KR102459702B1 - 영역별 영상데이터의 평면이미지만을 표현할 수 있는 정밀 영상처리시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 영상처리시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이미지DB, 이미지검색모듈, 이미지출력모듈, 지점선택모듈, 이미지탐색모듈, 이미지수정모듈 및 이미지갱신모듈을 포함하되, 기준지상물에 인접한 지표면에 설치되어 기준지상물과 수정지상물 사이의 중심거리 및 수정지상물의 높이 정보를 연산하는 지상측정기를 더 포함하는 것을 특징으로 하여, 지상물의 평면부 이미지만을 표현할 수 있도록 수정되어 사용자가 정확하게 인지할 수 있으며, 이웃하는 다른 지상물에 대한 시각적인 간섭을 방지할 수 있는 영역별 영상데이터의 평면이미지만을 표현할 수 있는 정밀 영상처리시스템에 관한 것이다.

Description

영역별 영상데이터의 평면이미지만을 표현할 수 있는 정밀 영상처리시스템{PRECISION IMAGE PROCESSING SYSTEM FOR EXPRESSING ONLY FLAT IMAGE OF IMAGE DATA FOR EACH AREA}

본 발명은 영상처리시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 영역별 영상데이터의 평면이미지만을 표현할 수 있는 정밀 영상처리시스템에 관한 것이다.

정사영상은 중심투영인 항공사진을 편위수정하여 지도와 같이 정사투영의 형태로 보정함으로써 확보된다. 여기에서 편위수정은 카메라를 이용한 촬영시에 발생된 경사(기울기)와 축척(촬영배율) 등을 수정하는 작업이다.

이러한 정사영상은 정사항공투영으로 지상 이미지를 확보하고, 확보된 정사항공촬영 사진이미지에 수치표고모델(DEM)을 활용하여 오류 없는 정사영상을 추출하고, 다시 정사영상의 색상을 보정하며 집성하고 오류 보정과 최종 품질검사를 거쳐 정리하는 일련의 과정에 의하여 구축된다.

수치표고모델은 중심투영으로 항공투영된 사진이미지의 기하학적인 왜곡을 보정하기 위하여 정사영상 사진이미지 제작 과정에서 필수적으로 활용된다. 그리고 추출된 정사영상의 사진이미지는 색상, 명암 등을 보정하는 색상보정과정 및 낱장 단위의 영상이미지를 이웃한 영상이미지와 합성하는 영상집성과정을 거친다.

정사항공투영으로 확보된 정사영상 이미지의 색상보정과 영상집성 등이 포함되는 영상처리를 통하여 최종적인 정사영상지도 이미지가 완성되고, 정사영상지도의 각 지점에 대응되는 지상 각 위치에서 정밀하게 측량된 좌표정보(위치정보)를 합성하는 것이 일반적이다.

그런데, 이러한 영상처리의 자료가 되는 항공촬영이미지는 지상으로부터 일정한 고도에 위치한 항공기에서 촬영된 것이므로 항공기의 연직 방향에 위치한 지상물을 제외하곤 이와 인접하는 다른 지상물들은 측면이 포함돼 촬영될 수밖에 없다.

도 1은 종래 항공사진 지도의 모습을 개략적으로 도시한 예시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 도면의 좌측 상단에 위치한 "강남제일빌딩" 건물(B1), 도면의 우측 상단에 위치한 "풍림산업" 건물(B2) 및 도면의 좌측 하단에 위치한 "메리츠타워" 건물(B3)은 각각 평면부(옥상)뿐만 아니라 측면까지 함께 촬영되어 있음을 쉽게 확인할 수 있다.

그러므로 종래 지도 제작방법을 통해 제작된 지도는 동일한 지도임에도 불구하고 인접하는 3개의 건물(B1, B2, B3)이 전혀 다른 방향으로 기울어져 보이게 되고, 사용자는 낯선 지역에 대한 지도 해석에 어려움을 겪게 되는 문제점이 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, 지상물의 평면부 이미지만을 표현할 수 있도록 수정되어 사용자가 정확하게 인지할 수 있으며, 이웃하는 다른 지상물에 대한 시각적인 간섭을 방지할 수 있는 영역별 영상데이터의 평면이미지만을 표현할 수 있는 정밀 영상처리시스템을 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.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, GPS좌표가 적용된 촬영이미지 데이터, 촬영 고도 정보 및 지상물의 높이 정보를 저장하는 이미지DB; 이미지DB의 데이터 및 정보를 검색하는 이미지검색모듈; 이미지검색모듈이 검색한 촬영이미지 데이터를 입력기능을 갖는 터치스크린을 통해 출력하는 이미지출력모듈; 이미지출력모듈에 출력된 촬영이미지 내에 지정된 한 쌍의 초기점과 한 쌍의 말기점의 좌표값을 확인하고, 좌표값을 잇는 기준직선을 설정하여 초기점과 말기점으로 둘러싸인 범위를 도로이미지의 범위로 확정하는 지점선택모듈; 미리 설정된 탐색 기준에 따라 수정지상물이미지를 탐색하는 이미지탐색모듈; 기준지상물과 수정지상물 사이의 중심거리, 촬영 고도 및 수정지상물의 높이를 확인하여 카메라의 촬영각을 연산하고, 수정지상물이미지의 평면부 폭과 카메라의 촬영각을 확인하여 수정된 평면부 폭을 연산하며, 수정지상물이미지의 수정 전 평면부 이미지를 분리해서 수정된 평면부 폭에 맞춰 그 크기를 조정하고, 수정지상물이미지의 측면부 이미지는 제거하는 이미지수정모듈; 및 측면부 이미지가 제거된 촬영이미지에 수정된 평면부를 합성하고, 수정지상물이미지의 측면부 이미지 제거로 형성된 음영부분의 GPS좌표를 확인해서 이미지DB에서 음영부분의 실제이미지를 포함한 다른 촬영이미지를 이미지검색모듈을 매개로 검색하며, 다른 항공촬영이미지의 실제이미지를 크기 및 해상도를 일치시켜서 음영부분에 합성하고, 이미지DB의 촬영이미지 데이터를 갱신하는 이미지갱신모듈; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 영역별 영상데이터의 평면이미지만을 표현할 수 있는 정밀 영상처리시스템은 상기 기준지상물에 인접한 지표면에 설치되어 기준지상물과 수정지상물 사이의 중심거리 및 수정지상물의 높이 정보를 연산하는 지상측정기; 를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 영역별 영상데이터의 평면이미지만을 표현할 수 있는 정밀 영상처리시스템에서 상기 지상측정기는, 상기 기초대의 상부에 결합되는 수평조절부; 수평조절부의 상부에 결합되는 승강부; 승강부의 상부에 결합되는 회전부; 회전부와 통신하여 회전부를 제어할 수 있는 회전제어부; 회전부의 상부에 결합되는 각도조절모터; 및 각도조절모터의 상부에 결합되며 거리측정기 및 지상카메라가 탈착 가능하도록 장착되는 탈착고정부; 를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 영역별 영상데이터의 평면이미지만을 표현할 수 있는 정밀 영상처리시스템에서 상기 수평조절부는, 차량의 상부면에 결합되며 내부에 공간이 형성된 수평하우징; 수평하우징의 내부에 횡방향으로 배치되는 장착판; 장착판의 하면 중앙에 결합되며 구형 외주면을 가지는 구형부와 구형부의 상면에 일체로 형성되어 상단이 장착판의 중앙에 결합되는 수직봉을 구비한 회동체; 수평하우징의 내측 하부면에 고정되며 회동체의 구형부의 하부면에 대응하는 구형 내주면을 가지는 회동지지체; 회동지지체의 상부에 고정 결합되며 회동체의 구형부의 상부면에 대응하는 구형 내주면을 가지는 상측지지체; 및 일측은 장착판의 저면부를 지지하고 타측은 수평하우징의 상부면에 구름 접촉되어 장착판의 수평을 유지하는 수평유지부; 를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 영역별 영상데이터의 평면이미지만을 표현할 수 있는 정밀 영상처리시스템에서 상기 수평유지부는, 상기 장착부의 저면부에 마련되는 결합블록; 일측부가 결합블록에 회전 가능하게 결합되는 제1베이스바; 일측부가 제1베이스바의 내부에 배치되어 제1베이스바의 내부로 이동되는 제1실장바; 제1실장바에 마련되어 수평하우징의 하부면에 구름 접촉되는 제1수평롤러; 일측부는 제1베이스바의 내부에 결합되고 타측부는 제1실장바에 결합되어 제1실장바를 길이 조절되게 가이드하는 제1스프링부재; 일측부가 결합블록에 회전 가능하게 결합되는 제2베이스바; 일측부가 제2베이스바의 내부에 배치되어 제2베이스바의 내부로 이동되는 제2실장바; 제2실장바에 마련되어 수평하우징의 하부면에 구름 접촉되는 제2수평롤러; 일측부는 제2베이스바의 내부에 결합되고 타측부는 제2실장바에 결합되어 제2실장바를 길이 조절되게 가이드하는 제2스프링부재; 제1베이스바와 제2베이스바를 연결하여 제1베이스바와 제2베이스바의 간격을 유지시키는 바디연결스프링; 및 상기 제1수평롤러와 제2수평롤러가 접촉되는 영역의 수평하우징 하부면에 마련되어 제1수평롤러와 제2수평롤러의 접촉에 의해 전기를 발생시키는 압전소자부; 를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 영역별 영상데이터의 평면이미지만을 표현할 수 있는 정밀 영상처리시스템에서 상기 승강부는, 상기 수평조절판의 상부에 결합되는 승강구동부; 승강구동부의 상부에 결합되며 내부가 비어있는 구형의 승강하우징; 승강구동부에 연결되어 시계방향 또는 반시계방향으로 회전되고 상하로 승강하며 승강하우징의 내부에 배치되는 승강축; 승강축의 외벽에 힌지 결합되는 다수의 승강지지바디; 다수의 승강지지바디의 말단에 인출되게 장착되는 지지바; 지지바의 말단에 마련되어 승강하우징의 내벽에 지지되는 지지롤러; 일측부는 승강지지바디의 내부에 결합되고 타측부는 지지바에 결합되어 지지바를 탄성 지지하는 승강스프링; 및 다수의 승강지지바디를 서로 연결하여 다수의 승강지지바디가 지지될 수 있도록 하는 연결스프링; 을 포함하고, 상기 승강구동부의 작동시 승강 지지 바디, 지지바 및 지지롤러는 승강축과 함께 회전되면서 승강되고, 지지롤러는 승강하우징의 내벽에 구름 접촉되는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 영역별 영상데이터의 평면이미지만을 표현할 수 있는 정밀 영상처리시스템에서 상기 탈착고정부는, 각도조절모터의 상부에 결합되는 고정케이스; 고정케이스의 상부면에 결합되는 다수의 고정돌출부; 다수의 고정돌출부 내측에 각각 안착되는 제1플레이트 및 제2플레이트; 제1플레이트의 상부면에 결합되는 라이다; 제2플레이트의 상부면에 결합되는 GPS수신기; 및 제1플레이트와 제2플레이트의 상부에 배치되어 제1플레이트 및 제2플레이트의 상부면을 가압하는 고정가압부; 를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따른 영역별 영상데이터의 평면이미지만을 표현할 수 있는 정밀 영상처리시스템에서 상기 고정가압부는, 제1플레이트와 제2플레이트의 상부면에 횡방향으로 배치되며 중앙으로부터 단부로 갈수록 하부를 향해 만곡되는 제1가압대; 제1플레이트와 제2플레이트의 상부면에 횡방향으로 배치되며 중앙으로부터 단부로 갈수록 하부를 향해 만곡되는 제2가압대; 제1가압대와 제2가압대 사이에 배치되어 제1가압대와 제2가압대를 연결하는 고정연결대; 고정연결대의 중앙에 결합되며 하부를 향해 연장되는 고정로드; 및 고정케이스의 상부면에 결합되며 고정로드의 하단이 삽입 체결되는 로드체결부; 를 포함하는 것이 바람직하다.

위와 같은 구성을 가지는 본 발명은, 지상물이미지에서 측면부 이미지를 제거하고 평면부 이미지만 출력되도록 하여 이웃하는 다른 지상물이미지와의 간섭을 최소화하고, 도심지와 같이 수많은 지상물이 위치한 지역에서 효과적으로 길안내를 수행하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 지상측정기를 이용하여 기준지상물과 수정지상물 사이의 중심거리 및 수정지상물의 높이 정보를 정확하게 연산할 수 있으므로 정확성을 향상시키고 효율적인 운용이 가능하다는 장점이 있다.

도 1은 종래 항공사진 지도의 모습을 개략적으로 도시한 예시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 영역별 영상데이터의 평면이미지만을 표현할 수 있는 정밀 영상처리시스템의 각 구성을 도시한 블록도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 영상처리시스템이 적용되는 촬영이미지를 도시한 예시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 영상처리시스템의 처리방법을 도시한 순서도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 영상처리시스템에 의해 수정된 지상물이미지의 모습을 도시한 예시도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 영상처리시스템에 따라 보정된 수직 영상을 도시한 이미지.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 영상처리시스템 적용을 위한 항공 촬영 모습을 설명하기 위한 예시도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 지상측정기의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 수평조절부의 단면 모습을 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 수평유지부를 확대하여 도시한 도면.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 승강부의 단면 모습을 도시한 도면.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 회전제어부의 각 부품이 분해된 모습을 도시한 도면.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 탈착고정부의 각 부품이 분해된 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 2는 본 발명의 일실시예에 따른 영역별 영상데이터의 평면이미지만을 표현할 수 있는 정밀 영상처리시스템의 각 구성을 도시한 블록도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 영상처리시스템이 적용되는 촬영이미지를 도시한 예시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 영상처리시스템은 이미지DB(210), 이미지검색모듈(220), 이미지출력모듈(230), 지점선택모듈(240), 이미지탐색모듈(250), 이미지수정모듈(260) 및 이미지갱신모듈(270)을 포함하여 이루어진다.

또한, 본 발명에 따른 영상처리시스템은 후술하는 바와 같이 기준지상물(10)에 인접한 지표면에 설치되어 기준지상물(10)과 수정지상물(20) 사이의 중심거리 및 수정지상물의 높이 정보를 연산하는 지상측정기(100)를 더 포함한다(도 7 참조).

상기 지상측정기(100)는 무선통신부(140)를 이용하여 이미지DB(210), 이미지검색모듈(220), 이미지출력모듈(230), 지점선택모듈(240), 이미지탐색모듈(250), 이미지수정모듈(260) 및 이미지갱신모듈(270) 등의 구성과 통신할 수 있다.

상기 이미지DB(210)는 GPS좌표가 적용된 촬영이미지 데이터, 항공기의 촬영 고도 정보 및 지상물의 높이 정보를 저장하고, 상기 이미지검색모듈(220)은 이미지DB(210)의 특정 데이터 및 정보를 검색한다.

상기 이미지출력모듈(230)은 이미지검색모듈(220)이 검색한 촬영이미지 데이터를 읽고 출력한다. 상기 이미지출력모듈(230)은 화면 입력기능을 가지는 공지의 터치스크린에 촬영이미지 데이터를 출력한다.

상기 이미지출력모듈(230)은 사용자가 터치스크린을 터치한 지점을 확인하여 해당 정보를 입력하는 기능을 가질 수 있다. 예를 들어, 이미지출력모듈(230)은 '포토샵(어도비 시스템즈사에서 개발한 레스터 그래픽 편집기)', 마이크로소프트사의 대표적인 운영체제인 윈도우의 그래픽 편집기인 '그림판' 등과 같이 이미지 데이터를 확인해 이미지로 출력할 수 있는 통상적인 프로그램이 사용될 수 있다.

상기 지점선택모듈(240)은 촬영이미지에서 수정해야 할 수정지상물이미지(20a)의 탐색 기준을 설정한다. 이러한 탐색 기준으로는 촬영이미지에 포함된 도로이미지(30)가 활용될 수 있다.

예컨대, 기준지상물(10)과 수정지상물(20)의 인접 지역에는 아스팔트와 같이 균일한 색상의 골재가 포장된 도로가 위치한다. 이러한 도로는 기준지상물(10) 또는 수정지상물(20)과 매우 근접하므로 도 3에 도시된 것처럼 수정지상물(20)의 측면부가 촬영되어 도로 쪽으로 기울어진 외관을 보이게 되는 수정지상물이미지(20a)는 도로이미지(30)의 가장자리 부분을 점유할 수밖에 없다.

상기 지점선택모듈(240)은 사용자가 터치스크린을 통해 지정한 한 쌍의 초기점(P1)과 한 쌍의 말기점(P2)을 기준으로 해당 범위 내에 있는 이미지를 도로이미지(30)로 확정한다. 즉, 지점선택모듈(240)은 사용자가 선택한 초기점(P1) 및 말기점(P2)의 각 좌표값을 확인해서 이를 기준직선으로 연결해 잇고, 이렇게 형성된 기준직선은 도로의 경계가 되면서 도로이미지(30)의 범위가 확정되는 것이다.

상기 이미지탐색모듈(250)은 지점선택모듈(240)에 의해 설정된 탐색 기준에 따라 수정지상물이미지(20a)를 탐색한다. 구체적으로 상기 이미지탐색모듈(250)은 지점선택모듈(240)에 의해 범위와 그 경계가 확정된 도로이미지(30)의 색상을 확인한 후, 도로이미지(30)의 가장자리에 해당하는 픽셀의 지정된 색상을 확인하여 도로이미지(30)의 색상과 비교해 그 일치 여부를 확인한다.

상기 이미지탐색모듈(250)은 앞서 설정한 기준직선에 해당하는 픽셀의 지정된 색상을 확인하고, 이렇게 확인된 색상과 도로이미지(30)의 색상을 비교하여 일정 길이 이상 도로이미지(30)의 색상과는 불일치하면서 서로는 동일한 색상이 지정된 픽셀의 구간(T)이 확인되면, 해당 구간(T)은 수정지상물이미지(20a)가 위치한 것으로 간주해 이를 수정대상으로 설정한다.

만약, 수정지상물이미지(20a)에 해당하는 픽셀의 지정 색상과 도로이미지(30)에 해당하는 픽셀의 지정 색상이 일치하여 구간(T)이 확인되지 않는다면, 기준직선의 주변 픽셀의 지정 색상도 아울러 확인해서 기준직선으로부터 일정간격이상 벗어난 위치의 픽셀에도 도로이미지(30)의 색상과 동일 또는 유사한 색상이 연속적으로 확인되면, 이를 수정지상물이미지(20a)로 간주해서 수정대상으로 설정한다.

상기 이미지수정모듈(260)은 설정된 수정지상물이미지(20a)를 수정하고, 상기 이미지갱신모듈(270)은 수정된 수정지상물이미지(20a)를 기존의 촬영이미지 데이터에 적용해 합성 및 갱신 처리한다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 영상처리시스템의 처리방법을 도시한 순서도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 영상처리시스템에 의해 수정된 지상물이미지의 모습을 도시한 예시도이며, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 영상처리시스템에 따라 보정된 수직 영상을 도시한 이미지이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 영상처리시스템 적용을 위한 항공 촬영 모습을 설명하기 위한 예시도이다.

본 발명에 따른 영상처리시스템은 항공촬영시 촬영되는 지상물의 측면부를 보정하여 지도로서 완성된 이미지가 지상물의 평면만을 정확히 표시할 수 있도록 하고, 이를 통해 촬영이미지가 지도의 기능을 효과적으로 수행할 수 있도록 한다.

S11 : 수정대상 선택단계

상기 이미지출력모듈(230)은 다양한 지상물이미지(10a, 20a)를 포함하는 항공촬영이미지를 출력하고, 상기 지점선택모듈(240)과 이미지탐색모듈(250)은 수정지상물이미지(20a)를 탐색해 결정한다.

S12 : 수정대상 기준점 설정단계

수정지상물이미지(20a)가 결정되면, 촬영이미지에서 수정지상물이미지(20a)가 점유하고 있는 범위를 확인하고, 수정지상물이미지(20a)가 갖는 경계선을 기준점(a1 내지 a6)으로 설정한다.

기준점(a1 내지 a6)으로 선택되는 경계선은 도 5(a)에 도시한 바와 같이 수정지상물이미지(20a)의 평면부와 측면부의 경계부에 위치한 경계선(a3, a4)도 포함된다.

상기 이미지탐색모듈(250)은 수정지상물이미지(20a)에 해당하는 픽셀의 지정색상을 확인하여 수정지상물이미지(20a)의 경계를 확정하고, 이렇게 확정된 경계에서 모서리부분을 확인해서 기준점(a1 내지 a6)으로 설정한다.

이미지탐색모듈(250)은 수정지상물이미지(20a)의 기준점(a1 내지 a6)이 설정되면, 이러한 기준점(a1 내지 a6)을 기준으로 수정지상물이미지(20a)의 전체 폭(w1)과 평면부 폭(w2)을 각각 연산한다.

아울러, 기준점(a1 내지 a6)이 설정되면, 이미지탐색모듈(250)은 픽셀을 매개로 해당 지점에 대한 좌표값을 확인하고, 이러한 좌표값들을 이용해 공지의 연산방법으로 수정지상물이미지(20a)의 전체 폭(w1)과 평면부 폭(w2)을 연산할 수 있다. 여기에서, 전체 폭(w1)과 평면부 폭(w2)이란 수정지상물이미지(20a)의 기울어진 방향으로의 전체 및 평면부의 길이가 될 것이다.

S13 : 기준대상 선택단계

비행 중인 항공기에서 지상을 촬영할 시에는 도 7에 도시된 것처럼 특정 지상물의 평면이 정확히 촬영될 수 있다. 물론, 기준지상물(10)의 평면만을 100%로 촬영해서 항공촬영이미지에 출력할 수는 없으므로 사용자가 육안으로 확인할 때 평면으로 지각되면서 주변 도로이미지(30)를 식별할 수 있다면 기준지상물이미지(10a)로 선택되기에 충분하다.

한편, 사용자는 전술한 조건을 충족하는 기준지상물(10)을 기준대상으로 선택하되, 수정대상으로 선택된 수정지상물(20)의 위치를 고려해 선택하는 것이 바람직하다. 즉, 기준지상물(10)은 수정지상물(20)의 측면이 보이도록 기울어진 방향과 동일직선상에 위치하는 지상물을 선택해서 이를 기준대상으로 하는 것이다.

따라서, 이미지탐색모듈(250)은 수정지상물이미지(20a)가 도로이미지(30)를 덮은 방향으로 검색직선을 형성하고, 이미지출력모듈(230)은 이러한 검색직선을 터치스크린에 출력하여 사용자가 검색직선 상에 위치한 이미지들 중 기준지상물이미지(10a)로 선택할 지점을 터치해 이를 입력할 수 있도록 한다.

S14 : 기준대상 기준점 설정단계

기준지상물이미지(10a)가 선택되면, 이미지탐색모듈(250)은 사용자가 터치한 지점 픽셀의 지정 색상을 확인하여 당해 색상과 동일/유사한 픽셀의 범위를 기준지상물이미지(10a)의 경계로 확정하고, 이렇게 확정된 경계선을 기준점(b1 내지 b4)으로 설정한다.

상기 기준점(b1 내지 b4)이 설정되면, 이미지탐색모듈(250)은 기준점(b1 내지 b4)을 기준으로 전술한 바와 같이 기준지상물이미지(10a)의 평면 폭(L1)을 연산한다.

S15 : 촬영각 연산단계

기준지상물이미지(10a)가 선택되면, 이미지수정모듈(260)은 도 7에 도시한 바와 같이 촬영 중인 항공기가 기준지상물(10)의 직상방에 위치하면서 해당 기준지상물(10)을 촬영하는 것으로 구조화한다.

상기 이미지수정모듈(260)은 기준지상물(10)과 수정지상물(20) 간의 실제 중심거리(d)를 확인한다. 기준지상물(10)과 수정지상물(20) 간의 실제 중심거리(d)는 후술되는 지상측정기(100)를 통해 정밀하게 획득될 수 있다.

아울러, 상기 이미지검색모듈(220)은 이미지DB(210)에서 당해 촬영이미지 촬영시 항공기의 고도(h2)와 수정지상물(20)의 실제 높이(h1)를 확인한다. 수정지상물의 실제 높이(h1) 역시 후술되는 지상측정기(100)를 통해 획득될 수 있다.

상기 이미지수정모듈(260)은 항공기에서 촬영된 수정지상물(20)의 촬영각(θ)을 연산한다. 여기서 촬영각(θ)이란 카메라의 촬영방향과 수정지상물(20)의 배치방향의 각을 가리키는 것이다. 따라서, 항공기가 기준지상물(10)의 직상방에 위치하면서 항공기의 카메라가 기준지상물(10)을 촬영하는 촬영각(θ)은 '0도'가 될 것이다.

촬영각(θ) 연산은 [tanθ = (h2 - h1) / d]로 이루어진다.

S16 : 수정대상 범위연산단계

도시한 바와 같이, 항공기의 카메라가 수정지상물(20)의 직상방에 위치하지 못하면, 촬영된 수정지상물이미지(20a)는 수정지상물(20)의 평면부와 측면부가 포함돼 출력된다.

즉, 수정지상물이미지(20a)가 점유하는 것처럼 보이는 항공촬영이미지 내 면적은 수정지상물(20)이 지상을 점유하는 평면적을 항공촬영이미지의 축척 정도로 연산해 얻은 면적과 차이가 있는 것이다.

이를 좀 더 상세히 설명하면, 수정지상물이미지(20a)는 항공촬영시 수정지상물(20)이 비스듬히 촬영되면서 그 수정지상물이미지(20a)에 수정지상물(20)의 평면부와 측면부가 포함되고, 이로 인해 수정지상물(20)이 실제로 점유하지 않은 지상부분이 수정지상물(20)에 의해 가려진다.

이렇게 촬영된 항공촬영이미지에는 수정지상물(20)이 가린 부분도 수정지상물(20)의 일부분으로 확인되어서 수정지상물이미지(20a)는 수정지상물(20)의 실제 모습보다 큰 구조물로 보이게 된다.

이러한 오류는 수정지상물이미지(20a)에 인접하는 도로이미지(30)까지도 가려서 보이지 않게 하므로 당해 항공촬영이미지를 기반으로 제작된 지도를 이용하는 사용자는 혼란을 느끼게 된다.

따라서, 이러한 문제점을 해소하기 위해 항공촬영이미지에 출력된 수정지상물이미지(20a)의 크기를 보정하여 항공기가 수정지상물(20)의 직상방에서 촬영한 것과 같은 효과를 발하는 항공촬영이미지 수정을 진행한다.

이를 위해 상기 이미지수정모듈(260)은 보정해야 할 항공촬영이미지 내 수정지상물이미지(20a)의 평면부 폭(w2)과 촬영각(θ)을 연산하여 수정지상물(20)의 평면을 직상방에서 촬영했을 때의 수정된 평면부 폭(L2)을 구한다.

평면부의 폭(L2) 연산은 [sin(90-θ) = w2 / L2]로 이루어진다.

S17 : 수정대상 이미지보정단계

상기 이미지수정모듈(260)은 수정된 평면부 폭(L2)에 맞춰 보정된 수정지상물이미지(20a')를 완성한다. 보정된 수정지상물이미지(20a')는 기존 수정지상물이미지(20a)의 측면부는 제거되고, 평면부의 크기는 수정된 평면부 폭(L2)에 맞춰 보정된다.

우선, 기존 수정지상물이미지(20a)의 평면부 만을 절개해 독립된 평면이미지로 확보한다. 이렇게 확보된 평면이미지는 기존의 수정지상물이미지(20a) 평면부의 폭(w2) 대비 수정된 수정지상물이미지(20a')의 수정된 평면부 폭(L2)의 비율에 따라 변형되는데, 이러한 변형은 공지의 이미지변형기술을 적용할 수 있다.

상기 이미지갱신모듈(270)을 이용한 수정된 평면부를 합성할 때의 기준은 기준지상물이미지(10a)와 직접 마주하는 경계선(a1, a2)으로 한다. 이는 수정지상물이미지(20a)의 기울어진 모습과는 상관없이 기준지상물이미지(10a)와 비교해 상기 경계선(a1, a2)은 지상에서 항시 고정된 위치이기 때문이다.

S18 : 이미지합성단계

도 5에 도시한 바와 같이, 수정지상물이미지(20a')의 수정이 완료되면, 기존 수정지상물이미지(20a)가 점유해 출력되지 못했던 음영부분(D)의 처리가 요구된다. 이를 위해 이미지갱신모듈(270)은 이미지검색모듈(220)을 통해 이미지DB(210)에서 음영부분(D)의 실제이미지가 촬영된 다른 항공촬영이미지를 검색하고, 이렇게 검색된 다른 항공촬영이미지를 수정지상물이미지(20a')가 포함된 항공촬영이미지의 크기 및 해상도에 일치시킨다.

참고로, 이미지DB(210)에 저장된 항공촬영이미지는 수치지도로서 그 기능을 수행하는 데이터이므로 상기 항공촬영이미지에는 GPS좌표가 적용된 수치지도데이터이다.

따라서, 이미지갱신모듈(270)은 음영부분(D)에 대한 GPS좌표를 확인하고, 이를 기초로 이미지DB(210)를 검색해서 음영부분(D) 전체가 정상적으로 출력된 다른 항공촬영이미지를 검색할수 있다.

상기 실제이미지와 항공촬영이미지의 크기 및 해상도가 일치되면, 이미지갱신모듈(270)은 다른 항공촬영이미지에서 절개된 음영부분(D)의 실제이미지를 수정지상물이미지(20a')를 포함한 항공촬영이미지의 음영부분(D)에 합성하여 도 6에 도시된 것처럼 음영부분(D)을 제거하고, 완전한 수직영상이 출력되도록 한다.

S19 : 수직영상 데이터갱신단계

수정지상물이미지(20a')의 보정이 완료되면, 상기 이미지갱신모듈(270)은 실제이미지가 합성된 항공촬영이미지 데이터를 이미지DB(210)에 입력해 갱신한다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 지상측정기의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 7에 도시된 것처럼 지상측정기(100)는 기준지상물(10)에 인접한 위치에 설치되어 기준지상물과 수정지상물 사이의 중심거리(d) 및 수정지상물의 높이 정보(h1)을 연산할 수 있다.

도시된 바와 같이, 상기 지상측정기(100)는, 기초대(300)의 상부에 결합되는 수평조절부(800), 수평조절부(800)의 상부에 결합되는 승강부(700), 승강부(700)의 상부에 결합되는 회전부(400), 회전부(400)와 통신하여 회전부(400)를 제어할 수 있는 회전제어부(500), 회전부(400)의 상부에 결합되는 각도조절모터(110) 및 각도조절모터(110)의 상부에 결합되며 거리측정기(130) 및 지상카메라(120)가 탈착 가능하도록 장착되는 탈착고정부(600)를 포함한다.

상기 승강부(700)의 작동에 따라 거리측정기(130) 및 지상카메라(120)는 상하로 이동 가능하고, 각도조절모터(110)의 작동에 따라 거리측정기(130) 및 지상카메라(120)는 상하로 촬영 각도를 조절할 수 있다.

즉, 상기 각도조절모터(110)의 작동에 따라 거리측정기(130)가 수정지상물(20)을 직선으로 바라볼 수 있도록 배치되면 지상측정기로부터 수정지상물까지의 거리 정보(d')를 획득할 수 있고, 각도조절모터(110)의 작동에 따라 거리측정기(130)가 수정지상물(20)의 상단 끝부분을 바라볼 수 있도록 배치되면 지상측정기로부터 수정지상물의 상단까지의 각도 정보(θ')를 획득할 수 있다.

이러한 정보를 이용하여 기준지상물과 수정지상물 사이의 중심거리(d)는 [d = d' + L1/2 + L2/2]로 구해지고, 수정지상물의 높이 정보(h1)는 [tanθ' = h1 / d']로 구해진다.

물론, 이때 상기 지상측정기(100) 자체의 크기와 높이로 인해 기준지상물과 수정지상물 사이의 중심거리(d) 및 수정지상물의 높이 정보(h1)의 약간의 오차가 있을 수 있으나, 수십, 수백 미터에 달하는 건물의 크기나 높이에 비해서는 무시할만한 수준이다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 수평조절부의 단면 모습을 도시한 도면이고, 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 수평유지부를 확대하여 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 상기 수평조절부(800)는 기초대(300)의 상부에 결합되며, 수평하우징(810), 장착판(820), 회동체(830), 회동지지체(840), 상측지지체(850) 및 수평유지부(900)를 포함한다.

측정 작업을 수행하는 과정에서 지면이 경사진 경우 장착판(820)이 기울어지게 되고, 이에 따라 그 상부에 결합된 거리측정기(130) 및 지상카메라(120) 등도 기울어지게 되는데, 이때 후술되는 수평유지부(900)의 제1실장바(921)와 제2실장바(931)의 길이가 늘어나거나 줄어들어 장착판(820)이 수평을 유지할 수 있다.

상기 수평하우징(810)은 기초대(300)의 상부면에 결합되며, 내부에 공간이 형성된다. 또한, 수평하우징(810)의 상부면은 개방되어 있으며, 이러한 개방된 공간을 통해 장착판(820)과 후술되는 승강부(700)가 결합될 수 있다.

상기 장착판(820)은 수평하우징(810)의 내부에 횡방향으로 배치된다. 장착판(820)의 하면 중앙에는 회동체(830)가 결합된다. 회동체(830)는 장착판(820)의 하부에 결합되는 수직봉(831)과 수직봉의 하단에 일체로 형성되며 구형 외주면을 가지는 구형부(832)로 이루어진다.

상기 수평하우징(810)의 내측 하부면에는 회동체(830)의 구형부(832)의 하부면에 대응하는 구형 내주면을 가지는 회동지지체(840)가 고정된다. 상기 회동지지체(840)의 상부에는 회동체(830)의 구형부(832)의 상부면에 대응하는 구형 내주면을 가지는 상측지지체(850)가 고정 결합된다. 이러한 회동지지체(840)와 상측지지체(850)에 의해 회동체(830)의 구형부(832)는 회전 가능하도록 수평하우징(810)의 하부면에 결합될 수 있다.

상기 수평유지부(900)는 다수 개로 구성되며, 장착판(820)의 저면에 결합된다. 수평유지부(900)의 일측은 장착판(820)의 저면부를 지지하고 타측은 수평하우징(810)의 내측 하부면에 구름 접촉되어 장착판(820)의 수평을 유지한다.

상기 수평하우징(810)의 상부면에는 중심 방향을 향해 단면 'ㄱ'자 형태로 돌출되는 수직변위제한부(811)가 형성된다. 이러한 수직변위제한부(811)는 장착판(820)의 상방향으로 이동하는 크기를 제한하는 구성이다.

상기 수직변위제한부(811)의 하부면에는 수직감지센서부(860)가 장착된다. 수직감지센서부(860)는 장착판(820)이 접촉되면 신호를 검출할 수 있다. 수직감지센서부(860)에 신호가 검출되면, 해당 지면에 심한 요철 또는 깊은 웅덩이 또는 급경사 등이 형성되어 있는 것이므로, 이러한 지형에서는 정확한 측량정보를 수신하거나 검출할 수 없는 상태를 의미하는 것으로 설명될 수 있다.

한편, 상기 장착판(820)의 양 단부에는 수평하우징(810)의 내측에서 상하로 이동 가능한 제1가이드바(870)가 결합되고, 제1가이드바(870)의 단부에는 각각 제1롤러(871)가 형성된다.

상기 장착판(820)의 양 단부 내부에는 지지스프링(872)이 결합되며, 지지스프링(872)은 그 일단이 장착판(820)의 내부에 결합되고 타단이 제1가이드바(870)에 결합되어 제1가이드바(870)를 탄성 지지한다.

상기 수평하우징(810)의 내측면에는 상하방향으로 길게 가이드레일(812)이 장착되며, 이러한 가이드레일(812)에 제1롤러(871)가 수용 지지되어 장착판(820)이 수평을 원활하게 유지할 수 있도록 가이드한다.

상기 수평유지부(900)는, 장착판(820)의 저면부에 마련되는 결합블록(910), 일측부가 결합블록(910)에 회전 가능하게 결합되는 제1베이스바(920), 일측부가 제1베이스바(920)의 내부에 배치되어 제1베이스바(920)의 내부로 이동되는 제1실장바(921), 제1실장바(921)에 마련되어 수평하우징(810)의 하부면에 구름 접촉되는 제1수평롤러(922), 일측부는 제1베이스바(920)의 내부에 결합되고 타측부는 제1실장바(921)에 결합되어 제1실장바(921)를 길이 조절되게 가이드 하는 제1스프링부재(923), 일측부가 결합블록(910)에 회전 가능하게 결합되는 제2베이스바(930), 일측부가 제2베이스바(930)의 내부에 배치되어 제2베이스바(930)의 내부로 이동되는 제2실장바(931), 제2실장바(931)에 마련되어 수평하우징(810)의 하부면에 구름 접촉되는 제2수평롤러(932), 일측부는 제2베이스바(930)의 내부에 결합되고 타측부는 제2실장바(931)에 결합되어 제2실장바(931)를 길이 조절되게 가이드 하는 제2스프링부재(933), 제1베이스바(920)와 제2베이스바(930)를 연결하여 제1베이스바(920)와 제2베이스바(930)의 간격을 유지시키는 바디연결스프링(940)을 포함한다.

상기 수평유지부(900)는 전기 에너지 없이 스프링을 이용한 기계적 구조로 작동될 수 있고, 수평하우징(810)이 기울어지거나 다시 원위치로 복귀되는 경우 수평유지부(900)에 마련된 제1스프링부재(923), 제2스프링부재(933) 및 바디연결스프링(940)이 완충 작용을 하여 수평유지부(900)나 다른 부품으로 전달되는 진동을 감쇄시킬 수 있다.

또한, 제1실장바(921)와 제2실장바(931)는 제1스프링부재(923)와 제2스프링부재(933)에 의해 장착판(820)의 기울기에 대응되게 자동으로 길이 조절될 수 있고, 장착판(820)이 원 위치로 복귀되는 경우 제1스프링부재(923)와 제2스프링부재(933)이 신축에 의해 원 위치로 복귀될 수 있다.

구체적으로 상기 장착판(820)이 도시된 실시예에서 좌측이 아래로 내려오도록 기울어지면, 처음에는 제1베이스바(920)와 제2베이스바(930) 사이의 간격이 벌어지고 제1실장바(921) 및 제2실장바(931)가 제1베이스바(920) 및 제2베이스바(930) 내부로 들어와서 길이가 짧아지게 되나, 제1스프링부재(923), 제2스프링부재(933) 및 바디연결스프링(940)의 탄성복원력에 의해 제1베이스바(920)와 제2베이스바(930) 사이의 간격이 다시 좁아지고 제1실장바(921) 및 제2실장바(931)가 제1베이스바(920) 및 제2베이스바(930) 외부로 나가면서 길이가 길어지게 되어 장착판(820)의 좌측이 위로 올라가게 되면서 수평이 맞추어진다.

나아가, 상기 제1수평롤러(922)와 제2수평롤러(932)가 접촉되는 영역의 수평하우징(810) 하부면에는 압전소자부(950)가 마련될 수 있다. 장착판(820)이 기울어짐시 제1수평롤러(922)와 제2수평롤러(932)가 압전소자부(950)의 상부를 지나가면서 전기 에너지를 발생시킬 수 있고, 이 전기 에너지는 다른 부품으로 공급될 수 있다.

도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 승강부의 단면 모습을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 상기 승강부(700)는 수평조절부(800)의 상부에 결합되며, 승강부(700)의 상부에는 회전부(400)가 결합된다. 승강부(700)에 의해 회전부(400)와 그 상부에 결합된 거리측정기(130) 및 지상카메라(120) 등이 상하로 이동할 수 있다.

상기 승강부(700)는 승강구동부(710), 승강하우징(780), 승강축(720), 다수의 승강지지바디(730), 지지바(740), 지지롤러(750), 승강스프링(760) 및 연결스프링(770)을 포함하여 이루어진다.

상기 승강구동부(710)는 수평조절부(800)의 상부에 장착되며, 모터 등으로 구성되어 승강축(720)을 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시켜 승강(상승 또는 하강)시킬 수 있다.

상기 승강하우징(780)은 내부가 비어있는 구형으로 형성되며, 승강구동부(710)의 상부에 결합된다. 승강하우징(780)의 내부에는 승강축(720), 승강지지바디(730), 지지바(740), 지지롤러(750), 승강스프링(760) 및 연결스프링(770) 등이 내장될 수 있다.

상기 승강축(720)은 승강구동부(710)의 상부에 연결되며, 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전될 수 있다. 승강하우징(780)의 하단에는 승강축(720)이 관통할 수 있도록 홀이 형성되며, 승강축(720)은 이러한 홀을 관통하여 승강구동부(710)와 연결된다. 또한, 승강하우징(780)의 상단에도 승강축(720)이 관통할 수 있도록 홀이 형성되며, 승강축(720)의 상단은 이러한 홀을 관통하여 회전부(400)와 연결된다.

상기 다수의 승강지지바디(730)는 승강축(720)의 외벽에 힌지 결합된다. 즉, 승강지지바디(730)는 승강축(720)에 결합된 부분을 기준으로 상하로 회전할 수 있으며, 이에 따라 지지바(740) 및 지지롤러(750)도 상하로 회전할 수 있다.

도시된 실시예에서 다수의 승강지지바디(730)는 4개로 구성되며, 승강지지바디(730)가 승강축(720)에 결합되는 부분을 기준으로 상측에 2개가 배치되고, 하측에 2개가 배치된다.

상기 지지바(740)는 4개의 승강지지바디(730)의 각각의 말단에 인출 가능하도록 장착된다. 상기 지지바(740)가 인출 가능하므로 승강지지바디(730)의 단부로부터 지지바(740)의 단부까지의 전체 길이는 늘어나거나 줄어들 수 있다.

상기 지지바(740)의 말단에는 각각 지지롤러(750)가 회전 가능하도록 장착된다. 상기 지지롤러(750)는 승강하우징(780)의 내측 벽에 구름 접촉되며, 지지바(740)를 지지한다.

상기 승강스프링(760)은 일측부가 승강지지바디(730)의 내부에 결합되고, 타측부가 지지바(740)에 결합되며, 지지바(740)에 탄성력을 제공한다. 상기 승강스프링(760)에 의해 지지바(740)는 승강하우징(780)의 내측 벽 방향으로 이동하려고 한다.

상기 연결스프링(770)은 4개의 승강지지바디(730)를 서로 연결하며, 다수의 승강지지바디(730)가 서로 지지될 수 있도록 한다. 상기 연결스프링(770)은 4개로 구성된다.

구체적으로 승강지지바디(730)가 승강축(720)에 결합되는 부분을 기준으로 상측에 배치된 승강지지바디(730)를 서로 연결하는 연결스프링(770), 승강지지바디(730)가 승강축(720)에 결합되는 부분을 기준으로 하측에 배치된 승강지지바디(730)를 서로 연결하는 연결스프링(770), 승강지지바디(730)가 승강축(720)에 결합되는 부분을 기준으로 좌측에 배치된 승강지지바디(730)를 서로 연결하는 연결스프링(770) 및 승강지지바디(730)가 승강축(720)에 결합되는 부분을 기준으로 우측에 배치된 승강지지바디(730)를 서로 연결하는 연결스프링(770)으로 구성된다.

상기 승강구동부(710)의 작동시 승강지지바디(730), 지지바(740) 및 지지롤러(750)는 승강축(720)과 함께 회전되면서 승강되고, 지지롤러(750)는 승강하우징(780)의 내벽에 구름 접촉된다.

구체적으로 승강구동부(710)의 작동에 의해 승강축(720)이 상승되면, 승강지지바디(730)가 승강축(720)에 결합되는 부분을 기준으로 상측에 배치된 한 쌍의 승강지지바디(730)에 각각 결합된 지지바(740)는 승강스프링(760)의 탄성력을 이겨내고 승강지지바디(730) 내측으로 이동하고, 이에 따라 승강지지바디(730) 및 지지바(740)의 전체적인 길이는 줄어들게 된다.

또한, 승강구동부(710)의 작동에 의해 승강축(720)이 상승되면, 승강지지바디(730)가 승강축(720)에 결합되는 부분을 기준으로 하측에 배치된 한 쌍의 승강지지바디(730)에 각각 결합된 지지바(740)는 승강스프링(760)의 탄성력에 의해 승강지지바디(730) 외측으로 이동하고, 이에 따라 승강지지바디(730) 및 지지바(740)의 전체적인 길이는 늘어나게 된다.

상기 승강구동부(710)의 작동에 의해 승강축(720)이 하강되면, 승강지지바디(730)가 승강축(720)에 결합되는 부분을 기준으로 상측에 배치된 한 쌍의 승강지지바디(730)에 각각 결합된 지지바(740)는 승강스프링(760)의 탄성력에 의해 승강지지바디(730) 외측으로 이동하고, 이에 따라 승강지지바디(730) 및 지지바(740)의 전체적인 길이는 늘어나게 된다.

또한, 승강구동부(710)의 작동에 의해 승강축(720)이 하강되면, 승강지지바디(730)가 승강축(720)에 결합되는 부분을 기준으로 하측에 배치된 한 쌍의 승강지지바디(730)에 각각 결합된 지지바(740)는 승강스프링(760)의 탄성력을 이겨내고 승강지지바디(730) 내측으로 이동하고, 이에 따라 승강지지바디(730) 및 지지바(740)의 전체적인 길이는 줄어들게 된다.

이와 같이, 본 발명은 승강구동부(710)의 작동에 따라 승강축(720)이 승강되어 승강지지바디(730) 및 지지바(740)의 길이가 유기적으로 가변될 수 있으므로 승강이 안정적으로 이루어질 수 있다는 장점이 있다.

또한, 승강축(720)의 승강 시 4개의 지지롤러(750)가 승강하우징(780)의 내벽에 구름 접촉되면서 승강축(720)을 지지하므로 안정적이며, 승강축(720)의 승강 중에 승강하우징(780)에 외부 충격이 가해져도 승강스프링(760)과 연결스프링(770)이 수축 또는 팽창하면서 충격을 흡수할 수 있으므로 안정적이다.

도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 회전제어부의 각 부품이 분해된 모습을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 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 일반적인 회전모터(410) 및 회전스크류(420) 등으로 구성되어, 그 상부에 결합된 거리측정기(130) 및 지상카메라(120) 등을 수평 회전시키는 기능을 수행한다.

상기 회전제어부(500)는 회전부(400)와 통신할 수 있으며, 회전부(400)의 회전 각도를 제어하여 사용자가 원하는 각도로 거리측정기(130) 및 지상카메라(120)를 회전시킬 수 있도록 한다.

즉, 사용자가 회전제어부(500)를 작동시키면 이와 유선 또는 무선으로 연결된 회전부(400)가 회전하게 되고, 이에 따라 거리측정기(130) 및 지상카메라(120)가 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 거리측정기(130) 및 지상카메라(120)가 더 이상 회전하지 않도록 한다.

도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 탈착고정부의 각 부품이 분해된 모습을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 상기 탈착고정부(600)는 고정케이스(610), 다수의 고정돌출부(611), 제1플레이트(620), 제2플레이트(630), 지상카메라(120), 거리측정기(130) 및 고정가압부(640)를 포함하여 이루어진다.

상기 고정케이스(610)는 각도조절모터(110)의 상부에 결합되며, 전체적으로 육면체 형태로 이루어진다. 상기 고정케이스(610)에는 무선통신부(140)가 내장될 수 있다.

상기 무선통신부(140)는 이미지DB(210), 이미지검색모듈(220), 이미지출력모듈(230), 지점선택모듈(240), 이미지탐색모듈(250), 이미지수정모듈(260) 및 이미지갱신모듈(270) 등의 구성과 무선통신한다.

상기 다수의 고정돌출부(611)는 고정케이스(610)의 상부면에 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 상부면에는 지상카메라(120)가 결합되고, 제2플레이트(630)의 상부면에는 거리측정기(130)가 결합된다. 본 발명은 이와 같이 지상카메라(120) 및 거리측정기(130) 같은 부품들이 제1플레이트(620) 및 제2플레이트(630)에 결합되어 자유롭게 탈부착 가능하므로 사용자가 원하는 형태 및 구성으로 다양한 부품을 활용할 수 있다는 장점이 있다. 상기 거리측정기(130)는 거리 정보를 확인하고, 지상카메라(120)는 영상이미지를 확보함으로써 지형을 입체적으로 쉽게 확인할 수 있다.

도시된 실시예에서 상기 고정케이스(610)의 상부에는 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 상부에 배치되며, 제1플레이트(620)와 제2플레이트(630)의 상부면을 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 상부면에 횡방향으로 배치되며, 중앙으로부터 단부로 갈수록 하부를 향해 만곡되는 형태로 이루어진다.

상기 제1가압대(641)는 거리측정기(130) 및 지상카메라(120)를 기준으로 전방 측에 배치된다. 제1가압대(641)의 양 단부에는 상부를 향해 만곡되는 제1가압만곡부(641a)가 형성된다.

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

상기 제2가압대(642)는 거리측정기(130) 및 지상카메라(120)를 기준으로 후방 측에 배치된다. 제2가압대(642)의 양 단부에는 상부를 향해 만곡되는 제2가압만곡부(642a)가 형성된다.

다시 말하면, 상기 제1가압대(641)와 제2가압대(642)는 거리측정기(130) 및 지상카메라(120)를 기준으로 전후 양측에 나누어 배치되며, 제1가압만곡부(641a) 및 제2가압만곡부(642a)를 구비하여 제1플레이트(620) 및 제2플레이트(630)의 상부면을 강하게 가압할 수 있다.

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

상기 제1가압대(641) 및 제2가압대(642)는 스프링강으로 형성되어 탄성복원력을 가지며, 제1가압대(641) 및 제2가압대(642)의 탄성복원력에 의해 제1플레이트(620) 및 제2플레이트(630)의 상부면이 가압될 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, 하부를 향해 연장된다. 상기 로드체결부(645)는 고정케이스(610)의 상부면에 결합되며 고정로드(644)의 하단이 삽입 체결된다.

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

즉, 사용자는 제1플레이트(620) 및 제2플레이트(630)의 높이, 거리측정기(130) 및 지상카메라(120)의 무게, 요구되는 고정력, 플레이트의 개수 등 다양한 요인을 고려하여 고정케이스(610)의 상부면으로부터 제1가압대(641) 및 제2가압대(642)까지의 높이를 가변할 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 : 지상측정기 110 : 각도조절모터 120 : 지상카메라
130 : 거리측정기 140 : 무선통신부 210 : 이미지DB
220 : 이미지검색모듈 230 : 이미지출력모듈 240 : 지점선택모듈
250 : 이미지탐색모듈 260 : 이미지수정모듈 270 : 이미지갱신모듈
300 : 기초대 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 700 : 승강부 710 : 승강구동부
720 : 승강축 730 : 승강지지바디 740 : 지지바
750 : 지지롤러 760 : 승강스프링 770 : 연결스프링
780 : 승강하우징 800 : 수평조절부 810 : 수평하우징
811 : 수직변위제한부 812 : 가이드레일 820 : 장착판
830 : 회동체 831 : 수직봉 832 : 구형부
840 : 회동지지체 850 : 상측지지체 860 : 수직감지센서부
870 : 제1가이드바 871 : 제1롤러 872 : 지지스프링
900 : 수평유지부 910 : 결합블록 920 : 제1베이스바
921 : 제1실장바 922 : 제1수평롤러 923 : 제1스프링부재
930 : 제2베이스바 931 : 제2실장바 932 : 제2수평롤러
933 : 제2스프링부재 940 : 바디연결스프링 950 : 압전소자부

Claims (1)

1. GPS좌표가 적용된 촬영이미지 데이터, 촬영 고도 정보 및 지상물의 높이 정보를 저장하는 이미지DB;
   이미지DB의 데이터 및 정보를 검색하는 이미지검색모듈;
   이미지검색모듈이 검색한 촬영이미지 데이터를 입력기능을 갖는 터치스크린을 통해 출력하는 이미지출력모듈;
   이미지출력모듈에 출력된 촬영이미지 내에 지정된 한 쌍의 초기점과 한 쌍의 말기점의 좌표값을 확인하고, 좌표값을 잇는 기준직선을 설정하여 초기점과 말기점으로 둘러싸인 범위를 도로이미지의 범위로 확정하는 지점선택모듈;
   미리 설정된 탐색 기준에 따라 수정지상물이미지를 탐색하는 이미지탐색모듈;
   기준지상물과 수정지상물 사이의 중심거리, 촬영 고도 및 수정지상물의 높이를 확인하여 카메라의 촬영각을 연산하고, 수정지상물이미지의 평면부 폭과 카메라의 촬영각을 확인하여 수정된 평면부 폭을 연산하며, 수정지상물이미지의 수정 전 평면부 이미지를 분리해서 수정된 평면부 폭에 맞춰 그 크기를 조정하고, 수정지상물이미지의 측면부 이미지는 제거하는 이미지수정모듈; 및
   측면부 이미지가 제거된 촬영이미지에 수정된 평면부를 합성하고, 수정지상물이미지의 측면부 이미지 제거로 형성된 음영부분의 GPS좌표를 확인해서 이미지DB에서 음영부분의 실제이미지가 촬영된 촬영이미지를 이미지검색모듈을 매개로 검색하며, 음영부분의 실제이미지의 크기 및 해상도를 음영부분의 크기 및 해상도와 일치시켜서 음영부분에 합성하고, 이미지DB의 촬영이미지 데이터를 갱신하는 이미지갱신모듈; 을 포함하되,
   상기 기준지상물에 인접한 지표면에 설치되어 기준지상물과 수정지상물 사이의 중심거리 및 수정지상물의 높이 정보를 연산하는 지상측정기; 를 더 포함하고,
   상기 지상측정기는,
   기초대의 상부에 결합되는 수평조절부; 수평조절부의 상부에 결합되는 승강부; 승강부의 상부에 결합되는 회전부; 회전부와 통신하여 회전부를 제어할 수 있는 회전제어부; 회전부의 상부에 결합되는 각도조절모터; 및 각도조절모터의 상부에 결합되며 거리측정기 및 지상카메라가 탈착 가능하도록 장착되는 탈착고정부; 를 포함하며,
   상기 수평조절부는,
   기초대의 상부면에 결합되며 내부에 공간이 형성된 수평하우징; 수평하우징의 내부에 횡방향으로 배치되는 장착판; 장착판의 하면 중앙에 결합되며 구형 외주면을 가지는 구형부와 구형부의 상면에 일체로 형성되어 상단이 장착판의 중앙에 결합되는 수직봉을 구비한 회동체; 수평하우징의 내측 하부면에 고정되며 회동체의 구형부의 하부면에 대응하는 구형 내주면을 가지는 회동지지체; 회동지지체의 상부에 고정 결합되며 회동체의 구형부의 상부면에 대응하는 구형 내주면을 가지는 상측지지체; 및 일측은 장착판의 저면부를 지지하고 타측은 수평하우징의 상부면에 구름 접촉되어 장착판의 수평을 유지하는 수평유지부; 를 포함하고,
   상기 수평유지부는,
   상기 장착판의 저면부에 마련되는 결합블록; 일측부가 결합블록에 회전 가능하게 결합되는 제1베이스바; 일측부가 제1베이스바의 내부에 배치되어 제1베이스바의 내부로 이동되는 제1실장바; 제1실장바에 마련되어 수평하우징의 하부면에 구름 접촉되는 제1수평롤러; 일측부는 제1베이스바의 내부에 결합되고 타측부는 제1실장바에 결합되어 제1실장바를 길이 조절되게 가이드하는 제1스프링부재; 일측부가 결합블록에 회전 가능하게 결합되는 제2베이스바; 일측부가 제2베이스바의 내부에 배치되어 제2베이스바의 내부로 이동되는 제2실장바; 제2실장바에 마련되어 수평하우징의 하부면에 구름 접촉되는 제2수평롤러; 일측부는 제2베이스바의 내부에 결합되고 타측부는 제2실장바에 결합되어 제2실장바를 길이 조절되게 가이드하는 제2스프링부재; 제1베이스바와 제2베이스바를 연결하여 제1베이스바와 제2베이스바의 간격을 유지시키는 바디연결스프링; 및 상기 제1수평롤러와 제2수평롤러가 접촉되는 영역의 수평하우징 하부면에 마련되어 제1수평롤러와 제2수평롤러의 접촉에 의해 전기를 발생시키는 압전소자부; 를 포함하며,
   상기 승강부는,
   상기 수평조절부의 상부에 결합되는 승강구동부; 승강구동부의 상부에 결합되며 내부가 비어있는 구형의 승강하우징; 승강구동부에 연결되어 시계방향 또는 반시계방향으로 회전되고 상하로 승강하며 승강하우징의 내부에 배치되는 승강축; 승강축의 외벽에 힌지 결합되는 다수의 승강지지바디; 다수의 승강지지바디의 말단에 인출되게 장착되는 지지바; 지지바의 말단에 마련되어 승강하우징의 내벽에 지지되는 지지롤러; 일측부는 승강지지바디의 내부에 결합되고 타측부는 지지바에 결합되어 지지바를 탄성 지지하는 승강스프링; 및 다수의 승강지지바디를 서로 연결하여 다수의 승강지지바디가 지지될 수 있도록 하는 연결스프링; 을 포함하고,
   상기 승강구동부의 작동시 승강 지지 바디, 지지바 및 지지롤러는 승강축과 함께 회전되면서 승강되고, 지지롤러는 승강하우징의 내벽에 구름 접촉되며,
   상기 탈착고정부는,
   각도조절모터의 상부에 결합되는 고정케이스; 고정케이스의 상부면에 결합되는 다수의 고정돌출부; 다수의 고정돌출부 내측에 각각 안착되는 제1플레이트 및 제2플레이트; 제1플레이트의 상부면에 결합되는 라이다; 제2플레이트의 상부면에 결합되는 거리측정기; 및 제1플레이트와 제2플레이트의 상부에 배치되어 제1플레이트 및 제2플레이트의 상부면을 가압하는 고정가압부; 를 포함하고,
   상기 고정가압부는,
   제1플레이트와 제2플레이트의 상부면에 횡방향으로 배치되며 중앙으로부터 단부로 갈수록 하부를 향해 만곡되는 제1가압대; 제1플레이트와 제2플레이트의 상부면에 횡방향으로 배치되며 중앙으로부터 단부로 갈수록 하부를 향해 만곡되는 제2가압대; 제1가압대와 제2가압대 사이에 배치되어 제1가압대와 제2가압대를 연결하는 고정연결대; 고정연결대의 중앙에 결합되며 하부를 향해 연장되는 고정로드; 및 고정케이스의 상부면에 결합되며 고정로드의 하단이 삽입 체결되는 로드체결부; 를 포함하며,
   상기 회전제어부는,
   원통형의 삽입구가 형성된 회전케이스; 삽입구의 내측 하부면에 장착되는 버튼통신부; 삽입구에 상하 이동 및 회전 가능하도록 삽입되는 제어모듈; 제어모듈의 하부면과 삽입구의 하부면 사이에 장착되는 다수의 회전탄성부재; 및 삽입구의 상단에 결합되는 링 형상의 회전제어커버; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 영역별 영상데이터의 평면이미지만을 표현할 수 있는 정밀 영상처리시스템.

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