KR102557883B1 - 산림식물계절 및 적설 모니터링을 위한 카메라 모듈을 이용한 다방향 무인멀티카메라 시스템 및 산림식물계절 및 적설 모니터링 시스템 - Google Patents

산림식물계절 및 적설 모니터링을 위한 카메라 모듈을 이용한 다방향 무인멀티카메라 시스템 및 산림식물계절 및 적설 모니터링 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지상으로부터 수직하게 설치되고 카메라 모듈이 적어도 2이상의 방향으로 설치되는 산악기상관측망 타워; 산림식물계절 및 적설 모니터링을 위한 상기 카메라 모듈로 이루어진 다방향 무인멀티카메라; 및 상기 카메라 모듈의 상하회전을 가능하게 하는 회전부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 산림식물계절 및 적설 모니터링을 위한 카메라 모듈을 이용한 다방향 무인멀티카메라 시스템을 제공한다.

Description

산림식물계절 및 적설 모니터링을 위한 카메라 모듈을 이용한 다방향 무인멀티카메라 시스템 및 산림식물계절 및 적설 모니터링 시스템{MULTIDIRECTIONAL AUTOMATIC MULTICAMERA SYSTEM USING COMPACT CAMERA MODULE FOR PHENOLOGY AND SNOW MONITORING AND PHENOLOGY AND SNOW MONITORING SYSTEM}
본 발명은 산림식물계절 및 적설 모니터링을 위한 소형카메라 모듈을 이용한 다방향 무인멀티카메라 시스템 및 산림식물계절 및 적설 모니터링 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무인카메라 시스템을 이용한 산악지역 기상변화에 따른 산림환경 변화 모니터링 및 정보 연람 체계 개발을 가능하게 하는 다방향 무인멀티카메라 시스템 및 산림식물계절 및 적설 모니터링 시스템에 관한 것이다.
우리나라는 전 국토의 63% 이상을 산림이 차지하는 대표적인 산림 국가이며, 고도가 높고 지형적으로 복잡한 산악지역에서의 기상특징은 도심, 주거지 등 생활권과 구분되고 있다. 이러한 복잡한 산악지역의 특징은 산악지역 내의 환경변화에 영향을 미치므로 산악지역의 기상변화를 이해하기 위해서는 실시간적인 산림환경 변화 모니터링체계 구축이 필요하다.
주요한 산림환경 변화로 개엽, 개화, 낙엽 등 산림식물계절 연구가 진행되고 있으나 대부분 개별적인 관측이나 예측 알고리즘 개발에 초점이 맞추어져 있으며, 산림지역 적설 탐지 분야는 산림생태 뿐만 아니라 봄철 산불과 같은 산림재해와 매우 밀접한 연관이 있으나 실제 산림지역에서 산림환경 변화에 대한 실시간 모니터링 연구는 저조한 실정이다.
이외에도 산악지역의 적설량은 산불 발생과 매우 밀접한 관련이 있다. 산림지역의 적설 면적 비율은 지표에 공급되는 수분량과 연관이 있어서 겨울, 봄철 가뭄 및 산불 등 재난이 발생할 수 있으므로 적설 분포 데이터는 봄철 재난의 주된 원인을 파악하는데 중요한 자료이다. 적설 지역 및 적설량 확인은 광화학센서를 이용한 방법과 마이크로 웨이브를 사용한 방법이 있다. 국립방재연구원에서는 MODIS위성영상기반 폭설 대응을 위한 분석 모듈 개발을 진행한 바 있으며, 이를 통해 위성영상기반의 한반도 지역 적설 데이터 구축을 연구하였다. 이처럼 고지대의 기상관측소가 없거나 접근이 어려운 지역의 거시적인 관점의 접근에 위성자료를 활용하고 있다.
하지만, 산악지역의 적설 관측자료는 기상관측소의 관측정보와 위성자료에 의존하고 있다. 기상청의 관측장비는 개수가 제한적이며, 관측 위치가 대부분 사람이 거주하는 지역 중심의 운영을 통해 산림환경의 정보 적용은 미흡한 실정이다. 위성 자료의 경우 시ㅇ공간 해상도와 정확도(오차)에 대한 문제점이 남아있다.
따라서, 실시간 무인카메라 시스템을 이용한 산악지역 내의 기상과 환경변화 모니터링 시스템을 설계하고, 실제 산악기상관측망과 연계한 정보 연계시범 테스트를 통해 산림 식물계절 및 적설 모니터링 체계를 구축하여 과학적인 DB구축이 필요하다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 무인카메라 시스템을 이용한 산악지역 기상변화에 따른 산림환경 변화 모니터링 및 정보 연람 체계 개발을 가능하게 하는 산림식물계절 및 적설 모니터링을 위한 소형카메라 모듈을 이용한 다방향 무인멀티카메라 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명의 기술적 과제는 다음과 같은 수단에 의해 달성되어진다.
(1) 지상으로부터 수직하게 설치되고 카메라 모듈이 적어도 2이상의 방향으로 설치되는 산악기상관측망 타워; 산림식물계절 및 적설 모니터링을 위한 상기 카메라 모듈로 이루어진 다방향 무인멀티카메라; 및 상기 카메라 모듈의 상하회전을 가능하게 하는 회전부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 산림식물계절 및 적설 모니터링을 위한 카메라 모듈을 이용한 다방향 무인멀티카메라 시스템.
(2) 상기 (1)에 있어서,
카메라 모듈은 4방향으로 각각 90도 간격으로 설치된 것을 특징으로 하는 다방향 무인멀티카메라 시스템.
(3) 상기 (1)에 있어서,
상기 카메라 모듈은 카메라 케이스내 장착되며, 상기 카메라 케이스는 빗물가림창이 돌출형성된 상부커버, 전면창을 고정하는 전면프레임, 하부를 보호하는 하부 커버 및 후방을 보호하는 후면보호캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 다방향 무인멀티카메라 시스템.
(4) 상기 (3)에 있어서,
상기 회전부재는 상기 하부커버의 후단에 힌지결합되도록 형성된 것을 특징으로 하는 다방향 무인멀티카메라 시스템.
(5) 상기 (1)에 있어서,
산악기상관측망 타워 주위를 둘러싸고 상기 카메라 모듈에 의해 적설량을 확인할 수 있도록 적설네트가 지상으로부터 수직하게 설치된 것을 특징으로 하는 다방향 무인멀티카메라 시스템.
(6) 상기 (1)에 있어서,
산악기상관측망 타워 주위 적설량 측량영역을 촬영할 수 있는 광각렌즈가 장착된 카메라 모듈이 상기 산악기상관측망 타워에 설치된 것을 특징으로 하는 다방향 무인멀티카메라 시스템.
(7) 상기 (6)에 있어서,
광각렌즈가 장착된 카메라 모듈은 다방향 무인멀티카메라 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 다방향 무인멀티카메라 시스템.
(8) 상기 (1)에 있어서,
시스템의 외부노출 부위는 방수코팅처리된 것을 특징으로 하는 다방향 무인멀티카메라 시스템.
(9) 상기 (6)에 있어서,
상기 광각렌즈에 의해 촬영된 적설량 측량영역의 이미지를 분석하여 그림자 영역은 백색으로 처리하는 것을 특징으로 하는 다방향 무인멀티카메라 시스템.
(10) 상기 (9)에 있어서,
그림자 영역은 촬영시점과 촬영시점에서의 태양의 위치정보를 이용하여 그림자의 위치를 특정하고 해당 그림자 영역은 백색으로 처리하는 것을 특징으로 하는 다방향 무인멀티카메라 시스템.
(11) 지상으로부터 수직하게 설치되고 카메라 모듈이 적어도 2이상의 방향으로 설치되는 산악기상관측망 타워; 산림식물계절 및 적설 모니터링을 위한 상기 카메라 모듈로 이루어진 다방향 무인멀티카메라; 및 상기 카메라 모듈의 상하회전을 가능하게 하는 회전부재를 포함하되,
다방향 무인멀티카메라는 4방향을 촬영 내지 관측할 수 있는 4개의 카메라 모듈 및 상기 카메라 모듈의 동작을 제어하는 1개의 컨트롤 박스를 포함하고,
상기 컨트롤 박스는 함체;
상기 함체내에 장착되어 복수개의 카메라 모듈을 동작을 제어하는 제어보드;
상기 제어보드와 상기 각 카메라 모듈을 연결하는 케이블 및 상기 케이블이 삽입되는 보호용 튜브;
상기 제어보드에 탑재되며, 제어보드에서 전송되는 카메라의 동작 혹은 기능을 개별 제어하기 위한 신호를 각 카메라 모듈로 전송하는 카메라 분할기 혹은 복수개의 카메라 모듈로부터 수신되는 각 신호를 제어보드를 통해 서버로전송; 및
데이터 통신을 위한 무선랜을 포함하는 것을 특징으로 하는 산림식물계절 및 적설 모니터링을 위한 카메라 모듈을 이용한 다방향 무인멀티카메라 시스템.
(12) 지상으로부터 수직하게 설치되고 카메라 모듈이 적어도 2이상의 방향으로 설치되는 산악기상관측망 타워; 산림식물계절 및 적설 모니터링을 위한 상기 카메라 모듈로 이루어진 다방향 무인멀티카메라; 및 상기 카메라 모듈의 상하회전을 가능하게 하는 회전부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 산림식물계절 및 적설 모니터링을 위한 카메라 모듈을 이용한 다방향 무인멀티카메라 시스템; 및
상기 다방향 무인멀티카메라 시스템으로부터 촬영된 이미지를 전송받거나 제어신호를 전송하는 서버를 포함하는 산림식물계절 및 적설 모니터링 시스템.
상술한 바와 같이 본 발명은 무인카메라 시스템을 이용한 산악지역 기상변화에 따른 산림환경 변화 모니터링 및 정보 연람 체계 개발을 가능하게 하는 다방향 무인멀티카메라 시스템을 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 다방향 무인멀티카메라 시스템의 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 다방향 무인멀티카메라 시스템을 구성하는 카메라 모듈 및 이를 제어하는 컨트롤 박스의 세부구성도이다.
도 3a~3c는 카메라 모듈이 내장된 케이스와 지지대 프레임에 힌지결합된 회전부재를 보여주는 사진이다.
도 4a, 4b는 적설네트의 실시예를 보여주는 사진이다.
도 5는 적설량 측량영역의 이미지의 실시예를 보여주는 사진이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 다방향 무인멀티카메라 시스템의 실시예를 도시한 구성도로, 상기 시스템은 지상으로부터 수직하게 설치되고 카메라 모듈이 4방향으로 90도 간격으로 설치되는 산악기상관측망 타워(100), 산림식물계절 및 적설 모니터링을 위한 카메라 모듈(10)로 이루어진 4방향 무인멀티카메라(200), 및 상기 소형카메라 모듈(10)의 상하회전을 가능하게 하는 회전부재(11)를 포함한다.
상기 본 발명의 다방향 무인멀티카메라 시스템은 주로 사람이 거주하지 않는 산악지역 내에 설치하는 것을 목적으로 하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 사람이 거주하더라도 기존 관측시스템이 설치되지 않은 어떠한 지역에도 설치하는 것이 가능함은 물론이다.
산악기상관측망 타워(100)는 종래 산악기상을 관측하기 위해 국가 혹은 지자체 등을 통해 이미 설치된 것은 물론, 본 발명 시스템을 위해 새로이 설치되는 어떠한 형태의 것도 포함된다.
상기 산악기상관측망 타워(100)는 바람직하게는 높이 8m 이상의 것으로 하고, 상기 다방향 무인멀티카메라(200)가 장착되는 거치대가 고정 혹은 승하강 가능하도록 수직이송부재(미도시)가 설치된 것일 수도 있다. 전자의 경우 다방향 무인멀티카메라(200)의 높이는 고정되며, 후자의 경우에는 계절 혹은 특수한 경우(예로, 원거리 산불발생, 지면에서의 이상현상관측)에 대비하여 현 위치보다 높은 곳으로 승강하거나, 낮은 곳으로 하강할 수 있다.
상기 수직이송부재는 산악기상관측망 타워(100)에 렉과 피니언 및 이를 구동하는 전동모터를 이용하고, 전동모터의 방향 및 속도 등을 후술하는 제어보드(22)를 통해 제어하는 것이 가능하다.
다방향 무인멀티카메라(200)는 바람직하게는 전후좌우 4방향을 촬영 내지 관측할 수 있는 4개의 카메라 모듈(10) 및 상기 카메라 모듈의 동작을 제어하는 1개의 컨트롤 박스(20)를 포함한다.
상기 카메라 모듈(10)은 바람직하게는 IP 카메라 모듈을 포함하며, IP 카메라 모듈의 예로 와이드뷰 및 적외선 야간촬영, 자동 초점 기능 등의 옵션을 고려한 Raspberry Pi(RPI) 카메라 모듈을 들 수 있다. 본 발명의 실시예에서 상기 Raspberry Pi(RPI) 카메라 모듈의 픽셀은 5메가(최대 2592×1944)이고, 크기는 25mm×20mm×900mm인 것을 사용한다.
상기 컨트롤 박스(20)는 도 2에 도시된 바와 같이, 함체(21), 제어보드(22), 카메라 분할기(23), DC-DC 컨버터(24)를 포함한다.
함체(21)는 복수개의 카메라 모듈(10)과 케이블(30)을 통해 접속된다. 상기 케이블(30)은 함체와 각 카메라 모듈을 연결하는 보호용 튜브(31) 내에 삽입된다.
상기 튜브(31)는 플렉서블한 재질로 구성될 수도 있고, 플라스틱 혹은 금속재일 수도 있다. 상기 튜브(31)의 내부에 형성된 공간을 통해 카메라 모듈(10)과 상기 함체(21) 내부의 제어보드(22)가 케이블(30)을 통해 연결된다.
제어보드(22)는 바람직하게는 소형 컴퓨터 보드이며, 예를 들어 Raspberry Pi일 수 있다. 상기 Raspberry Pi 보드는 32GB 라즈비안 OS가 탑재되고, 카메라 구동은 Python 및 crontab을 이용하여 1시간 간격 촬영 가능하며, LTE 모뎀을 이용한 이미지 전송이 가능하고, 관측지역내 기상관측타워의 상시전원을 활용할 수 있어 적합하다.
카메라 분할기(23)는 제어보드(22)에 탑재되며, 복수개의 카메라 모듈로부터 수신되는 각 신호를 제어보드를 통해 서버로 전송하거나, 혹은 제어보드로 부터 전송되는 카메라의 동작 및 기능을 개별 제어하기 위한 신호를 각 카메라 모듈(10)로 전송한다.
DC-DC 컨버터(24)는 예를 들어, 외부에서 사용되는 12V 전압을 카메라 모듈(10) 및 제어보드(22)를 구동할 수 있는 5V로 변환한다.
상기 본 발명에서 도시하지는 않았으나, 데이터 통신을 위하여 무선랜(LTE급)이 상기 함체 내에 포함되어질 수 있음은 물론이다.
상기 본 발명에서 카메라 모듈(10)은 도 3a, 및 도 3b에 도시한 바와 같이, 카메라 케이스(13) 내부에 보호되며, 상기 카메라 케이스(13)는 하부 커버(13e)의 후단에서 회전부재(11)와 결합된다.
본 발명의 실시예에 따른 카메라 케이스(13)는 빗물가림창(13b)가 돌출형성된 상부커버(13a), 전면창(13c)을 고정하는 전면프레임(13d), 하부를 보호하는 하부 커버(13e) 및 후방을 보호하는 후면보호캡(13f)으로 이루어진다. 상기와 같은 구조는 우수 내지 빗물이 내리는 상황하에 내부에 내장된 카메라 모듈(10)로 수분 내지 습도가 유입 내지 증가하는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 한다.
바람직하게는 상기 전면프레임(13d)에는 전면창을 닦을 수 있도록 소정의 와이퍼(도 3c의 13g)가 장착되는 것이다. 이는 바람과 함께 눈 혹은 비가 옆으로 들이 칠 경우에는 전면창(13c)에 눈이 덮이거나 빗물로 인해 시야확보가 안되어 촬영이 곤란한 경우를 대비해서이다. 상기 와이퍼는 내부에 소형 회전모터(미도시)에 의해 구동이 가능하고, 제어보드(22)에 의해 동작이 제어될 수 있다. 바람직하게는 촬영된 이미지의 분석을 통해 눈이 쌓인 것으로 판단이 되거나, 빗물에 의해 시야가 흐려지는 것으로 판단할 경우에는 자동으로 제어보드(22)가 와이퍼의 동작을 제어하여 눈 혹은 빗물을 제거할 수 있도록 한다.
회전부재(11)는 도 3a에 도시한 바와 같이 카메라 모듈(10)의 촬영각도를 변경할 수 있도록 본 발명의 실시예에서는 지지대 프레임(40)의 단부에 힌지결합 방식을 이용한다.
상기 함체(21)도 지지대 프레임(40)에 결합될 수 있으며, 상기 지지대 프레임(40)은 산악기상관측망 타워(100)의 소정 높이에 고정 혹은 상하이동가능하게 설치된다.
카메라 모듈의 촬영각도는 30~90도(수평면을 기준으로 하방으로)가 바람직하며, 상기 카메라 모듈(10) 중 하나는 눈이 내릴 시기에는 적설량 측량영역(400)을 촬영하도록 90도 즉 수직 하방으로 지면을 볼 수 있도록 구성된다.
상기 본 발명의 시스템 중 외부노출 부위는 방수코팅처리되는 것이 바람직하다.
또한, 적설량 측량영역(400)을 촬영하기 위해 상기 카메라 모듈의 전면에 광각렌즈가 장착되어지는 것이 바람직하다.
상기 적설량 측량영역(400)은 도 5에 도시한 바와 같이 지면에 내린 적설량을 확인하기 위해 카메라가 촬영하는 소정의 영역(예로 10m×10m 직사각형)을 의미한다.
상기 광각렌즈가 장착된 카메라 모듈은 상기 4방향 무인멀티카메라(200) 중 어느 하나일 수도 있고, 이와 별도로 추가 설치되는 것도 가능하다.
본 발명의 시스템은 산악기상관측망 타워 주위를 둘러싸고 상기 카메라 모듈에 의해 적설량을 확인할 수 있도록 적설네트(410)가 도 4에 도시한 바와 같이 지상으로부터 수직하게 설치된다.
본 발명의 실시예로, 상기 적설네트(410)는 도 4a에 도시한 바와 같이, 스케일이 표시된 프레임(411)과 프레임 내부에 와이어로 구성된 격자형 네트(413)로 이루어진다. 또는 도 4b에 도시한 바와 같이 상기 네트와 독립적으로 혹은 보조적으로 색띠(414)를 이용하여 색의 구분을 통해 적설량을 판단할 수 있도록 하여 보다 정확성을 기할 수 있도록 한다.
따라서, 카메라 모듈이 촬영한 이미지를 분석하면 상기 스케일을 통해 적설량을 산출할 수 있고, 나아가 이미지 분석을 통해 적설량을 자동으로 산출하는 것이 가능하다.
본 발명에서는 적설량 측량영역(400)을 촬영하는 것에 의해 적설면적을 산출하는 것도 가능하다.
상기와 같이 적설네트를 이용한 적설량의 산출이나 적설량 측량영역의 적설면적 산출을 위해 이미지 프로세싱 기술이 채택되어질 수 있다.
전자의 경우 눈이 쌓인 높이는 프레임에 형성된 스케일을 이미지 처리기술을 이용하여 분석하는 것에 의해 쉽게 산출이 가능하고, 후자의 경우 촬영된 이미지 중 RGB 색상값이 백색인 영역은 눈이 쌓인 영역으로 판단하고, 이외에는 눈이 쌓이지 않은 것으로 판단하여 적설면적을 산출할 수 있다.
본 발명에서는 도 5에 도시한 바와 같이 적설량 측량영역(400) 중 그림자(410)나 시설(420)이 촬영된 경우에는 해당 그림자나 시설이 기록된 영역에 대한 보정이 필요하다.
본 발명의 바람직한 실시예에서는 그림자의 경우 태양의 위치에 따라 방향 및 크기가 정해지고, 태양의 위치정보는 국가기관이 운영하는 데이터베이스 등을 통해 수신할 수 있기에 촬영시점이 특정되면 해당 시점에서의 태양의 위치를 특정할 수 있고, 이때 그림자의 방향 및 크기(면적)가 특정될 수 있다.
이미지 프로세싱과정에서 실제는 눈이 쌓여 있으나, 위와 같이 그림자가 있는 영역 내지 시설이 촬영된 영역은 RGB 색상값이 백색으로 처리되지 않기 때문에 그림자나 시설 주위에 눈이 관찰된 경우에는 그림자 혹은 시설의 촬영영역 역시 실제 눈이 쌓여 있을 개연성이 매우 크므로 RGB 색상값을 백색으로 처리하여 보정하여야 한다.
상기와 같은 보정과정에 의해 실제로는 눈이 쌓인 영역을 눈이 쌓이지 않은 영역으로 처리함으로써 결과값이 적게 실제보다 산출되는 오류를 방지할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 지상으로부터 수직하게 설치되고 카메라 모듈이 적어도 2이상의 방향으로 설치되는 산악기상관측망 타워; 산림식물계절 및 적설 모니터링을 위한 상기 카메라 모듈로 이루어진 다방향 무인멀티카메라; 및 상기 카메라 모듈의 상하회전을 가능하게 하는 회전부재를 포함하되,
    상기 다방향 무인멀티카메라는 4방향을 촬영 내지 관측할 수 있는 4개의 카메라 모듈 및 상기 카메라 모듈의 동작을 제어하는 1개의 컨트롤 박스를 포함하고,
    상기 컨트롤 박스는 함체;
    상기 함체내에 장착되어 복수개의 카메라 모듈을 동작을 제어하는 제어보드;
    상기 제어보드와 상기 각 카메라 모듈을 연결하는 케이블 및 상기 케이블이 삽입되는 보호용 튜브;
    상기 제어보드에 탑재되며, 복수개의 카메라 모듈로부터 수신되는 각 신호를 제어보드를 통해 서버로 전송하거나, 혹은 제어보드부터 전송되는 카메라의 동작 혹은 기능을 개별 제어하기 위한 신호를 각 카메라 모듈로 전송하는 카메라 분할기; 및
    데이터 통신을 위한 무선랜을 포함하며,
    상기 카메라 모듈은 4방향으로 각각 90도 간격으로 설치되고,
    상기 카메라 모듈은 카메라 케이스내 장착되며, 상기 카메라 케이스는 빗물가림창이 돌출형성된 상부커버, 전면창을 고정하는 전면프레임, 하부를 보호하는 하부 커버 및 후방을 보호하는 후면보호캡을 포함하며,
    상기 회전부재는 상기 하부커버의 후단에 힌지결합되도록 형성되고,
    산악기상관측망 타워 주위를 둘러싸고 상기 카메라 모듈에 의해 적설량을 확인할 수 있도록 적설네트가 지상으로부터 수직하게 설치되되, 상기 적설량을 확인할 수 있는 카메라 모듈은 광각렌즈가 장착되며,
    상기 적설네트는 스케일이 표시된 프레임과 프레임 내부에 와이어로 구성된 격자형 네트로 이루어져, 카메라 모듈이 촬영한 적설네트의 이미지를 분석하여 적설량을 자동으로 산출하되, 상기 광각렌즈에 의해 촬영된 적설량 측량영역의 이미지를 분석하여 그림자 영역은 촬영시점과 촬영시점에서의 태양의 위치정보를 이용하여 그림자의 위치를 특정하고 해당 그림자 영역은 백색으로 처리하는 것을 특징으로 하는 다방향 무인멀티카메라 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    시스템의 외부노출 부위는 방수코팅처리된 것을 특징으로 하는 다방향 무인멀티카메라 시스템.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제1항의 다방향 무인멀티카메라 시스템; 및
    상기 다방향 무인멀티카메라 시스템으로부터 촬영된 이미지를 전송받거나 제어신호를 전송하는 서버를 포함하는 산림식물계절 및 적설 모니터링 시스템.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005033610A (ja) 2003-07-08 2005-02-03 Ecr:Kk 監視システム
KR101147327B1 (ko) 2010-06-24 2012-05-22 삼성전기주식회사 카메라모듈 및 이를 구비한 감시장치
KR101475851B1 (ko) 2012-11-28 2014-12-23 배수규 항공기 엔진의 압축기 모니터링 장치
KR101766626B1 (ko) 2017-01-20 2017-08-08 이광재 단말장치가 구비된 cctv 시스템

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100939079B1 (ko) * 2007-11-08 2010-01-28 ㈜ 거성유니텍 적설량 관측 시스템 및 적설량 원격 측정 방법
KR20210022973A (ko) * 2019-08-21 2021-03-04 한화테크윈 주식회사 멀티 카메라 장치 및 이를 포함하는 촬영 시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005033610A (ja) 2003-07-08 2005-02-03 Ecr:Kk 監視システム
KR101147327B1 (ko) 2010-06-24 2012-05-22 삼성전기주식회사 카메라모듈 및 이를 구비한 감시장치
KR101475851B1 (ko) 2012-11-28 2014-12-23 배수규 항공기 엔진의 압축기 모니터링 장치
KR101766626B1 (ko) 2017-01-20 2017-08-08 이광재 단말장치가 구비된 cctv 시스템

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