가능하게 된다.

타겟은 건물의 형태에 따라 적절한 갯수로 설치할 수 있으며, 건물 윤곽선의 볼록한 각진 부분인 꼭지점이나 오목한 각진 부분인 꼭지점을 위주로 설치할 수 있고, 볼록한 각진 부분과 오목한 각진 부분을 구분할 수 있도록 이들에 설치되는 타겟은 서로 다른 제원, 가령 서로 다른 표면특성, 밴드 상의 인식 특성을 가지도록 설치할 수 있다.

특히, 3차원 입체도화를 위한 타겟은 두 개의 가지 외에 수평면에 대해 경사지거나 수직한 가지를 더 가지는 3차원적 구성을 가지도록 하거나, 수평에서 벗어난 가지를 대신하여 변곡점의 특징을 나타낼 수 있는 색깔이나 표지를 가지도록 할 수도 있다.

타겟은 건물 입체를 표현하는 다수의 개별 폴리곤 가운데 지붕이나 최상단 폴리곤의 영역 내임을 알리기 위해 이 폴리곤 내의 한 점에 추가로 설치될 수 있으며, 이런 속성의 타겟도 표면 특성이나 형태를 각진 부분에 설치되는 타겟과 다르게 가령 X자 형태나 ㅁ자 형태로 형성하여 설치할 수 있다. 도화작업의 결과로 얻어진 영상에서 이런 속성의 타겟이 입체 건물의 대표면인 지붕이나 최상단을 나타내는 개별 폴리곤의 영역 밖에 위치한다면 그 건물 폴리곤 도화작업은 잘못된 것으로 오류 수정이 이루어지도록 할 수도 있다.

타겟이 설치된 다음에 수치지도 작성을 위해 통상 이루어지는 것과 같은 항공촬영, 표정 등의 작업이 이루어지며, 표정 전에 표정을 위한 지상기준점 측량이나 사진기준점 측량도 통상의 수치지도 제작과정과 비슷한 방식으로 이루어질 수 있다.

항공영상자료 저장단계(S2)를 위해서는, 획득모듈(100)을 이용하여 사진 및 위성영상을 획득하는 사전작업이 전제된다. 이런 항공사진영상을 이용하여 정사투영 영상을 제작하는 경우, 촬영된 대상지역에 대하여 촬영된 사진상의 2차원 정보를 3차원적으로 해석하기 위해서는 작업대상지역 전체에 대하여 적어도 2장 이상의 서로 다른 각도의 사진이 촬영되어야 한다.

사진촬영은 지도 편집을 위해 각 영상이 인근지역 영상과 중복 항공기의 진행방향에서 중첩되는 종중복(Endoverlap) 60%, 하나의 비행경로와 다음 비행경로 간을 연결하기 위한 횡중복(Sidelap) 30%로 촬영을 하게 된다.

항공촬영된 사진의 필름은 스캐닝 과정을 거쳐 파일로 저장된다. 스캐닝 과정에서는 원 영상을 파장 대역별로 대개는 R,G,B나 근적외선 파장에 해당하는 밴드별 영상을 구분하여 얻을 수 있다. 특정 밴드는 특정 지형지물을 잘 파악할 수 있도록 하는 속성을 가질 수 있으므로 밴드별 영상을 구분하여 얻는 것은 그런 점을 이용하기 위한 것이다.

항공사진은 이미지 자료로서 좌표값을 가지고 있지 않기 때문에 이미지에서 식별이 용이한 지점에 대하여 현지 지상측량을 실시하여야 하고 기준점을 근거로 이미지의 화소점에 대해 좌표값을 대응시키는 작업이 기준점 측량 작업을 통해 이루어진다.

측량에는 많은 시간과 비용이 소요되므로 수치 지형도에서 식별이 용이한 지점에 대하여 지상기준점을 추출하게 된다. 통상적으로 지상기준점은 도로의 교차점이나, 교량, 수로 또는 도로 굴곡부 정점 및 산 정상부 등 사진상 판별이 용이한 점 중에서 선정하고, 이러한 기준점의 위치를 보다 정확히 선정하기 위해서는 영상처리가 요구된다.

가령, 어두운 영상에 대해서 히스토그램 균등화, 계조값이 뚜렷하지 않았을 경우, 한계값(Thresholding)에 의한 대비기법 및 경계선을 뚜렷이 보이도록 하는 필터링 등의 기법이 사용될 수 있다. 지상기준점은 대상 영역 내에 고르게 분포되도록 선정하여야 하고, 보간법을 응용한 소프트웨어를 이용하여 적은 지상기준점으로도 위치보정이 가능하다.

이러한 기준점 측량 작업은 기준점의 입력, 기준점의 편집 및 기준점의 배치로 이루어지고, 기준점의 입력은, 입력되는 포맷이 기준점 ID, X, Y, Z의 ASCⅡ 형태로 입력되어 내부 포맷으로 변환될 수 있다.

기준점의 편집에서는, 기준점에 대하여 평면점과 표고점으로 구분하고, 또한 ASCⅡ 파일로 좌표를 입력하는 작업에 오류가 있을 경우에는 편집을 하여야 하며, 기준점의 추가, 삭제를 하게 된다.

기준점의 배치는, 입력된 기준점을 평면점과 표고점으로 구분하여, 대상영역으로 가장자리 지역에 평면점이 위치되도록 하고 대상영역 내부에는 표고점이 고르게 분포되도록 할 수 있다. 또한, 정확도의 향상을 위하여 각 사진마다 일정 갯수의 공액점(Tie Point)을 배치하고, 중첩영역에 위치하도록 하여 촬영 경로에 따른 오차가 발생하지 않도록 한다.

표정단계(S4)와 관련하여, 표정을 위해서는 표정요소가 입력되어야 하며, 통상 내부 표정과 외부 표정으로 나뉘며, 외부 표정은 상호표정과 기하표정 혹은 절대표정으로 구분된다. 내부표정은 사진촬영에서 발생하는 왜곡들과 스캐닝시 발생하는 왜곡들을 보정하고 영상에서 관측된 대상물의 좌표를 사진기 투영중심을 원점으로 하는 좌표계로 변환시키는 것을 말한다. 이러한 왜곡은 렌즈 제작과정과 아날로그 사진을 수치화하는 과정에서 그 원인을 찾을 수 있게 된다.

렌즈는 제작당시 계획했던 이상적인 형상으로 구현할 수 없으므로 빛이 렌즈를 통과하면서 원래 목표했던 지점과 달리 굴절되어 영상에 왜곡이 발생한다. 또한, 항공사진을 수치화하는 과정에서 항공사진의 필름의 물리적인 변화 등 다양한 요소에 의해 영상에 왜곡이 발생하며 카메라 초점거리, 주점의 좌표, 지표(Fiducial Marks) 및 방사 왜곡값(Radial Distortion Value)을 입력값으로 내부표정을 실시할 수 있다.

외부표정은 항공사진 및 위성영상 촬영 당시의 기하를 재현하기 위한 것을 말한다. 여기서 기하를 구성하는 요소들을 외부표정 6요소{Ω, Φ(Phi), Κ(Kappa), X, Y, Z}라 하며, 기존의 여러 방법으로 표정요소를 결정하게 된다.

상호표정 및 절대표정을 실시하여 종시차 제거 후, 모형과 대상과의 관계를 설정하게 된다. 시차란, 한 쌍의 사진상에 있어서, 동일점에 대한 상점이 연직하에서 만나야 되는 일점에서 생기는 종횡의 시각적인 오차를 말하며, 비행방향(x방향)의 시차를 횡시차, 비행방향에 직각인 방향(y방향)의 성분을 종시차라 한다.

이때, 상호표정(Relative Orientation)은 서로 다른 각도의 한 쌍의 사진 사이의 상대적인 경사관계를 정하는 것으로 한 대상물에 대하여 중복되는 지역에서 동일지점으로 판단되는 지점에 대한 매칭작업을 통해 종시차를 소거하게 된다. 사진당 3점씩 한 대상물당 6표정점이 사용되며, 가능한 한 사진에 대해서 왜곡이 적은 중심지역에서 그리고 골고루 퍼지게 하여 표정점을 설정하게 된다.

절대표정(Absolut Orientaion)은 경사와 축척을 바로잡아 지형과 모형이 상이형이 되도록 하는 작업으로 절대표정의 과정중에 모형과 대상 공간사이의 관계가 설정된다. 영상에 대해서 이와 상응하는 대상공간에 대한 기준점(또는 절대좌표)의 관측값을 필요로 한다.

수치에 의하여 지형의 상태를 나타낸 자료를 통칭하여 수치표고자료라 하며 수치표고 자료는 지표면에 일정간격으로 분포된 지점의 높이 값을 수치로 기록한 것으로, 지형의 분석에 이용되며, 각종 모델링이나 각종 자료의 생성에 기초자료가 된다.

수치표고자료가 만들어지고 저장되는 방식은 크게 몇 가지로 요약될 수 있으며, 격자로서 저장되는 방식의 수치표고모형(Elevation Digtal Model), 높이가 같은 지점을 연속적으로 연결하여 만든 등고선에 의한 방식, 단층에 의한 프로파일방식 및 불규칙한 삼각형에 의한 방식(Triangular Irregular Network) 등이 그것이다.

지형 DEM 자료 등 수치표고자료 저장 단계(S5)에서는 항공사진의 기복편위를 보정하기 위한 자료로 사용하기 위하여 일정 축척의 지형도로부터 등고선 및 표고점을 추출하여 수치표고모형(Elevation Digtal Model)을 제작하게 되고, TIN방식을 이용하여 표면을 처리한 후 일정격자의 표고자료를 추출하여 입력하거나, 별도 제작된 지형 DEM 자료를 입력할 수 있다.

정사영상 제작 단계(S6)는 사진의 촬영당시에 사진기의 특성인 중심투영 또는 지상의 기복에 의하여 발생하는 편위를 수정하여 정사투영화 한 것으로, 이상에서 살펴본 항공영상자료 표정 결과 및 수치표고자료를 이용하여 제작될 수 있다.

따라서, 이렇게 얻은 정사영상의 각 위치에 대해서는 지표 고도와 건물과 같은 시설물의 상단 고도를 기준위치에서의 수치를 인근 측정값 및 보간법을 적용하여 얻을 수 있다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 공간영상도화시스템을 이용한 자동도화방법에서 건물형상 판독단계가 구비할 수 있는 세부단계 구성예를 도시한 순서도이다.

다음으로, 제작된 정사영상 내의 건물에 대해 3차원 벡터화단계가 이루어지면서(S7) 그 과정에서 지형지물 가운데 3차원 건물형상 판독 단계(S71)가 이루어진다.

이 3차원 건물형상 판독 단계에서 정사영상 내에서 타겟을 인식하는 타겟 추출 단계(S712)가 이루어지고, 각 타겟의 설치 위치(평면좌표)에서의 고도 및 지표고도가 파악되고, 이들 타겟에 의해 추출되는 건물 변곡점을 서로 연결하여 건물의 외곽선 혹은 입체 폴리곤이 획정되고 3차원 벡터데이타로 저장되는 건물 3차원 폴리곤화 단계(S713)가 이루어진다.

정사영상 내에서 타겟을 인식하는 단계는 일종의 이미지 프로세싱 프로그램을 통해 이루어질 수 있고, 이 프로그램 내에서 타겟의 제원에 의해 타겟을 인식할 수 있도록 컴퓨터 하드웨어와 소프트웨어로 이루어진 컴퓨터 지도제작 시스템에는 자료가 미리 입력되고, 입력된 자료를 이용하여 비교작업을 통해 정사영상 내에서 타겟을 인식하여 그 변곡점과 가지 방향을 알게 된다.

가령, 평지 위의 단순한 직육면체 건물의 경우, 건물 상단 평면에서 대각선 방향의 꼭지점에 두 개의 ㄱ자형 타겟을 설치하면 건물추출부(324c)를 이루는 3차원 이미지 프로세싱 프로그램은 타겟의 각각에 있는 두 가지 방향으로 두 꼭지점에서 연장선을 긋고, 이 연장선이 만나는 두 지점을 타겟에 준하는 기준점을 파악하여 건물 상단 평면에 4개의 기준점을 정하고, 이들 기준점이 이루는 직사각형을 건물 평면으로 인식하고, 이들 기준점에서 연직하방으로 지표면에 연직선을 그어 지표면과 연직선이 만나는 4 점을 지표상 건물의 하단으로 생각하며, 직사각형을 이루는 건물 상단의 네 모서리선(연장선)과, 연직선이 이루는 건물 측면의 4 모서리선과 지표상의 4점이 연결하여 만들어지는 직사각형의 네 모서리선이 직육면체 건물의 입체 폴리곤을 이루도록 한다.

건물이 높이 방향으로 단을 이루어 폭이 줄어드는 다수 직육면체가 겹쳐져 쌓인 형상을 이루는 경우, 각 단마다 타겟을 설치하여 각 레벨마다 타겟들이 평면 폴리곤을 이루도록 하고, 이들 평면 폴리곤이 2차원 수치지도의 등고선 형태로 파악되면서 건물 실제 형태를 파악하여 각 단을 이루는 직육면체를 12개의 모서리선으로 나타내고, 건물 전체의 모서리선들을 벡터 데이타로 변환, 표현하여 지도를 나타내는 방향에 따라 이들을 실제 형태대로 표현할 수 있다.

이들 건물의 형태를 보다 정확히 표현하기 위해서는 타겟의 설치 갯수 및 서로 다른 입체적 처리 방법을 부여한 타겟의 종류를 늘리고, 이들을 처리하는 프로그램을 정교화하는 것이 필요하지만 비용이 증가할 수 있으므로 타겟의 이용은 일부 건물에 한정하여 실시되고, 기존의 3차원 자동도화방법의 보조적인 수단으로 사용될 수도 있다.

프로그램 내에서는 타겟들에 의해 건물 외곽선이 바로 그려질 수도 있지만, 몇 가지 전형적인 건물 형태에 대해서는 표준모델을 설정하고, 프로그램이 대상이 표준 모델에 해당된다고 판단되면 표준모델을 건물의 일 방향으로의 신장, 3차원 회전을 통해 건물의 형태를 이미 일반화된 모델에 의해 대체하는 방식으로 벡터데이타 변화, 처리가 이루어져 건물 입체 자동도화의 능률을 높이도록 할 수도 있다.

이런 단계에서 타겟을 인식하기 위해 가령 타겟을 판독하기에 가장 적합한 밴드가 근적외석 밴드라면 근적외선 밴드(근적외선 밴드의 영상)를 추출하는 밴드 추출 단계(S711)가 먼저 이루어진다.

그리고, 밴드 연산에 의해 영상에서 건물영역의 후보에 해당하는 밝기값을 가진 픽셀들을 추출하고, 타겟 영역과 동일 면적(여기서는 면적이지만 타겟의 다른 제원, 속성을 통해 인식하는 것도 가능하다)을 가지는 픽셀 그룹을 추출함으로써 타겟을 인식하는 단계가 이루어질 수 있다.

건물을 입체 폴리곤으로 표현하는 단계는 인식보다는 작도를 주 기능으로 하지만 역시 일종의 이미지 프로세싱 프로그램을 통해 이루어질 수 있다.

수치지도 제작을 위한 도화해석 단계를 위한 전체적 도화를 위한 수단(tool)의 하나로서 도화 프로그램은 기존의 도화 프로그램에 건물평면 자동도화작업을 위한 기능부로서 위의 이미지 프로세싱 프로그램과 같은 부속 프로그램이 추가된 형태로 이루어질 수 있다고 볼 때, 이런 경우, 작업자가 이 부속 프로그램 실행을 선택을 하면, 가령, 도화해석 단계에서 내부 표정 및 외부 표정을 실시하고, 정사영상으로 얻어진 대상 이미지 혹은 대상 래스터형 데이타에 대해 부속 프로그램을 적용시킨다.

부속 프로그램이 실행되면서 대상 이미지 혹은 대상 데이타에서 미리 규정된 제원, 속성에 들어맞는 타겟들이 인식되고, 인식된 이들 타겟의 절곡점에서 타겟의 가지 방향으로 연장하여 한 무리의 타겟들을 단순히 서로 연결하거나, 타겟의 가지를 연장하여 서로 교차되는 점으로서 타겟이 아닌 점이 있다면 그 점들을 포함하여 타겟들을 서로 연결하여 폐곡선을 형성하도록 하는 폴리곤화 작업이 일종의 벡터 데이타로의 변환 작업의 하나로서 이루어지게 된다.

이상은 간단한 예시를 나타낸 것이지만 타겟의 종류가 제원에 따라 몇 가지로 분류되어 있고, 이미지 프로세싱 프로그램이 서로 다른 종류의 타겟을 달리 취급하여 미리 정해진 규칙에 의해 자료를 처리하여 폴리곤을 형성하고 경우에 따라서는 정오를 확인하는 작업까지 이루어질 수도 있다.

여기서는 먼저 밴드 추출 단계(S711), 타겟 추출 단계(S712)로서, 밴드 연산을 통해 얻는 영상 전체에서 건물 후보 영역의 영상의 픽셀 가운데 타겟제원 정의부(311)에서 얻은 타겟제원을 이용하여 타겟제원 특성을 나타내는 픽셀 그룹을 타겟 후보로서 산출하고(S7121), 타겟제원상의 면적과 영상을 환산한 면적 비교를 통해 비교 차값이 허용 오차범위 내에 들어가는 지를 확인하여 타겟들을 확인하고(S7122), 타겟을 이용하여 건물 변곡부의 타겟 위치 및 고도를 포함하는 레스터 데이타를 추출하고, 타겟들에 대해 레스터 데이타를 벡터 데이타로 자동 변환하여 벡터화한 타겟 패턴을 얻게 된다(S7123). 이후에 타겟 패턴을 이용하여 건물의 변곡점 래스터 데이타를 추출하는 단계(S7131), 건물 변곡점 주변에 타겟 가지 방향 등을 고려하여 연장선을 생성하는 단계(S7132), 연장선이 만나는 지점을 고려하여 건물 3차원 폴리곤 확정 및 데이타 변환단계(S7133)를 구비하여 건물 3차원 폴리곤화 단계(S713)가 이루어질 수 있다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 건물 폴리곤화가 이루어지는 과정을 설명하기 위해 과정의 각 단계를 도시한 도면이다.

식별번호 401은 항공사진에 찍혀있는 건물의 영상을 도시한 상태, 402는 레스터 데이타의 벡터 데이타로의 변환을 통해 영상 속의 타겟을 레스터형 데이타에서 벡터형 데이타로 변환시킨 상태로 타겟이 부각된 이미지를 도시한 상태, 403은 일종의 폴리곤을 이루고 있는 타겟 패턴에서 변곡 중심점을 추출하여 이들을 먼저 씸라인으로 연결한 상태, 404는 씸라인만을 추출한 상태, 405는 씸라인을 건물 영역의 외곽선(건물외벽)과 일치시켜 건물 변곡점을 얻기 위한 한 방법으로서 축척변환을 한 상태, 406은 축척변환을 통해 건물의 상단의 4개의 변곡점인 a(Xa, Ya, Za), b(Xb, Yb, Zb), c(Xc, Yc, Zc), d(Xd, Yd, Zd)을 추출하고, 이 점들에서 각각 아래로 연직선을 그어 지표면과 만나는 점을 도출하고 이렇게 도출된 8개의 점들에 의해 그려지는 직육면체 형태의 건물 입체 폴리곤을 작성하여 도시한 상태를 나타낸다.

변환된 데이타는 도로나, 기타 지형 지물을 나타내는 각종 레이어에 대한 구분 작업의 결과와 통합되고, 벡터화 작업이 완료되면 변환된 데이타 형태로 3차원 도화원도에 해당하는 3차원 수치지도의 전단계 결과물이 얻어진다.

앞서도 실시예를 통해 살펴보듯이 가장 이상적으로는 각 건물의 상단이 하단과 동일한 형태로 이루어지고 상단이 동일 레벨의 평면을 이루며, 직사각형 구조를 가지는 것이 타겟의 설치 및 판독 작업을 용이하게 진행하기 위해 적합하지만, 현실의 건물은 상단이 동일 레벨 평면으로 이루어지지 않을 수 있고, 복잡한 다각형의 이루어질 수 있으므로 타겟은 촬영시의 인식 가능성과 정사영상에서의 정확한 판독가능성을 고려하여 제작 설치하는 것이 필요하다.

즉, 타겟은 항공촬영 상에서 인식가능하다면 레벨을 달리하여 설치될 수도 있다. 직육방체가 아닐 경우, 건물 입체의 특징을 가장 잘 표시할 수 있는 3차원 좌표상의 기준점(변곡점)에 타겟을 설치하게 된다.

수치지도 작성을 위한 도화해석 과정의 3차원 벡터화단계 혹은 벡터 편집 과정에서 3차원 건물형상 판독단계에 이어 건물 3차원 폴리곤에 대해 수치지도에서의 건물 레이어 속성을 등록시켜 줌으로써 건물의 3차원 공간자동도화를 실시하는 단계를 일단락할 수 있다. 또한, 통상적으로 이런 3차원 공간자동도화가 이루어지면 이후에 이에 대해 오류검사를 함으로써 3차원 자동도화 작업의 완성이 이루어지게 된다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 영상도화기의 모습을 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 탄성지지유닛의 종단면을 도시한 도면이며, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 클램프부의 횡단면을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 영상도화기(200)는, 영상도화기에 신호를 입력하는 입력유닛(210), 이미지를 출력하는 디스플레이유닛(220), 도화이미지에 객체를 자동으로 도화하는 도화모듈(300), 도화모듈(300)의 하부에 설치되며, 회전모터 및 회전스크류를 구비하는 회전부(400), 회전부(400)와 통신하여 회전부(400)를 제어할 수 있는 회전제어부(500) 및 회전부(400)의 하부에 설치되어 회전부(400)의 하부를 탄성 지지하는 탄성지지유닛(700)을 포함한다.

상기 탄성지지유닛(700)은, 회전모터(410)의 외벽을 감싸도록 회전모터(410)에 결합되는 클램프부(710)와, 일측부가 클램프부(710)에 탈착 결합되어 클램프부(710)를 탄성지지하는 복수의 제1탄성지지부(720)와, 클램프부(710)와 복수의 제1탄성지지부(720)가 내부에 수용되며 복수의 제1탄성지지부(720)의 타측부가 탈착 결합되고 탄성케이스(750)의 내부에 배치되는 수용바디(730)와, 일측부는 수용바디(730)의 외벽에 탈착 결합되고 타측부는 탄성케이스(750)의 내벽에 탈착 결합되어 수용바디(730)를 탄성지지하는 복수의 제2탄성지지부(740)를 포함한다.

클램프부(710)는, 회전모터(410)의 일측부를 둘러싸며 양단부에 제1플랜지(711a)가 마련된 제1클램프바디(711)와, 회전모터(410)의 타측부를 둘러싸며 양단부에 제2플랜지(712a)가 마련된 제2클램프바디(712)와, 서로 마주보는 제1플랜지(711a)와 제2플랜지(712a)에 결합되어 제1클램프바디(711)와 제2클램프바디(712)를 회전모터(410)에 체결시키는 체결부(713)와, 제1클램프바디(711)와 제2클램프바디(712)에 마련되어 자력으로 제1클램프바디(711)와 제2클램프바디(712)를 회전모터(410)에 부착시키는 복수의 클램프자석부재(714)를 포함한다.

상기 제1클램프바디(711)에는 복수의 제1돌기(711b)가 마련되어 제1클램프바디(711)가 회전모터(410)로부터 미끄러지거나 비틀어지는 것을 방지할 수 있다. 제2클램프바디(712)에도 복수의 제2돌기(712b)가 마련될 수 있고, 복수의 제2돌기(712b)는 복수의 제1돌기(711b)와 같은 기능을 할 수 있다.

본 실시 예에서 제1클램프바디(711)와 제2클램프바디(712)는 복수의 제1탄성지지부(720)에 의해 지지되어 위치 고정될 수 있으므로 긴급을 요하는 경우 볼트와 너트로 이루어진 체결부(713) 없이도 회전모터(410)에 결합될 수 있다.

복수의 제1탄성지지부(720)는, 일측부는 수용바디(131)의 내벽에 탈착 결합되고 타측부는 클램프부(710)의 제1플랜지(711a)와 제2플랜지(712a)에 각각 탈착 결합되는 한 쌍의 제1탄성지지바디(721)와, 양단부가 한 쌍의 제1탄성지지바디(721)에 각각 결합되는 제1스프링(722)과, 한 쌍의 제1탄성지지바디(721)에 각각 마련되는 한 쌍의 제1자석부재(723)를 포함한다. 본 실시 예에서 복수의 제1탄성지지부(720)는 외부에서 수용바디(730)의 내부로 전달되는 충격을 상쇄시킬 수 있다.

본 실시 예에서 복수의 제1탄성지지부(720)는 자력에 의해 클램프부(710), 수용바디(730)에 탈착 결합되므로 탈착을 편리하게 할 수 있는 이점이 있다. 본 실시 예에서 클램프부(710), 수용바디(730)가 자석이 부착되는 금속 재질로 마련되지 않는 경우 자석과 부착되는 금속 부재를 클램프부(710), 수용바디(730)에 마련할 수 있다.

본 발명에서 복수의 클램프자석부재(714)와 제1자석부재(723)는, 알니코 분말 70 내지 89중량% 및 사마리움-코발트 분말 11 내지 30중량%를 혼합하여 자성분말을 제조하고, 상기 자성분말 80 내지 88중량%에 에폭시수지, 경화제 및 경화촉진제 혼합물인 바인더 12 내지 20중량%를 아세톤에 용해시켜 혼합한 후 건조, 분쇄, 압축 성형 및 경화하여 제조되며 그 두께가 4,000~5,000㎛인 알니코계 복합자석에, 용융염법으로 제조되며 두께가 600~700㎛인 스트론튬-페라이트 자석층이 접합된 이종접합형 복합자석을 적용할 수 있다.

위와 같은 이종접합형 복합자석을 적용하면, 희토류 자성체 사마리움-코발트 분말을 첨가시켜서 적정 잔류 자속밀도를 유지하면서 보자력을 높여 자기 특성을 극대화시킬 수 있게 되며, 더 나아가 스트론튬 페라이트 복합자석 층을 접합시킴으로써 더욱 더 높은 보자력을 얻을 수 있다.

수용바디(730)에는, 클램프부(710)와 복수의 제1탄성지지부(720)가 내부에 수용되며 복수의 제1탄성지지부(720)의 타측부가 탈착 결합되고 탄성케이스(750)의 내부에 배치될 수 있다.

제2탄성지지부(740)는, 일측부는 수용바디(730)의 외벽에 탈착 결합되고 타측부는 탄성케이스(750)의 내벽에 탈착 결합되어 수용바디(730)를 탄성지지할 수 있다.

본 실시 예에서 복수의 제2탄성지지부(740)는 일측부가 수용바디(730)의 외벽에 탈착 결합되고 타측부가 탄성케이스(750)의 내벽에 탈착 결합되는 한 쌍의 제2탄성지지바디(741)와, 양단부가 한 쌍의 제2탄성지지바디(741)에 각각 결합되는 제2스프링(742)과, 한 쌍의 제2탄성지지바디(741)에 각각 마련되는 한 쌍의 제2자석부재(743)와, 한 쌍의 제2탄성지지바디(741)에 양단부가 결합되어 제2스프링(742)을 밀폐하여 제2스프링(742)을 보호하는 주름부(744)를 포함한다.

본 실시 예에서 복수의 제2탄성지지부(740)는 수용바디(730)의 외부에 배치되어 탄성케이스(750)의 외부에서 수용바디(730)로 전달되는 충격을 완충시킬 수 있다.

본 실시 예는 수용바디의 내부에서는 물론 수용바디의 외부에서 회전부(400)로 가해지는 충격을 이중으로 완충시킬 수 있어 회전부(400)를 더 안정적으로 보호할 수 있는 이점이 있다.

본 실시 예에서 복수의 제2탄성지지부(740)는, 각각의 제2탄성지지부(740)를 연결하는 연결부재(745)를 더 포함할 수 있다. 본 실시 예에서 연결부재(745)는 각각의 제2탄성지지부(740)를 연결하므로 제2탄성지지부(740) 사이의 간격을 일정하게 유지할 수 있으며, 보관을 편리하게 할 수 있는 이점이 있다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 회전제어부의 각 부품이 분해된 모습을 도시한 도면이다.

상기 회전제어부(500)는, 원통형의 삽입구(511)가 형성된 회전케이스(510), 삽입구(511)의 내측 하부면에 장착되는 버튼통신부(520), 삽입구(511)에 상하 이동 및 회전 가능하도록 삽입되는 제어모듈(540), 제어모듈(540)의 하부면과 삽입구(511)의 하부면 사이에 장착되는 다수의 회전탄성부재(530) 및 삽입구(511)의 상단에 결합되는 링 형상의 회전제어커버(550)를 포함한다. 상기 회전부(400)는 그 상부에 결합된 도화모듈(300)을 수평 회전시키는 기능을 수행한다.

상기 회전제어부(500)는 회전부(400)와 통신할 수 있으며, 회전부(400)의 회전 각도를 제어하여 사용자가 원하는 각도로 도화모듈(300)을 회전시킬 수 있도록 한다.

즉, 사용자가 회전제어부(500)를 작동시키면 이와 유선 또는 무선으로 연결된 회전부(400)가 회전하게 되고, 이에 따라 도화모듈(300)이 원하는 각도로 조절될 수 있다.

상기 회전케이스(510)는 전체적으로 육면체 형태로 형성되며, 회전부(400)와 인접한 위치에 배치되거나 또는 사용자가 편리하게 사용할 수 있도록 원격지 등에 배치될 수 있다.

상기 회전케이스(510)에는 제어모듈(540)이 삽입될 수 있도록 원통형의 삽입구(511)가 형성된다. 상기 삽입구(511)의 상단에는 회전제어커버(550)가 안착될 수 있도록 안착구(512)가 형성된다. 상기 안착구(512)는 삽입구(511)보다 상대적으로 큰 직경을 가진다.

상기 제어모듈(540)은 전체적으로 원통형으로 형성되며, 삽입구(511)에 상하 이동 및 회전 가능하도록 삽입된다. 상기 제어모듈(540)에는 사용자가 손을 넣어 제어모듈(540)을 회전시킬 수 있도록 투입구(541)가 형성된다.

상기 제어모듈(540)의 외측면에는 다수의 회전감지부(543)가 종방향으로 배치된다. 다수의 회전감지부(543)는 서로 등간격으로 이격되어 있으며, 제어모듈(540)의 회전량을 감지할 수 있다.

예컨대, 다수의 회전감지부(543)는 자석 등으로 구성될 수 있으며, 회전케이스(510)의 삽입구(511) 내측에 자력을 감지하는 모듈을 설치하여 회전감지부(543)의 이동에 따른 제어모듈(540)의 회전량을 감지할 수 있다.

상기 제어모듈(540)의 상단에는 다수의 제어톱니(542)가 돌출 형성된다. 다수의 제어톱니(542)는 후술되는 다수의 커버톱니(551)와 치합될 수 잇으며, 제어모듈(540)의 회전을 억제하는 기능을 한다.

상기 제어모듈(540)의 하부면과 삽입구(511)의 하부면 사이에는 다수의 회전탄성부재(530)가 장착된다. 다수의 회전탄성부재(530)는 제어모듈(540)에 탄성력을 제공한다. 사용자가 투입구(541)에 손을 넣어 제어모듈(540)을 가압하지 않으면, 제어모듈(540)은 회전탄성부재(530)의 탄성력에 의해 상부로 이동한다.

상기 버튼통신부(520)는 삽입구(511)의 내측 하부면에 장착된다. 사용자가 투입구(541)에 손을 넣어 제어모듈(540)을 가압하였을 때, 제어모듈(540)의 하부면은 버튼통신부(520)의 상부면을 가압할 수 있다.

상기 버튼통신부(520)는 사용자가 제어모듈(540)을 이용하여 회전부(400)의 회전 정도를 변경하고자 한다는 신호를 생성하고, 제어모듈(540)의 회전량을 감지하여 회전부(400)의 회전 각도를 연산하며, 회전제어부(500)에서 발생한 신호와 데이터를 회전부(400)로 통신 전달하는 기능을 수행한다.

상기 회전제어커버(550)는 링 형상으로 형성되며, 안착구(512)에 결합된다. 상기 회전제어커버(550)의 내측면에는 다수의 제어톱니(542)와 치합될 수 있도록 다수의 커버톱니(551)가 돌출 형성된다.

또한, 상기 회전제어커버(550)의 상부면에는 다수의 제어눈금(552)이 형성되어, 사용자가 제어모듈(540)의 회전량을 쉽게 인지할 수 있도록 한다. 상기 회전제어커버(550)의 내측면 직경은 제어모듈(540)의 직경과 동일하고, 회전제어커버(550)의 외측면 직경은 안착구(512)의 직경과 동일하다.

상기 회전제어부(500)의 작동 과정을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 사용자는 회전부(400)의 회전 각도를 변경하기 위해, 제어모듈(540)의 투입구(541)에 손을 넣고 제어모듈(540)을 가압하면, 제어모듈(540)이 회전탄성부재(530)의 탄성력을 이겨내고 하부로 이동하여 제어모듈(540)의 하부면이 버튼통신부(520)에 접촉된다.

이에 따라, 상기 버튼통신부(520)는 회전제어부(500)의 작동 시작을 인식하여 회전부(400)와 통신하고, 회전부(400)는 회전모터(410)를 작동시킬 준비를 한다.

그 다음, 사용자가 제어모듈(540)을 회전시키면, 다수의 회전감지부(543)의 위치가 가변되어 제어모듈(540)의 회전량이 변경되고, 버튼통신부(520)는 이를 연산 처리하여 회전부(400)의 회전 각도를 결정한다.

사용자가 원하는대로 제어모듈(540)의 회전이 모두 완료되면, 사용자는 투입구(541)로부터 손을 빼고, 회전탄성부재(530)의 탄성력에 의해 제어모듈(540)은 다시 상부로 이동한다.

이때, 제어모듈(540)의 제어톱니(542)는 회전제어커버(550)의 내측면에 형성된 다수의 커버톱니(551)에 치합되고, 제어모듈(540)의 회전이 방지되며 제어모듈(540)의 회전 각도가 고정된다.

상기 제어모듈(540)의 하부면이 버튼통신부(520)로부터 떨어지면, 버튼통신부(520)는 회전제어부(500)의 작동이 완료되었음을 인식하여 회전부(400)와 통신하고, 회전부(400)는 회전모터(410)의 작동을 완료하여 도화모듈(300)이 더 이상 회전하지 않도록 한다.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 획득모듈의 모습을 도시한 도면이고, 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 탈착고정부의 각 부품이 분해된 모습을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 상기 획득모듈(100)은, 기초대(900)의 하부에 결합되며 GPS부(650) 및 카메라부(800)가 탈착 가능하도록 장착되는 탈착고정부(600)를 구비한다. 상기 기초대(900)는 항공기(미도시) 등의 저면에 결합될 수 있다. 상기 카메라부(800)는 지형지물을 촬영하고, GPS부(650)는 항공기의 위치를 감지한다.

상기 탈착고정부(600)는 고정케이스(610), 다수의 고정돌출부(611), 제1플레이트(620), 제2플레이트(630), 카메라부(800), GPS부(650) 및 고정가압부(640)를 포함하여 이루어진다.

상기 고정케이스(610)는 기초대(900)의 하부에 결합되며, 전체적으로 육면체 형태로 이루어진다. 상기 고정케이스(610)에는 무선통신부가 내장될 수 있다.

상기 다수의 고정돌출부(611)는 고정케이스(610)의 하부면에 결합된다. 도시된 실시예에서 다수의 고정돌출부(611)는 8개로 구성되나, 이에 한정되는 것은 아니고, 플레이트의 수에 따라 조절될 수 있다.

상기 제1플레이트(620)와 제2플레이트(630)는 다수의 고정돌출부(611)의 내측에 각각 안착된다. 제1플레이트(620)와 제2플레이트(630)가 고정돌출부(611)에 안착되어 있으므로 제1플레이트(620) 및 제2플레이트(630)의 전후좌우 이동이 방지된다.

상기 제1플레이트(620)의 하부면에는 카메라부(800)가 결합되고, 제2플레이트(630)의 하부면에는 GPS부(650)가 결합된다. 본 발명은 이와 같이 카메라부(800) 및 GPS부(650) 같은 부품들이 제1플레이트(620) 및 제2플레이트(630)에 결합되어 자유롭게 탈부착 가능하므로 사용자가 원하는 형태 및 구성으로 다양한 부품을 활용할 수 있다는 장점이 있다.

도시된 실시예에서 상기 고정케이스(610)의 하부에는 제1플레이트(620) 및 제2플레이트(630)가 탈착 가능하게 결합되나, 상황에 따라 통신모듈, 제어기판, 디스플레이 등의 다양한 부품을 다른 플레이트에 장착할 수도 있을 것이다.

상기 고정가압부(640)는 제1플레이트(620)와 제2플레이트(630)의 하부에 배치되며, 제1플레이트(620)와 제2플레이트(630)의 하부면을 가압하여 제1플레이트(620) 및 제2플레이트(630)가 안정적으로 고정될 수 있도록 한다.

구체적으로 상기 고정가압부(640)는 제1가압대(641), 제2가압대(642), 고정연결대(643), 고정로드(644) 및 로드체결부(645)를 포함하여 이루어진다.

상기 제1가압대(641)는 제1플레이트(620)와 제2플레이트(630)의 하부면에 횡방향으로 배치되며, 중앙으로부터 단부로 갈수록 상부를 향해 만곡되는 형태로 이루어진다.

상기 제1가압대(641)는 GPS부(650) 및 카메라부(800)를 기준으로 후방 측에 배치된다. 제1가압대(641)의 양 단부에는 하부를 향해 만곡되는 제1가압만곡부(641a)가 형성된다.

상기 제2가압대(642)는 제1플레이트(620)와 제2플레이트(630)의 하부면에 횡방향으로 배치되며, 중앙으로부터 단부로 갈수록 상부를 향해 만곡되는 형태로 이루어진다.

상기 제2가압대(642)는 GPS부(650) 및 카메라부(800)를 기준으로 전방 측에 배치된다. 제2가압대(642)의 양 단부에는 하부를 향해 만곡되는 제2가압만곡부(642a)가 형성된다.

다시 말하면, 상기 제1가압대(641)와 제2가압대(642)는 GPS부(650) 및 카메라부(800)를 기준으로 전후 양측에 나누어 배치되며, 제1가압만곡부(641a) 및 제2가압만곡부(642a)를 구비하여 제1플레이트(620) 및 제2플레이트(630)의 하부면을 강하게 가압할 수 있다.

상기 제1가압대(641) 및 제2가압대(642)의 우측에 위치한 제1가압만곡부(641a) 및 제2가압만곡부(642a)는 제1플레이트(620)의 하부면을 지지하고, 제1가압대(641) 및 제2가압대(642)의 좌측에 위치한 제1가압만곡부(641a) 및 제2가압만곡부(642a)는 제2플레이트(630)의 하부면을 지지한다.

상기 제1가압대(641) 및 제2가압대(642)는 탄성복원력을 가지며, 제1가압대(641) 및 제2가압대(642)의 탄성복원력에 의해 제1플레이트(620) 및 제2플레이트(630)의 하부면이 가압될 수 있다.

구체적으로 상기 제1가압대(641) 및 제2가압대(642)는, Si:0.01 ~ 0.22 중량%, Fe:0.01 ~ 0.27 중량%, Cu:0.01 ~ 0.06 중량%, Mg:1.7 ~ 1.9 중량%, Zn:6.3 ~ 6.8 중량%, Ti:0.01 ~ 0.07 중량%, Zr:0.3 ~ 0.5 중량% 및 잔부 Al로 조성된 강성 알루미늄 재질로 형성될 수 있으며, 이와 같은 재질로 형성되면, 인장강도 451 MPa, 항복강도 414 Mpa 이상을 구비하게 되므로, 강성 및 안정성을 담보할 수 있다.

상기 고정연결대(643)는 제1가압대(641)와 제2가압대(642) 사이에 배치되며, 제1가압대(641)와 제2가압대(642) 사이를 서로 연결한다.

상기 고정로드(644)는 고정연결대(643)의 중앙에 결합되며, 상부를 향해 연장된다. 상기 로드체결부(645)는 고정케이스(610)의 하부면에 결합되며 고정로드(644)의 상단이 삽입 체결된다.

상기 고정로드(644)의 상단에는 고정스크류(644a)가 형성되며, 고정스크류(644a)를 로드체결부(645)에 체결하는 정도에 따라 고정케이스(610)의 하부면으로부터 제1가압대(641) 및 제2가압대(642)까지의 높이가 가변될 수 있다.

즉, 사용자는 제1플레이트(620) 및 제2플레이트(630)의 높이, GPS부(650) 및 카메라부(800)의 무게, 요구되는 고정력, 플레이트의 개수 등 다양한 요인을 고려하여 고정케이스(610)의 하부면으로부터 제1가압대(641) 및 제2가압대(642)까지의 높이를 가변할 수 있다.

도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라부의 단면 모습을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라커버부가 하부로 이동되어 결합바가 결합홈에 치합된 모습을 도시한 도면이며, 도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 탈착바디가 카메라바디로부터 분리된 모습을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 상기 카메라부(800)는 탈착고정부(600)의 제1플레이트(620)에 결합된다.

구체적으로 상기 카메라부(800)는, 카메라바디(810)와, 그 하부는 카메라바디(810)의 상부에 카메라바디(810)와 경사지게 탈착 결합되며 그 상부는 제1플레이트(620)에 탈착 결합되는 탈착바디(820)와, 카메라바디(810)의 하부에 이동 가능하게 마련되어 카메라바디(810)로 입사되는 빛을 반사시킴과 아울러 외부 이물질이 카메라바디(810)로 유입되는 것을 방지하는 카메라커버부(830)와, 카메라바디(810)에 마련되며 카메라커버부(830)와 연결되어 카메라커버부(830)를 상하 방향으로 이동시키는 카메라커버구동부(840)를 포함할 수 있다.

상기 카메라바디(810)는, 카메라바디(810)의 하부면에 마련되는 카메라렌즈(811)와, 카메라바디(810)의 측부에 마련되어 카메라커버부(830)와 카메라커버구동부(840)가 서로 접하는 영역을 덮는 보호커버(812)와, 카메라바디(810)의 상단에 마련되며 탈착바디(820)가 분리 시 카메라바디(810)를 제1플레이트(620)에 결합시키는 제1결합플랜지(813)와, 보호커버(812)와 근접되게 상기 카메라바디(810)에 마련되는 결합홈(814)과, 카메라바디(810)의 일측부(도시된 실시예에서 우측부)에 마련되며 카메라커버부(830)의 외벽과 접촉되어 카메라커버부(830)의 회전을 가이드하는 지지기어(815)를 포함한다.

도 14에 도시된 것처럼 상기 카메라바디(810)는 탈착바디(820)와 분리될 수 있고, 카메라바디(810)만을 제1결합플랜지(813)를 이용하여 제1플레이트(620)에 볼트 또는 용접 결합시킬 수 있다. 이 경우 카메라바디(810)의 상부면이 경사지게 마련되어 별도의 구조없이도 카메라바디(810)를 제1플레이트(620)에 경사지게 설치할 수 있으므로 촬영각을 사용자가 각도로 손쉽게 가변할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 상기 지지기어(815)는 카메라커버바디(831)의 외벽에 마련된 기어이와 기어 맞물림되어 카메라커버부(830)의 상하 이동할 때 카메라커버부의 궤적을 가이드할 수 있다.

상기 탈착바디(820)는 탈착바디(820)의 상부에 마련되어 제1플레이트(620)에 용접 또는 볼트 결합되는 제2결합플랜지(821)와, 탈착바디(820)를 관통하도록 마련되어 탈착바디(820)를 상기 카메라바디(810)에 결합시키는 볼트 부재의 결합 장소로 제공되는 체결홀(822)을 포함한다.

본 실시 예에서 체결홀(822)의 하단부에는 볼트 부재의 헤드가 지지되는 단턱이 마련될 수 있다.

상기 카메라커버부(830)는, 카메라바디(810)의 하부에 상하 방향으로 이동되게 마련되며 카메라바디(810)의 하부를 덮어 카메라바디(810)로 입사되는 빛을 반사시킴과 아울러 외부 이물질이 카메라바디(810)로 유입되는 것을 방지하는 카메라커버바디(831)와, 카메라커버바디(831)의 하부에 마련되는 투명부(832)와, 카메라커버바디(831)의 하부에 마련되어 결합홈(814)에 결합되는 결합바(833)를 포함한다.

본 실시 예에서 도 12에 도시된 것처럼 카메라커버바디(831)는 카메라바디(810)의 외벽에 나사 결합되어 있고, 카메라구동부의 구동에 의해 카메라바디(810)의 상하방향으로 이동될 수 있다. 도 13에 도시된 것처럼 결합바(833)는 카메라커버바디(831)의 상방 이동 시, 카메라바디(810)에 마련된 결합홈(814)에 완전히 치합되어 카메라커버바디(831)의 흔들림을 방지할 수 있다. 이는 카메라가 환경이 좋지 않은 장소에서 과다하게 흔들릴때 유용하게 사용될 수 있다.

본 실시 예에서 투명부(832)는 카메라커버바디(831)의 하단부에 마련되어 카메라렌즈(811)의 촬상 영역을 확장시킬 수 있고, 이물질이 카메라렌즈(811)로 유입되는 것을 방지할 수 있다.

카메라커버구동부(840)는, 카메라커버바디(831)를 상하 방향으로 이동시키는 것으로, 카메라바디(810)에 마련되는 구동모터(841)와, 구동모터(841)에 연결되어 회전되며 카메라커버바디(831)의 외벽에 마련된 기어와 기어 맞물림 되어 카메라커버바디(831)를 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시키는 구동기어(842)를 포함한다.

본 실시 예는 카메라바디(810)에 마련되는 제어모듈(미도시)에 의해 외부 환경이나 태양의 조도, 운행 등에 따라 카메라커버구동부(840)를 작동시켜 카메라렌즈(811)의 노출 정도를 제어할 수 있다.

예를 들어, 태양에서 조사되는 빛이 강한 경우 카메라커버부(830)가 카메라렌즈(811)를 더 덮도록 이동시킬 수 있고, 작업 환경이 좋지 못할 때에는 카메라커버부(830)를 상부로 이동시켜 카메라커버부(830)에 마련된 결합바(833)를 카메라바디(810)에 마련된 결합홈(814)에 삽입시킬 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

100 : 획득모듈 200 : 영상도화기
210 : 입력유닛 220 : 디스플레이유닛
300 : 도화모듈 310 : 정보, 데이터부
311 : 타겟제원 정의부 312 : 항공영상자료 취득부
313 : 수치표고자료 저장부 314 : 수치지도 저장부
320 : 프로그램부 321 : 표정부
322 : 정사영상 구성부 323 : 3차원 벡터변환부
324 : 3차원 건물형상 판독부 324a : 밴드추출부
324b : 타겟추출부 324c : 건물추출부
400 : 회전부 410 : 회전모터
420 : 회전스크류 500 : 회전제어부
510 : 회전케이스 511 : 삽입구
512 : 안착구 520 : 버튼통신부
530 : 회전탄성부재 540 : 제어모듈
541 : 투입구 542 : 제어톱니
543 : 회전감지부 550 : 회전제어커버
551 : 커버톱니 552 : 제어눈금
600 : 탈착고정부 610 : 고정케이스
611 : 고정돌출부 620 : 제1플레이트
630 : 제2플레이트 640 : 고정가압부
641 : 제1가압대 641a : 제1가압만곡부
642 : 제2가압대 642a : 제2가압만곡부
643 : 고정연결대 644 : 고정로드
644a : 고정스크류 645 : 로드체결부
650 : GPS부 700 : 탄성지지유닛
710 : 클램프부 711 : 제1클램프바디
711a : 제1플랜지 711b : 제1돌기
712 : 제2클램프바디 712a : 제2플랜지
712b : 제2돌기 713 : 체결부
714 : 클램프자석부재 720 : 제1탄성지지부
721 : 제1탄성지지바디 722 : 제1스프링
723 : 제1자석부재 730 : 수용바디
740 : 제2탄성지지부 741 : 제2탄성지지바디
742 : 제2스프링 743 : 제2자석부재
744 : 주름부 745 : 연결부재
750 : 탄성케이스 800 : 카메라부
810 : 카메라바디 811 : 카메라렌즈
812 : 보호커버 813 : 제1결합플랜지
814 : 결합홈 815 : 지지기어
820 : 탈착바디 821 : 제2결합플랜지
822 : 체결홀 830 : 카메라커버부
831 : 카메라커버바디 832 : 투명부
833 : 결합바 840 : 카메라커버구동부
841 : 구동모터 842 : 구동기어
900 : 기초대

Claims (1)

1. 항공영상자료를 획득하는 획득모듈; 및 항공영상자료를 이용하여 건물의 3차원 폴리곤을 자동으로 그리는 영상도화기; 를 포함하되,
   상기 영상도화기는,
   영상도화기에 신호를 입력하는 입력유닛; 이미지를 출력하는 디스플레이유닛; 도화이미지에 객체를 자동으로 도화하는 도화모듈; 도화모듈의 하부에 설치되며, 회전모터 및 회전스크류를 구비하는 회전부; 회전부와 통신하여 회전부를 제어할 수 있는 회전제어부; 및 회전부의 하부에 설치되어 회전부의 하부를 탄성 지지하는 탄성지지유닛; 을 포함하고,
   상기 도화모듈은,
   타겟제원이 입력되어 저장되는 타겟제원 정의부; 획득모듈로부터 획득된 항공영상자료가 저장되는 항공영상자료 취득부; 지형지물에 대한 수치표고자료를 외부로부터 입력받아 저장하는 수치표고자료 저장부; 항공영상자료 취득부에서 얻은 항공영상자료와 표정요소에 대한 정보를 이용하여 표정을 실시하는 표정부; 표정을 실시한 결과물에 수치표고자료 저장부에서 얻은 수치표고자료를 적용하여 수치지도 작성 대상지역의 모든 지점에서의 고도 정보를 포함하는 정사영상을 구성하는 정사영상 구성부; 및 정사영상을 이루는 래스터 데이타를 3차원 벡터 데이타로 변환 및 재구성하는 3차원 벡터변환부; 를 포함하며,
   상기 3차원 벡터변환부는, 타겟제원 정의부에서 받은 타겟제원을 이용하여 정사영상에서 건물 부분에 대해 인식하고 건물 부분의 경계선 혹은 윤곽선을 3차원 폴리곤을 이루도록 처리하는 3차원 건물형상판독부를 구비하고,
   상기 3차원 건물형상판독부는,
   레드밴드(R), 그린밴드(G), 블루밴드(B), 근적외선 밴드 가운데 고도정보를 포함하는 정사영상에서 타겟을 검출할 수 있는 밴드의 영상을 추출하는 밴드추출부; 타겟제원 정의부에서 인출한 타겟제원 정보를 바탕으로 밴드의 영상에서 건물 후보 영역을 이루는 픽셀 가운데 타겟의 제원 특성을 나타내는 픽셀 그룹을 타겟에 대한 후보로서 산출하고, 타겟제원 상의 면적과 픽셀 그룹의 영상을 환산하여 얻는 면적과의 비교를 통해 차이 값이 허용 오차범위 내에 들어가는 지를 확인하여 타겟을 확인하고, 정사영상 구성부의 고도정보를 포함하는 정사영상 정보를 통해 얻을 수 있는 타겟에 대한 래스터 데이타를 벡터데이타로 자동 변환하여 벡터화한 타겟 패턴을 얻는 타겟추출부; 및 건물의 3 차원 폴리곤을 확정하고 할당된 영역에 저장하는 건물추출부; 를 포함하며,
   상기 탄성지지유닛은,
   회전모터의 외벽을 감싸도록 회전모터에 결합되는 클램프부; 일측부가 클램프부에 탈착 결합되어 클램프부를 탄성 지지하는 복수의 제1탄성지지부; 클램프부와 복수의 제1탄성지지부가 내부에 수용되며, 복수의 제1탄성지지부의 타측부가 탈착 결합되고 탄성케이스의 내부에 배치되는 수용바디; 및 일측부는 수용바디의 외벽에 탈착 결합되고 타측부는 탄성케이스의 내벽에 탈착 결합되어 수용바디를 탄성지지하는 복수의 제2탄성지지부; 를 포함하고,
   상기 클램프부는,
   회전모터의 일측부를 둘러싸며 양단부에 제1플랜지가 마련된 제1클램프바디; 회전모터의 타측부를 둘러싸며 양단부에 제2플랜지가 마련된 제2클램프바디; 서로 마주보는 제1플랜지와 제2플랜지에 결합되어 제1클램프바디와 제2클램프바디를 회전모터에 체결시키는 체결부; 및 제1클램프바디와 제2클램프바디에 마련되어 자력으로 제1클램프바디와 제2클램프바디를 회전모터에 부착시키는 복수의 클램프자석부재; 를 포함하며,
   상기 제2탄성지지부는,
   일측부는 수용바디의 외벽에 탈착 결합되고 타측부는 탄성케이스의 내벽에 탈착 결합되는 한 쌍의 제2탄성지지바디; 양단부가 한 쌍의 제2탄성지지바디에 각각 결합되는 제2스프링; 한 쌍의 제2탄성지지바디에 각각 마련되는 한 쌍의 제2자석부재; 및 한 쌍의 제2탄성지지바디에 양단부가 결합되어 제2스프링을 밀폐하는 주름부; 를 포함하고,
   상기 획득모듈은, 항공기의 저면에 결합된 기초대의 하부에 결합되며 GPS부 및 카메라부가 탈착 가능하도록 장착되는 탈착고정부를 구비하고,
   상기 탈착고정부는,
   기초대의 하부에 결합되는 고정케이스; 고정케이스의 하부면에 결합되는 다수의 고정돌출부; 다수의 고정돌출부 내측에 각각 안착되는 제1플레이트 및 제2플레이트; 제1플레이트의 하부면에 결합되는 카메라부; 제2플레이트의 하부면에 결합되는 GPS부; 및 제1플레이트와 제2플레이트의 하부에 배치되어 제1플레이트 및 제2플레이트의 하부면을 가압하는 고정가압부; 를 포함하고,
   상기 고정가압부는,
   제1플레이트와 제2플레이트의 하부면에 횡방향으로 배치되며 중앙으로부터 단부로 갈수록 상부를 향해 만곡되는 제1가압대; 제1플레이트와 제2플레이트의 하부면에 횡방향으로 배치되며 중앙으로부터 단부로 갈수록 상부를 향해 만곡되는 제2가압대; 제1가압대와 제2가압대 사이에 배치되어 제1가압대와 제2가압대를 연결하는 고정연결대; 고정연결대의 중앙에 결합되며 상부를 향해 연장되는 고정로드; 및 고정케이스의 하부면에 결합되며 고정로드의 상단이 삽입 체결되는 로드체결부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원으로 건물의 입체 외곽선을 자동 도화할 수 있는 공간영상도화시스템.

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