KR102594363B1 - 위성 및 드론 영상 데이터 기반 해양쓰레기 정보 제공방법 및 시스템 - Google Patents
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Abstract
위에서 살펴본 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 위성 및 드론 영상 데이터 기반 해양쓰레기 정보 제공방법은, 위성 영상을 획득하는 단계, 상기 획득한 위성 영상으로부터 상기 해양쓰레기의 분포 지역을 특정하는 단계, 상기 특정된 분포 지역에 대한 드론의 적어도 하나의 비행 경로를 설정하는 단계, 상기 드론이 상기 비행 경로를 따라 비행함으로써 촬영한 드론 영상을 획득하는 단계 및 상기 위성 영상 및 상기 드론 영상에 근거하여, 상기 해양쓰레기에 대한 분석 정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 위성 및 드론 영상 데이터 기반 해양쓰레기 정보 제공방법 및 시스템에 관한 것으로, 위성과 드론 영상 데이터를 이용하여 해양쓰레기를 탐지하고, 관련된 정보를 제공하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
바다는 지구 표면의 약 71%를 차지하며, 인간에게 유용한 자원을 제공하고, 동식물에게 살아가는 환경을 조성한다. 그러나, 산업발전과 더불어 선박 사고로 인한 유류 오염, 육지에서 바다로 유입되는 쓰레기(또는 폐기물)등으로 인한 바다의 오염이 심각한 문제로 대두되고 있다.
특히 바다에 버려지는 해양쓰레기는, 바다로 유입되는 모든 쓰레기로, 육지에서 흘러 들어가거나 배에서 버려지는 것 등 바닷속 또는 바다 위의 모든 쓰레기(또는 폐기물)를 이른다. 구체적으로, 해양쓰레기는 그 분포의 위치에 따라, 해안(또는 해변)쓰레기, 부유쓰레기, 침적(또는 해저)쓰레기 등으로 분류할 수 있다.
특히 해안 쓰레기를 관리 및 수거하기 위해서는, 해안에 분포된 해안 쓰레기에 대한 효과적인 모니터링이 필요하다.
전국 해안가에 쌓여 있는 쓰레기는, 대략 1만 2천 톤으로 추정하고 있으나, 지역별 쓰레기 양과 오염 정도는 정확히 파악되고 있지 못한 실정이다.
해안 쓰레기의 현장 조사 방식은 많은 시간과 인력, 비용의 소요로 인해 해변 중 일부 구간만을 선정하여 모니터링을 수행하며, 정확한 실태 파악에 상당한 오차 요인이 존재한다.
최근에는 사람의 접근이 힘들고 넓은 범위의 해안 쓰레기 모니터링을 위해 위성 영상을 이용하고 있으나, 쓰레기의 집적 구간에서 다소 높은 오탐지율이 나타난다.
또한, 해양쓰레기 처리를 위해서는 해양쓰레기의 성상에 대한 분석이 필수적이나, 위성을 통해서는 해양쓰레기의 성상을 분석하기 위해 필요한 고 해상도의 영상을 확보하기 어려운 단점이 존재한다.
따라서, 해양쓰레기의 신속하고 효과적인 수거 계획 마련을 위한 기술 개발에 대한 요구가 높아지고 있다.
본 발명은, 바다에 떠다니는 해양쓰레기를 관측하는데 적합한 영상 정보를 이용하여 해양쓰레기에 대한 효과적인 모니터링 방법 및 처리 방법을 제공하는 것이다.
보다 구체적으로, 본 발명은 해양쓰레기에 대한 효율적인 수거 계획 마련을 위하여, 위성 영상을 통해 해양쓰레기의 분포 지역을 특정하고, 해양쓰레기의 분포 지역 중 관심 영역에 대한 드론의 비행 경로를 수립하여 드론 영상을 수집하는 위성 및 드론 영상 데이터 기반 해양쓰레기 정보 제공방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
나아가, 본 발명은 사용자가 해양쓰레기의 성상을 포함하는 정보를 직관적으로 인식할 수 있도록, 위성 영상과 드론 영상의 융합 영상을 이용한 해양쓰레기의 정보 및 수거를 위해 필요한 자원 예측량을 제공하는 위성 및 드론 영상 데이터 기반 해양쓰레기 정보 제공방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
에서 살펴본 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 위성 및 드론 영상 데이터 기반 해양쓰레기 정보 제공방법은, 위성 영상을 획득하는 단계, 상기 획득한 위성 영상으로부터 상기 해양쓰레기의 분포 지역을 특정하는 단계, 상기 특정된 분포 지역에 대한 드론의 적어도 하나의 비행 경로를 설정하는 단계, 상기 드론이 상기 비행 경로를 따라 비행함으로써 촬영한 드론 영상을 획득하는 단계 및 상기 위성 영상 및 상기 드론 영상에 근거하여, 상기 해양쓰레기에 대한 분석 정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
나아가, 상기 특정된 분포 지역에 대한 상기 드론의 상기 비행 경로를 설정하는 단계는, 상기 분포 지역 중 관심 행정 구역에 해당하는 관심 영역을 특정하는 단계, 및 상기 관심 영역 내에서 상기 드론의 상기 적어도 하나의 비행 경로를 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
나아가, 상기 적어도 하나의 비행 경로를 설정하는 단계는, 상기 관심 영역을 기 설정된 기준에 근거하여, 복수의 서브 영역들로 분할하는 단계, 상기 복수의 서브 영역 중 제1 서브 영역에 대한 상기 드론의 제1 비행 경로를 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
나아가, 상기 드론이 상기 제1 비행 경로를 따라 상기 드론 영상 중 적어도 일부를 획득하는 것에 응답하여, 상기 복수의 서브 영역 중 상기 제1 서브 영역과 구분되는 제2 서브 영역에 대한 상기 드론의 제2 비행 경로를 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
나아가, 상기 관심 영역을 특정하는 단계는, 상기 관심 행정 구역에 포함된 특정 지역에 대한 분석 요청을 수신하는 단계, 및 상기 분석 요청에 근거하여, 상기 분포 지역 중 상기 제1 행정 구역과 중첩되는 영역을 상기 제1 영역으로 특정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
나아가, 상기 위성 영상을 획득하는 단계는, 재해 발생을 감지하는 것에 응답하여, 상기 재해가 발생한 지역의 기상 정보를 획득하는 단계, 상기 기상 정보에 근거하여, 상기 재해가 발생한 지역 중 상기 해양쓰레기가 발생할 것으로 예상되는 예상 지역을 특정하는 단계, 및 상기 예상 지역에 대한 상기 위성 영상을 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다.
나아가, 상기 분석 정보는, 상기 해양쓰레기의 성상에 관한 정보를 포함하고, 상기 해양쓰레기의 성상에 관한 정보에 근거하여, 상기 해양쓰레기에 대한 수거 계획을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
나아가, 상기 해양쓰레기에 대한 상기 분석 정보는, 상기 위성 영상에 기반하여 획득된 제1 분석 정보 및 상기 위성 영상과 상기 드론 영상에 기반하여 획득된 제2 분석 정보를 포함하고, 상기 제1 분석 정보 및 상기 제2 분석 정보 중 적어도 하나를 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 해양쓰레기 정보제공 시스템에 있어서, 상기 해양쓰레기 정보 제공 시스템의 제어부는, 통신부를 이용하여 위성 영상을 획득하고, 상기 획득한 위성 영상으로부터 상기 해양쓰레기의 분포 지역을 특정하고, 상기 특정된 분포 지역에 대한 드론의 적어도 하나의 비행 경로를 설정하고, 상기 드론이 상기 비행 경로를 따라 비행함으로써 촬영한 드론 영상을 획득하고, 상기 위성 영상 및 상기 드론 영상에 근거하여, 상기 해양쓰레기에 대한 분석 정보를 생성할 수 있다.
한편, 전자기기에서 하나 이상의 프로세스에 의하여 실행되며, 컴퓨터로 판독될 수 있는 매체에 저장 가능한 프로그램으로서, 상기 프로그램은, 위성 영상을 획득하는 단계, 상기 획득한 위성 영상으로부터 상기 해양쓰레기의 분포 지역을 특정하는 단계, 상기 특정된 분포 지역에 대한 드론의 적어도 하나의 비행 경로를 설정하는 단계, 상기 드론이 상기 비행 경로를 따라 비행함으로써 촬영한 드론 영상을 획득하는 단계 및 상기 위성 영상 및 상기 드론 영상에 근거하여, 상기 해양쓰레기에 대한 분석 정보를 생성하는 단계를 수행하는 명령어들을 포함할 수 있다.
위에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 위성 및 드론 영상 데이터 기반 해양쓰레기 정보 제공방법은, 위성 영상과 드론 영상의 융합 영상을 통해 해양쓰레기 정보를 생성하고, 해양쓰레기 정보에 기반한 수거 자원 예측량을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 해양쓰레기의 성상에 대한 정보를 생성하기 위하여, 위성 영상을 통해 해양쓰레기의 분포 지역을 특정하고, 해양쓰레기의 분포 지역 중 특정 관심 영역에 대한 드론의 비행 경로를 수립하여 드론 영상을 수집함으로써, 효율적으로 해양쓰레기에 대한 정보를 생성할 수 있다.
나아가, 본 발명에 따른 위성 및 드론 영상 데이터 기반 해양쓰레기 정보 제공방법은, 위성 영상을 통해 특정한 해양쓰레기의 분포 지역 중, 특정 행정 구역에 해당하는 영역에 대해 서로 중첩되지 않도록 드론의 비행 경로를 설정함으로써, 효율적으로 해양쓰레기에 대한 드론 영상을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 해양쓰레기 정보 제공 시스템을 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 해양쓰레기 정보 제공방법을 설명하기 위한 흐름도다.
도 3a는 본 발명에 따른 해양쓰레기의 분포를 파악하고자 하는 지역을 행정 구역별로 구분한 구성을 설명하기 위한 개념도다.
도 3b는 도 3a의 행정 구역별 정보에 기반하여, 해양쓰레기 분포 지역을 구분한 구성을 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 해양쓰레기의 분포 지역에 대한 드론의 비행 경로를 설정하는 구성을 도시한다.
도 5는 일 실시 예에 따른 드론의 비행 경로를 설정하는 방법을 설명하기 위한 흐름도다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따라, 관심 영역에 대한 드론의 비행 경로를 설정하는 구성을 도시한다.
도 7은 본 발명에 따라 생성된 해양쓰레기에 대한 분석 정보를 도시한다.
도 8은 다른 실시 예에 따른 해양쓰레기에 대한 분석 정보를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 해양쓰레기 정보 제공방법을 설명하기 위한 흐름도다.
도 3a는 본 발명에 따른 해양쓰레기의 분포를 파악하고자 하는 지역을 행정 구역별로 구분한 구성을 설명하기 위한 개념도다.
도 3b는 도 3a의 행정 구역별 정보에 기반하여, 해양쓰레기 분포 지역을 구분한 구성을 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 해양쓰레기의 분포 지역에 대한 드론의 비행 경로를 설정하는 구성을 도시한다.
도 5는 일 실시 예에 따른 드론의 비행 경로를 설정하는 방법을 설명하기 위한 흐름도다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따라, 관심 영역에 대한 드론의 비행 경로를 설정하는 구성을 도시한다.
도 7은 본 발명에 따라 생성된 해양쓰레기에 대한 분석 정보를 도시한다.
도 8은 다른 실시 예에 따른 해양쓰레기에 대한 분석 정보를 도시한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 해양쓰레기 정보 제공 시스템(100)을 도시한다.
도 1을 참조할 때, 본 발명에 따른 해양쓰레기 정보 제공 시스템(100)은, 위성 영상(101)을 이용하여 해양쓰레기의 분포 지역을 특정하고, 특정된 분포 지역에 대한 드론 영상(102)을 획득함으로써, 위성 영상(101)과 드론 영상(102)이 융합된 융합 영상을 이용하여 해양쓰레기에 대한 분석 정보를 생성하도록 구성될 수 있다.
이 때, 해양쓰레기는 모든 출처(source)로부터 해양환경으로 유입되는 제조 또는 처리된 고형 폐기물(solid waste material)로 정의되며, 해양 생태계에 물리적, 생물학적, 화학적 위협을 가하고 균형을 훼손하여 비단 환경 뿐만 아니라 경제적으로도 심각한 악영향을 야기할 수 있다.
또한, 본 발명에서 사용되는 위성 영상(101)은 인공 위성(11)에 탑재된 감지기(또는 센서(예를 들어, 이미지 센서, 카메라 등))에 의해 기록된 영상으로서, 넓은 의미로는 카메라에 의해 촬영된 우주사진 CLFC 등을 포함할 수 있다.
또한, 드론 영상(102)은 드론(12) 뿐만 아니라 예를 들면, 자율비행 및 촬영이 가능한 무인 항공기(Unmanned Aerial Vehicle; UAV)나 원격조종 카메라 등을 이용하여 촬영된 영상일 수도 있고, 상기 장치들을 이용하여 미리 촬영된 영상이나 이미지를 외부 기기나 서버 등으로부터 전달받는 과정에 의해 입수된 영상이나 이미지로서 상기 위성 영상과 융합될 수 있는 영상이나 이미지이면 충분하고, 그 종류나 형태가 특별히 제한되지 않는다.
본 발명에서 사용되는 “해양쓰레기 정보”는 위성 영상으로부터 검출될 수 있는 해양쓰레기에 관련된 다양한 정보로, 예를 들어, 해양쓰레기의 i) 종류(또는 명칭), ii) 위치(현재 위치), iii) 해양쓰레기의 분포 범위, iv) 해양쓰레기의 추정 무게, v) 성상(feature and state), 및 vi) 관심 영역내 드론 영상 확보율 중 적어도 하나일 수 있다. 다만, 해양쓰레기 정보가 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에서 사용되는 해양쓰레기에 대한 분석 정보는, 관측된 해양쓰레기를 수거하기 위해 필요한 i) 수거 비용, ii) 수거 장비, iii) 운반 장비 및 iv) 수거 비용 중 적어도 하나일 수 있다. 다만, 해양쓰레기와 관련된 분석 정보가 이에 한정되는 것은 아니며, “분석 정보”와 혼용되어 사용될 수 있다.
나아가, 본 발명에서, 사용되는 “관심 영역”은 해양쓰레기 분석을 위해 특정된 해상 구역을 의미할 수 있다. 예를 들어, 부산 지역 중 남구에 대한 해양쓰레기 정보 및 분석 정보를 획득하는 경우, 남구가 관심 영역이 될 수 있다.
한편, 본 발명에서 사용되는 해양쓰레기의 “성상”은 해양쓰레기를 구성하는 물질의 종류, 각 물질의 성질 및 상태로 이해될 수 있다. 예를 들어, 해양쓰레기의 성상은, 해양쓰레기에 포함된 플라스틱, 스티로폼, 및 비닐 각각에 대한 개수, 무게 및 부피 중 적어도 일부로 이해될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1에 도시된 바와 같이, 해양쓰레기 정보 제공 시스템(100)은 드론 및 위성 영상 가공부(110), 제어부(120), 드론 운용부(130), 통신부(140) 및 저장부(150) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이 때, 제어부(120)는 해양쓰레기 정보 제공 시스템(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 일 실시 예에 따른, 제어부(120)는 통신부(140)를 통해 수신한 위성 영상(101) 및 드론 영상(102)에 기반하여, 해양쓰레기에 대한 분석 정보를 생성할 수 있다. 이하에서는, 해양쓰레기에 대한 분석 정보를 생성하기 위한 전반적인 동작이 제어부(120)의 제어에 의해 수행되는 것으로 설명한다.
우선, 통신부(140)는 인공 위성(11), 드론(12) 및 외부 서버(미도시) 중 적어도 하나와 통신하고, 해양쓰레기 정보 제공 시스템(100)에 필요한 전반적인 정보를 수신 또는 송신하도록 이루어질 수 있다.
구체적으로, 통신부(140)는 인공 위성(11)으로부터, 위성 영상(101) 및 위성 영상(101)에 매칭된 위성 정보 중 적어도 하나를 수신할 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 통신부(140)는 외부 서버(미도시)를 통해 위성 영상(101) 및 위성 영상(101)에 매칭된 위성 정보를 수신할 수 있다. 즉, 통신부(140)는 외부 서버(미도시)를 매개체로 하여, 인공 위성(11)으로부터 위성 영상(101) 및 위성 영상(101)에 매칭된 위성 정보를 수신할 수 있다.
다만, 이하에서는 설명의 편의를 위해 인공 위성(11)으로부터 위성 영상(101) 및 위성 영상(101)에 매칭된 정보를 수신하는 것으로 설명하겠다. 또한, 이에 대한 구체적인 설명은 후술한다.
또한, 통신부(140)는 드론(12)과 통신적으로 연결됨으로써, 드론(12)이 촬영한 드론 영상(102) 및 드론 영상(102)에 매칭된 영상 정보 중 적어도 하나를 수신할 수 있다.
나아가, 통신부(140)는 제어부(120)에서 위성 영상(101) 및 드론 영상(102)에 근거하여 산출된 해양쓰레기와 관련된 정보를 사용자 단말로 전송할 수 있다.
여기서, 사용자 단말은, 컴퓨터 장치로 구현되는 고정 단말기이거나 이동 단말기일 수 있다. 전자 기기의 예를 들면, 스마트폰(smart phone), 휴대폰, 태블릿 PC, 컴퓨터, 노트북, 디지털방송용 단말, PDA(Personal Digital Assistants), 및 PMP(Portable Multimedia Player) 등이 있다. 또한, 전자 기기는 실질적으로 무선 또는 유선 통신 방식을 이용하여 네트워크를 통해 다른 전자 기기 또는 서버와 통신할 수 있는 다양한 물리적인 컴퓨터 장치들 중 하나를 의미할 수 있다.
본 발명에 따른 통신부(140)는 통신하는 디바이스의 통신 규격에 따라 다양한 통신 방식을 지원할 수 있다.
예를 들어, 통신부(140)는, WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced), 5G(5th Generation Mobile Telecommunication), 블루투스(Bluetooth™RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra-Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 영상 장비 및 디바이스(클라우드 서버 포함)와 통신하도록 이루어질 수 있다.
한편, 드론 및 위성영상 가공부(110)는 통신부(140)를 통해 수신한 드론 영상(102)과 위성 영상(101)을 가공하여 융합하고, 해양쓰레기를 검출하기 위한 융합 영상을 생성한다. 또한, 상기 융합 영상으로부터 해양쓰레기를 구체적으로 검출하고, 상기 검출에 근거하여 해양쓰레기와 관련된 분석 정보를 생성한다.
본 발명에서 설명되는 “가공”은, 인공 위성(11)으로부터 수신한 위성 영상(101)의 일부를 추출하거나, 잘라내거나 재배열하는 행위, 다양한 효과를 부가하는 데이터 처리를 포함하는 등의 영상 편집으로 이해될 수 있다.
상기 위성 영상(101)과 드론 영상(102)의 “융합”은 예를 들어, 입수된 위성 영상(101)과 드론 영상(102)을 각각 계통적 왜곡 보정(Systematic Correction), 대기보정(Atmospheric Correction), 정밀 기하보정(GCP, DEM, Polynomial) 등의 전처리 가공 과정을 거치도록 한 후, 영상융합(Image Fusion)하는 것으로 수행될 수 있다.
이 때, 사용될 수 있는 영상융합 기법은 예를 들어, 영상의 색상 체계를 이용한 기법(Color related Techniques)과 통계적/수치적 방법(Statistical/Numerical Method)을 사용할 수 있다. 영상의 색상 체계를 이용한 기법으로는 IHS(Intensity Hue Saturation) 변환 방법을 이용할 수 있고, 통계적/수치적 방법으로는 주성분 분석(PCA, Principal Component Analysis) 변환, 영상을 다해상도(Multi resolution)로 단계별로 분해하는 Wavelet 변환 방법을 이용할 수 있다.
다음으로, 저장부(150)는, 본 발명과 관련된 다양한 정보를 저장하도록 이루어질 수 있다. 본 발명에서 저장부(150)는 해양쓰레기 정보 제공 시스템(100) 자체에 구비될 수 있다. 이와 다르게, 저장부(150)의 적어도 일부는, 클라우드 서버 및 데이터베이스 중 적어도 하나를 의미할 수 있다. 즉, 저장부(150)는 본 발명에 따른 행정 구역 기준의 해양쓰레기와 관련된 분석 정보를 산출하기 위하여 필요한 정보가 저장되는 공간이면 충분하며, 물리적인 공간에 대한 제약은 없는 것으로 이해될 수 있다. 이에, 이하에서는, 저장부, 클라우드 서버 및 데이터베이스를 별도로 구분하지 않고, 모두 저장부(150)라고 표현하도록 한다. 이때, 클라우드 서버는 “클라우드 저장소”를 의미할 수 있다.
저장부(150)에는, 인공 위성(11)에서 수신된 위성 영상(101) 및 드론(12)에서 수신된 드론 영상(102) 중 적어도 하나가 저장될 수 있다.
나아가, 저장부(150)에는 i) 해양쓰레기의 분포 정보, ii) 해양쓰레기와 관련된 분석 정보, iii) 행적 구역(또는 행정 구역 구분 기준), iv) 행적 구역 단위의 수거 계획, v) 행정 구역 단위의 수거 계획에 따른 소요 자원 추정 값 중 적어도 하나를 정형 및 비정형 데이터로 분류한 데이터가 저장되어 있을 수 있다.
한편, 저장부(150)에는 위에서 열거한 정보의 종류 외에도 다양한 정보가 저장될 수 있다.
한편, 드론 운용부(130)는 해양쓰레기의 분포 지역에 대한 드론 영상(102)을 획득하기 위한 드론의 구동, 영상 촬영 및 영상의 송수신 등을 수행할 수 있다. 따라서, 드론 운용부(130)는 도 5 내지 도 6b에 도시된 것과 같이, 해양쓰레기의 분포 지역에 대한 드론의 비행 경로를 설정할 수 있다. 단 이에 대한 구체적인 설명은 후술한다.
나아가, 제어부(120)는 해양쓰레기 탐지부(121), 분석 정보 생성부(122), 및 모니터링부(124)를 포함할 수 있다.
단, 제어부(120)가 제어부(120)에 포함된 적어도 하나의 구성을 이용하여 해양쓰레기에 관련된 분석 정보를 생성하는 동작을 제어하는 구성에 대해서는 아래의 설명에서 후술한다.
이하에서는, 도면과 함께 본 발명에 따른 위성 영상과 드론 영상의 융합 영상을 이용한 해양쓰레기 정보 제공 방법 및 시스템(100)에 대하여 자세히 살펴보도록 한다.
도 2는 본 발명에 따른 해양쓰레기 정보 제공방법을 설명하기 위한 흐름도다.
도 3a는 본 발명에 따른 해양쓰레기의 분포를 파악하고자 하는 지역을 행정 구역별로 구분한 구성을 설명하기 위한 개념도다. 도 3b는 도 3a의 행정 구역 정보에 기반하여, 해양쓰레기 분포 지역을 구분한 구성을 도시한다. 도 4는 본 발명에 따른 해양쓰레기의 분포 지역에 대한 드론의 비행 경로를 설정하는 구성을 도시한다.
도 5는 일 실시 예에 따른 드론의 비행 경로를 설정하는 방법을 설명하기 위한 흐름도다. 도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따라, 관심 영역에 대한 드론의 비행 경로를 설정하는 구성을 도시한다.
도 7은 본 발명에 따라 생성된 해양쓰레기에 대한 분석 정보를 도시한다. 도 8은 다른 실시 예에 따른 해양쓰레기에 대한 분석 정보를 도시한다.
도 2를 참조하면, 일 실시 예에 따른 제어부(120)는 위성 영상(101)을 획득하여 해양쓰레기의 분포 지역을 특정하고, 해양쓰레기의 분포 지역에 대한 드론(12)의 비행 경로를 수립하여 드론 영상(102)을 수집함으로써, 해양쓰레기에 대한 분석 정보를 생성할 수 있다.
우선, 제어부(120)는 인공 위성(11)으로부터 해양쓰레기에 대한 위성 영상(301)을 획득할 수 있다(S201).
보다 구체적으로, 도 2, 도 3a 및 도 3b를 함께 참조하면, 제어부(120)는 재해(예: 태풍) 발생을 감지하는 것에 응답하여, 통신부(140)를 통해 재해가 발생한 지역에 대한 위성 영상(301)을 획득할 수 있다.
예를 들어, 제어부(120)는 외부 서버(미도시)(예: 기상청 서버)로부터 수신한 알림을 통해 재해 발생을 감지하는 것에 응답하여, 외부 서버로부터 재해가 발생한 지역의 기상 정보를 획득할 수 있다. 나아가, 제어부(120)는 획득한 기상 정보에 근거하여, 재해가 발생한 지역 중 해양쓰레기가 발생할 것으로 예상되는 예상 지역을 특정하고, 통신부(140)를 통해 예상 지역에 대한 위성 영상(301)을 획득할 수 있다.
또 다른 예를 들어, 제어부(120)는 위성 영상에 대한 실시간 모니터링을 통하여 재해 발생 및 재해가 발생한 지역을 감지하고, 재해가 발생한 지역에 대한 위성 영상(301)을 획득할 수 있다.
나아가, 도 3b에 도시된 것과 같이, 제어부(120)는 획득한 위성 영상(301)으로부터 해양쓰레기의 분포 지역(310)을 특정할 수 있다(S203).
보다 구체적으로, 제어부(120)(또는, 해양쓰레기 탐지부(121)는 통신부(140)를 통해 인공 위성(11)으로부터 수신한 위성 영상(301)을 이용하여 해양쓰레기의 분포 지역(310)을 특정(또는, 탐지)할 수 있다.
해양쓰레기의 분포 지역(310)은 예를 들어, 위성 영상(301)으로부터 특정된 해양쓰레기의 분포에 대하여, 행정적 기준 또는 특정 기준 중 어느 하나에 의하여 특정된 구역으로 설정되어 해양쓰레기의 분포 지역(310)으로 특정될 수 있다.
제어부(120)는 기 설정된 적어도 하나의 영상 분석 기법에 근거하여, 위성 영상(301)에서, 해양쓰레기가 분포한 지역을 특정하는 것이 가능하다. 이때, 영상 분석 기법은 인공지능 알고리즘에 근거할 수 있으며, 특별한 종류에 대한 제한은 두지 않는다.
한편, 제어부(120)는 해양쓰레기의 분포 지역(310)을 행정구역 기준으로 특정하는 것이 가능하다. 이때, 행정구역은 시, 군, 구, 동, 면, 읍, 리 등 다양한 구분 체계 중 적어도 하나에 근거하여, 구분되는 구역일 수 있다. 다양한 구분 체계 중 어느 수준의 체계에 대한 지역을 특정할지는 다양하게 변경될 수 있다.
예를 들어, 제어부(120)는 “구”를 기준으로, 해양쓰레기 분포 지역을 설정하도록 설정된 경우, 도 3b에서와 같이 위성 영상(301)으로부터 해양쓰레기가 부산 남부 지방 중 일부에 분포된 것이 검출되면, 해양쓰레기의 분포 지역(310)을 부산 남구 및 영도구 일대의 해안 지역으로 특정할 수 있다.
이와 같이, 위성 영상(301)으로부터 해양쓰레기 분포 지역이 특정된 경우, 제어부(120)는 해양쓰레기 분포 지역에 분포된 해양쓰레기에 대한 상세 분석을 위하여, 드론 영상을 획득하기 위한 프로세스를 수행할 수 있다.
드론 영상은, 위성 영상보다 고해상도의 영상으로 구성될 수 있으며, 제어부(120)는 고해상도 영상을 통해, 해양쓰레기 분포 지역에 대한 해양쓰레기 양, 성상 등에 대한 상세한 분석을 수행할 수 있다.
이와 같이, 제어부(120)는 위성 영상(301)으로부터 특정된 분포 지역에 대한 드론(12)의 비행 경로를 설정할 수 있다(S205).
보다 구체적으로, 제어부(120)는 해양쓰레기 탐지부(121)를 통해 특정된 해양쓰레기의 분포 지역(310)에 대하여, 특정된 분포 지역(310)에 대한 드론 영상(102)을 획득할 수 있도록, 드론 운용부(130)를 제어함으로써 드론(12)의 적어도 하나의 비행 경로를 설정할 수 있다.
이하에서는, 분포 지역에 대한 드론(12)의 적어도 하나의 비행 경로를 설정하는 방법에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 3a에 도시된 것과 같이, 부산 지역은 행정적 기준에 근거하여, 16개의 해상 구역(A1~A16)으로 구분될 수 있다. 16개의 행정 구역은, 해안과 인접한 행정 구역으로써 부산 남부의 남구(A1), 영도구(A2), 중구(A3) 및 동구(A4)를 포함하고, 해운대구(A14), 수영구(A10), 강서구(A7), 기장군(A16) 및 사하구(A6)를 더 포함할 수 있다.
따라서, 제어부(120)는 도 3a에 도시된 것과 같은 행정 구역 구분에 근거하여, 해양쓰레기의 분포 지역(310) 중 일부 영역을 관심 영역(311)으로 특정할 수 있다(S301).
예를 들면, 제어부(120)는 도 3b에 도시된 것과 같이, 해양쓰레기가 분포된 분포 지역(310) 중 부산 남구(A1, 321)에 해당하는 지역을 관심 영역(311)으로 특정할 수 있다. 다른 예(미도시)를 들면, 제어부(120)는 해양쓰레기가 분포된 분포 지역(310) 중 부산 영도구(A2, 322)에 해당하는 지역을 관심 영역으로 특정할 수 있다.
보다 구체적으로, 제어부(120)는 사용자로부터 수신한 해양쓰레기에 대한 분석 요청에 근거하여, 분포 지역(310) 중 일부 영역을 관심 영역(311)으로 특정할 수 있다.
예를 들어, 제어부(120)는 해양쓰레기에 대한 분석 요청을 송신한, 사용자 계정에 저장된 정보에 근거하여, 사용자 계정과 관련된 행정 구역을 특정하고, 해양쓰레기의 분포 지역(310) 중 특정된 행정 구역과 중복되는 영역을 관심 영역(311)으로 특정할 수 있다.
다른 예를 들어, 제어부(120)는 사용자 단말로부터 해양쓰레기에 대한 분석 요청이 송신된 위치를 파악함으로써, 파악된 위치를 포함하는 행정 구역을 특정하고, 해양쓰레기의 분포 지역(310) 중 특정된 행정 구역과 중복되는 영역을 관심 영역(311)으로 특정할 수 있다.
또 다른 예를 들어, 제어부(120)는 해양쓰레기에 대한 분석 요청에 포함된 행정 구역에 대한 정보에 근거하여 행정 구역을 특정하고, 해양쓰레기의 분포 지역(310) 중 특정된 행정 구역과 중복되는 영역을 관심 영역(311)으로 특정할 수 있다.
단, 해양쓰레기의 분포 지역(310) 중 일부 영역을 관심 영역(311)으로 특정하는 방법에 대해서는 상술한 예시에 한정되는 것은 아니며, 해양쓰레기의 분포 지역(310) 중 일부 영역을 특정하는 다양한 방법으로 이해될 수 있다.
나아가, 제어부(120)는 드론 운용부(130)를 제어함으로써, 특정된 관심 영역(311)에 대하여 드론(12)의 적어도 하나의 비행 경로(411, 412, 413)를 설정할 수 있다.
보다 구체적으로 도 4에 도시된 바와 같이, 제어부(120)는 관심 영역(311)에 대하여, 해양쓰레기의 분포에 따라 드론(12)이 비행하며 드론 영상(401)을 촬영할 수 있는 적어도 하나의 비행 경로(411, 412, 413)를 설정할 수 있다.
예를 들어, 제어부(120)는 관심 영역(311) 내의 해양쓰레기의 분포, 드론(12)의 성능(예: 비행 거리, 비행 시간), 관심 영역(311)의 기상 정보 중 적어도 일부에 근거하여, 관심 영역(311) 중 적어도 일부 영역에 대하여 드론 영상(401)을 획득하기 위한, 적어도 하나의 비행 경로(411, 412, 413)를 설정할 수 있다.
나아가, 제어부(120)는 관심 영역(311) 내의 해양쓰레기의 분포에 따라, 관심 영역(311)을 복수의 영역으로 구분하고, 복수의 영역 각각에 대해 드론(12)의 비행 경로(411, 412, 413)를 설정할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도 6a에 도시된 것과 같이, 제어부(120)는 관심 영역(311)을 복수의 서브 영역(611 내지 625)으로 분할할 수 있다(S501).
보다 구체적으로, 제어부(120)는 기 설정된 기준(예: 면적, 해양쓰레기의 밀도)에 근거하여, 관심 영역(311)을 복수의 서브 영역(611 내지 625)으로 분할할 수 있다.
예를 들어, 제어부(120)는 관심 영역(311) 내의 해양쓰레기의 분포, 드론(12)의 성능(예: 비행 거리, 비행 시간), 관심 영역(311)의 기상 정보 및 기 설정된 면적 기준 중 적어도 일부에 근거하여, 관심 영역(311)을 복수의 서브 영역(611 내지 625)으로 분할할 수 있다.
이 때, 제어부(120)는 복수의 서브 영역(611 내지 625) 각각을 서로 중첩되지 않도록 분할할 수 있다.
나아가, 제어부(120)는 복수의 서브 영역(611 내지 625) 각각에 대응되는 드론(12)의 비행 경로를 설정할 수 있다.
보다 구체적으로, 제어부(120)는 복수의 서브 영역(611 내지 625) 중 제1 서브 영역(611)에 대한 제1 비행 경로(631)를 설정할 수 있다(S503).
예를 들어, 제어부(120)는 제1 서브 영역(611)에 대하여, 제1 비행 경로(631)를 설정함으로써, 제1 서브 영역(611)에 대해 드론(12)이 제1 비행 경로(631)를 따라 비행함으로써 촬영한 제1 서브 영역(611)에 대한 드론 영상을 획득할 수 있다.
나아가, 제어부(120)는 드론(12)이 제1 비행 경로(631)에 따라 비행함으로써 드론 영상 중 적어도 일부를 획득하는 것에 응답하여, 제1 서브 영역(611)과 구분되는 제2 서브 영역(612)에 대한 제2 비행 경로(632)를 설정할 수 있다(S505).
보다 구체적으로, 제어부(120)는 드론(12)이 제1 비행 경로(631)에 따라 비행함으로써 드론 영상 중 적어도 일부를 획득하는 경우, 제1 서브 영역(611)에 대한 드론 영상의 획득 여부를 저장부(150) 또는 외부 서버(미도시)에 업데이트 할 수 있다. 이어, 제어부(120)는 업데이트된 정보에 근거하여, 제1 서브 영역(611)과 구분되는 제2 서브 영역(612)에 대한 제2 비행 경로(632)를 설정할 수 있다.
이에 따라, 제어부(120)는 드론(12)이 제2 비행 경로(632)를 따라 비행함으로써 촬영한 제2 서브 영역(612)에 대한 드론 영상을 획득할 수 있다.
한편, 제어부(120)는 도 6a 및 도 6b에 도시된 것과 같이, 드론(12)이 복수의 서브 영역(611 내지 625) 각각에 대해 설정된 비행 경로를 따라 비행함으로써 드론 영상 중 적어도 일부를 획득하는 것에 응답하여, 사용자 단말을 통해 드론 영상 확보율에 관한 정보를 제공하는 아이콘(650)을 표시할 수 있다.
이 때, 드론 영상 확보율은 복수의 서브 영역(611 내지 625) 전체 면적 대비, 드론(12)이 비행을 통해 드론 영상을 확보한 영역의 비율로 이해될 수 있다.
예를 들어, 도 6b에 도시된 바와 같이, 제어부(120)는 드론(12)이 복수의 서브 영역(611 내지 625) 중 제1 서브 영역(611) 내지 제5 서브 영역(615)을 비행함으로써 드론 영상 중 적어도 일부를 획득하는 것에 응답하여, 33.3%의 드론 영상 확보율을 포함하는 아이콘(650)을 표시할 수 있다.
또한, 제어부(120)는 복수의 서브 영역(611 내지 625) 중 적어도 일부에 대한 드론(12)의 비행 여부에 대해 업데이트된 정보에 근거하여, 드론 영상 확보율을 판단하고, 판단된 드론 영상 확보율에 관한 정보를 포함하는 아이콘(650)을 사용자 단말을 통해 표시할 수 있다.
나아가, 제어부(120)는 드론(12)이 설정된 비행 경로에 따라 비행함으로써 촬영한 드론 영상을 획득할 수 있다(S207).
보다 구체적으로, 제어부(120)는 드론(12)이 관심 영역(311)에 대해 설정된 비행 경로에 따라 비행함으로써 촬영한 드론 영상을 통신부(140)를 통해 획득할 수 있다.
예를 들어, 제어부(120)는 제1 서브 영역(611)에 대해 제1 비행 경로(631)를 따라 비행함으로써 획득한 제1 드론 영상 및 제2 서브 영역(612)에 대해 제2 비행 경로(632)를 따라 비행함으로써 획득한 제2 드론 영상을 포함하는 드론 영상을 획득할 수 있다.
나아가, 제어부(120)는 위성 영상 및 드론 영상에 근거하여, 해양쓰레기에 대한 분석 정보를 생성할 수 있다(S209).
제어부(120)(또는, 분석 정보 생성부(122))는 통신부(140)를 통해 획득한 위성 영상(301) 및 드론 영상(401), 또는 드론 및 위성영상 가공부(110)를 통해 생성된 융합 영상 중 적어도 일부를 이용하여, 해양쓰레기와 관련된 정보(예: 분석 정보)를 생성할 수 있다.
보다 구체적으로, 제어부(120)는 위성 영상(101), 드론 영상(102) 또는 융합 영상 중 적어도 일부를 기 설정된 모델에 입력함으로써, 해양쓰레기에 대한 분석 정보를 생성할 수 있다.
예를 들어, 제어부(120)는 위성 영상(301), 드론 영상(401) 또는 융합 영상 중 적어도 일부를 이용하여 i) 행정 구역별 해양쓰레기 분포 정보, ii) 행정 구역별 해양쓰레기 분포에 따른 수거에 요구되는 자원의 예측량을 생성할 수 있다.
예를 들어, 제어부(120)는 위성 영상, 드론 영상 및 위성 영상과 드론 영상을 융합하여 생성한 융합 영상 중 적어도 일부를 기 설정된 모델에 입력함으로써, 관심 영역(311)에 발생한 해양쓰레기와 관련된 분석 정보를 생성할 수 있다.
도 7에 도시된 것과 같이, 제어부(120)는 위성 영상, 드론 영상 및 위성 영상과 드론 영상을 융합하여 생성한 융합 영상 중 적어도 일부에 근거하여, 부산 남구 지역의 해양쓰레기 발생 정보와 관련된 리포트(700)를 생성할 수 있다.
부산 남구 지역의 해양쓰레기 발생 정보와 관련된 리포트(700)(이하, 리포트(700))는 해양쓰레기의 발생 지역(710), 위성 영상을 이용한 제1 추정 값(720), 위성 영상 및 드론 영상을 이용한 제2 추정 값(730) 및 수거 자원에 대한 제3 추정 값(740) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
구체적으로, 리포트(700)는 관심 영역에 대한 위성 영상 및 드론 영상 중 적어도 일부를 포함하는, 해양쓰레기의 발생 지역(710)에 관한 정보를 포함할 수 있다.
이를 통해, 해양쓰레기 정보 제공 시스템(100)은 리포트(700)의 해양쓰레기 발생 지역(710) 항목을 통해, 해양쓰레기의 위치 및 분포에 대한 정보를 사용자에게 직관적으로 제공할 수 있다.
또한, 리포트(700)는 위성 영상만을 이용하여 추정한 해양쓰레기의 분포에 관련된 정보를 포함하는 제1 추정 값(720)을 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 제어부(120)는 관심 영역(311)에 대한 위성 영상을 기 설정된 모델에 입력함으로써, 면적(721), 무게(722) 또는 성상(723) 중 적어도 일부를 포함하는 제1 추정 값(720)을 획득할 수 있다.
예를 들어, 제어부(120)는 관심 영역(311)에 대한 위성 영상을 기 설정된 모델에 입력함으로써, 281m2의 면적으로 분포하고, 75,000톤의 무게를 가지는 해양쓰레기에 대한 정보를 제1 추정 값(720)으로써 획득하고, 리포트(700)를 통해 사용자에게 제공할 수 있다.
또한, 리포트(700)는 위성 영상과 드론 영상을 함께 이용하여 추정한 해양쓰레기의 분포에 관련된 정보를 포함하는 제2 추정 값(720)을 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 제어부(120)는 관심 영역(311)에 대한 위성 영상 및 드론 영상을 기 설정된 모델에 입력함으로써, 면적(731), 무게(732) 또는 성상(733) 중 적어도 일부를 포함하는 제2 추정 값(730)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 제어부(120)는 관심 영역(311)에 대한 위성 영상 및 드론 영상을 기 설정된 모델에 입력함으로써, 284.7m2의 면적으로 분포하고, 77,440톤의 무게를 가지며, 플라스틱, 스티로폼, 비닐을 각각 101, 81, 32톤씩 포함하는 해양쓰레기에 대한 정보를 제2 추정 값(730)으로써 획득하고, 리포트(700)를 통해 사용자에게 제공할 수 있다. 또한, 제2 추정 값(730)은 관심 영역(311) 중 드론 영상을 확보한 영역의 비율로써 드론 영상 확보율(734) 또는 드론 영상 확보율(734)에 따른 제2 추정 값(730)의 정확도(또는 신뢰도)(미도시)를 더 포함할 수 있다.
이를 통해, 해양쓰레기 정보 제공 시스템(100)은 위성 영상만을 이용하여 획득한 제1 추정 값(720)과 위성 영상 및 드론 영상을 함께 이용하여 획득한 제2 추정 값(730)에 대한 비교 정보를 사용자에게 제공할 수 있다.
예를 들어, 제2 추정 값(730)은 제1 추정 값(720)에 비해 상대적으로 높은 정확도(또는, 신뢰도)를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 리포트(700)는 제1 추정 값(720) 또는 제2 추정 값(730) 중 적어도 하나에 기반하여 획득한 수거 자원에 대한 제3 추정 값(740)을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 제어부(120)는 제1 추정 값(720) 또는 제2 추정 값(730) 중 적어도 하나를 기 설정된 모델에 입력함으로써, 해양쓰레기를 수거하기 위해 요구되는 자원에 대한 제3 추정 값(740)을 획득할 수 있다.
이 때, 수거 자원에 대한 제3 추정 값(740)은 파악된 해양쓰레기를 수거하기 위해 소요되는 금액, 수거 장비의 대수, 운반 장비의 대수 및 소요 인력 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 제어부(120)는 제1 추정 값(720) 또는 제2 추정 값(730) 중 적어도 하나를 기 설정된 모델에 입력함으로써, 1500만원, 수거 장비 15대, 운반 장비 12대 및 784명의 인력이 소요되는 수거 계획에 대한 제3 추정 값(740)을 획득하고, 리포트(700)를 통해 사용자에게 제공할 수 있다.
이를 통해, 해양쓰레기 정보 제공 시스템(100)은, 관심 영역(311)에 발생한 해양쓰레기와 관련된 분석 정보를 사용자에게 직관적으로 제공함으로써, 각 효율적으로 수거 계획을 수립하도록 할 수 있다.
다른 실시 예에 따른 도 8을 참조하면, 제어부(120)는 위성 영상, 드론 영상 및 위성 영상과 드론 영상을 융합하여 생성한 융합 영상 중 적어도 일부에 근거하여, 태풍 A로 인한 해양쓰레기 관련 정보를 포함하는 리포트(800)를 생성할 수 있다.
태풍 A로 인해 발생한 해양쓰레기와 관련된 정보 리포트(800)(이하, 리포트(800))는 해양쓰레기의 발생 지역(801), 지역별 해양쓰레기의 분포 정보(802), 관심 영역(311)과 다른 영역의 예상 발생량을 비교하는 제1 정보(810), 관심 영역(311)과 다른 영역의 예상 소요 금액을 비교하는 제2 정보(820) 및 관심 영역(311)과 다른 영역의 예상 소요 인력을 비교하는 제3 정보(830) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
구체적으로, 리포트(800)는 관심 영역(311)에 대한 위성 영상 또는 드론 영상 중 적어도 일부를 포함하는, 해양쓰레기의 발생 지역(801)에 관한 정보를 포함할 수 있다.
나아가, 리포트(800)는 관심 영역(311)을 포함하는 해양쓰레기의 분포 지역(310) 내의 각 행정 구역들에 대한 해양쓰레기의 분포 정보(802)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 리포트(800)는 태풍 A로 인해 발생한 해양쓰레기 중 60%가 남구에 분포하고, 20%는 영도구, 15%는 중구, 5%는 동구에 분포한다는 정보를 포함하는 분포 정보(802)를 포함할 수 있다.
이를 통해, 해양쓰레기 정보 제공 시스템(100)은 리포트(800)의 해양쓰레기 발생 지역(801) 항목 및 분포 정보(802)를 통해, 재해로 인해 발생한 해양쓰레기의 위치 및 행정 구역별 분포에 대한 정보를 사용자에게 직관적으로 제공할 수 있다.
또한, 리포트(800)는 관심 영역(311)과 다른 영역의 해양쓰레기 발생량의 예상 값을 포함하는 제1 정보(810)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 리포트(800)는 관심 영역(311)인 부산 남구에 77,440톤의 해양쓰레기가 발생할 것으로 예상되고, 영도구에 50,201톤의 해양쓰레기가 발생할 것으로 예상된다는 정보를 포함하는 제1 정보(810)를 포함할 수 있다.
또한, 리포트(800)는 관심 영역(311)과 다른 영역에 각각 발생한 해양쓰레기를 수거하기 위해 소요되는 예상 금액을 포함하는 제2 정보(820)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 리포트(800)는 관심 영역(311)인 부산 남구에 발생한 해양쓰레기를 수거하기 위해 약 1500만원이 소요될 것으로 예상되고, 영도구에 발생한 해양쓰레기를 수거하기 위해 약 925만원이 소요될 것으로 예상된다는 정보를 포함하는 제2 정보(820)를 포함할 수 있다.
또한, 리포트(800)는 관심 영역(311)과 다른 영역에 각각 발생한 해양쓰레기를 수거하기 위해 소요되는 인력의 예상 값을 포함하는 제3 정보(830)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 리포트(800)는 관심 영역(311)인 부산 남구에 발생한 해양쓰레기를 수거하기 위해 약 278명이 소요될 것으로 예상되고, 영도구에 발생한 해양쓰레기를 수거하기 위해 약 784명이 소요될 것으로 예상된다는 정보를 포함하는 제3 정보(830)를 포함할 수 있다.
이를 통해, 해양쓰레기 정보 제공 시스템(100)은, 해양쓰레기의 분포 지역 내 특정 영역과 다른 영역에 대한 해양쓰레기와 관련된 정보를 비교하여 사용자에게 직관적으로 제공하고, 각 영역에 적합한 수거 계획을 수립하도록 할 수 있다.
한편, 제어부(120)는 통신부(140)를 통해 사용자 단말로 해양쓰레기와 관련된 분석 정보(예: 리포트(700, 800))를 제공한 이후, 모니터링부(124)를 이용하여 해양쓰레기의 수거 및 방지 과정에 대한 모니터링을 수행할 수 있다.
보다 구체적으로, 제어부(120)는 모니터링부(124)를 이용하여, 해양쓰레기의 분포 지역(310) 또는 관심 영역(311) 중 적어도 일부 영역에 대하여 지정된 주기에 따라 해양쓰레기 분석 정보를 생성함으로써, 시간에 흐름에 따른 해양쓰레기와 관련된 변화 정보, 수거 과정 등에 대한 모니터링을 수행할 수 있다.
또한, 제어부(120)는 모니터링부(124)를 이용한 모니터링 결과에 근거하여, 사용자(또는, 수거 주체)에게 해양쓰레기의 현황을 포함하는 정보 또는 해양쓰레기의 수거와 관련된 정보를 포함하는 알림을 제공할 수 있다.
즉, 제어부(120)는 모니터링부(124)를 통해 사용자가 해양쓰레기 정보에 의해 해양쓰레기를 구체적으로 파악 및 인식하고, 해양쓰레기에 대한 수거 작업 및 방지 대책을 수행하고 있는지 모니터링하고, 적절한 수거 작업 및 방지 대책이 수행되고 있지 않을 경우에는 상기 정의된 알림 수단을 통해 해양 쓰리기 처리 주체에게 다시 해양쓰레기에 대한 수거 작업 및 방지 대책 수행을 요청하는 알림을 제공할 수 있다.
한편, 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽힐 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다.
나아가, 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 저장소를 포함하며 전자기기가 통신을 통하여 접근할 수 있는 서버 또는 클라우드 저장소일 수 있다. 이 경우, 컴퓨터는 유선 또는 무선 통신을 통하여, 서버 또는 클라우드 저장소로부터 본 발명에 따른 프로그램을 다운로드 받을 수 있다.
나아가, 본 발명에서는 위에서 설명한 컴퓨터는 프로세서, 즉 CPU(Central Processing Unit, 중앙처리장치)가 탑재된 전자기기로서, 그 종류에 대하여 특별한 한정을 두지 않는다.
한편, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
Claims (10)
- 해양쓰레기 정보 제공방법에 있어서,
기상 정보에 근거하여, 재해가 발생한 지역 중 상기 해양쓰레기의 발생이 예상되는 예상 지역에 대한 위성 영상을 획득하는 단계;
상기 획득한 위성 영상으로부터 상기 해양쓰레기의 분포 지역을 특정하는 단계;
상기 특정된 분포 지역에 대한 드론의 적어도 하나의 비행 경로를 설정하는 단계;
상기 드론이 상기 비행 경로를 따라 비행함으로써 촬영한 드론 영상을 획득하는 단계; 및
상기 위성 영상 및 상기 드론 영상에 근거하여, 상기 해양쓰레기에 대한 분석 정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하되,
상기 특정된 분포 지역에 대한 상기 드론의 상기 비행 경로를 설정하는 단계는,
상기 분포 지역 중 특정 행정 구역과 중첩되는 영역 내에서 관심 영역을 특정하는 단계; 및
상기 관심 영역 내에서 상기 드론의 상기 적어도 하나의 비행 경로를 설정하는 단계를 포함하며,
상기 적어도 하나의 비행 경로를 설정하는 단계는,
상기 해양쓰레기의 밀도에 대해 기 설정된 기준에 근거하여, 상기 관심 영역을 복수의 서브 영역들로 분할하는 단계;
상기 드론의 성능 및 상기 관심 영역의 기상 정보에 근거하여, 상기 복수의 서브 영역 중 어느 하나의 제1 서브 영역에 대한 상기 드론의 제1 비행 경로를 설정하는 단계;
상기 드론이 상기 제1 비행 경로를 따라 비행하면서 상기 드론 영상을 획득하는 경우, 상기 제1 서브 영역에 대한 상기 드론 영상의 획득 여부 정보를 업데이트 하는 단계; 및
상기 업데이트된 정보에 근거하여, 상기 복수의 서브 영역 중 상기 제1 서브 영역과 구분되는 제2 서브 영역에 대한 제2 비행 경로를 설정하는 단계를 포함하며,
상기 해양쓰레기에 대한 분석 정보는,
상기 위성 영상 및 상기 드론 영상이 융합되어 생성된 융합 영상을 이용하여 생성되는 것을 특징으로 하는 위성 및 드론 영상 데이터 기반 해양쓰레기 정보 제공방법. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 관심 영역을 복수의 서브 영역들로 분할하는 단계는,
상기 드론의 성능, 상기 관심 영역의 기상 정보 및 상기 관심 영역의 면적 중 적어도 하나에 대해 기 설정된 기준을 더 고려하여 상기 관심 영역을 상기 복수의 서브 영역들로 분할하는, 위성 및 드론 영상 데이터 기반 해양쓰레기 정보 제공방법. - 삭제
- 제1항에 있어서,
관심 행정 구역에 포함된 특정 지역에 대한 분석 요청을 수신하는 단계를 더 포함하고,
상기 특정 행정 구역은 상기 관심 행정 구역에 대응되는 것을 특징으로 하는, 위성 및 드론 영상 데이터 기반 해양쓰레기 정보 제공방법. - 제1항에 있어서,
상기 위성 영상을 획득하는 단계는,
재해 발생을 감지하는 것에 응답하여, 상기 재해가 발생한 지역의 기상 정보를 획득하는 단계, 및
상기 기상 정보에 근거하여, 상기 재해가 발생한 지역 중 상기 해양쓰레기가 발생할 것으로 예상되는 상기 예상 지역을 특정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 위성 및 드론 영상 데이터 기반 해양쓰레기 정보 제공방법. - 제1항에 있어서,
상기 해양쓰레기에 대한 분석 정보는, 상기 해양쓰레기의 성상에 관한 정보를 포함하고,
상기 해양쓰레기의 성상에 관한 정보에 근거하여, 상기 해양쓰레기에 대한 수거 계획을 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 위성 및 드론 영상 데이터 기반 해양쓰레기 정보 제공방법. - 제1항에 있어서,
상기 해양쓰레기에 대한 상기 분석 정보는, 상기 위성 영상에 기반하여 획득된 제1 분석 정보 및 상기 위성 영상과 상기 드론 영상이 융합된 상기 융합 영상에 기반하여 획득된 제2 분석 정보를 포함하고,
상기 제1 분석 정보 및 상기 제2 분석 정보 중 적어도 하나를 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 위성 및 드론 영상 데이터 기반 해양쓰레기 정보 제공방법. - 해양쓰레기 정보 제공 시스템에 있어서,
상기 해양쓰레기 정보 제공 시스템의 제어부는,
통신부를 이용하여 획득한 기상 정보에 근거하여, 재해가 발생한 지역 중 상기 해양쓰레기의 발생이 예상되는 예상 지역에 대한 위성 영상을 획득하고,
상기 획득한 위성 영상으로부터 해양쓰레기의 분포 지역을 특정하고,
상기 특정된 분포 지역에 대한 드론의 적어도 하나의 비행 경로를 설정하고,
상기 드론이 상기 비행 경로를 따라 비행함으로써 촬영한 드론 영상을 획득하고,
상기 위성 영상 및 상기 드론 영상에 근거하여, 상기 해양쓰레기에 대한 분석 정보를 생성하는 것을 특징으로 하되,
상기 특정된 분포 지역에 대한 상기 드론의 상기 비행 경로를 설정하는 것은,
상기 분포 지역 중 특정 행정 구역과 중첩되는 영역 내에서 관심 영역을 특정하고, 상기 관심 영역 내에서 상기 드론의 상기 적어도 하나의 비행 경로를 설정하는 것이며,
상기 적어도 하나의 비행 경로를 설정하는 것은,
상기 해양쓰레기의 밀도에 대해 기 설정된 기준에 근거하여, 상기 관심 영역을 복수의 서브 영역들로 분할하고,
상기 드론의 성능 및 상기 관심 영역의 기상 정보에 근거하여 상기 복수의 서브 영역 중 어느 하나의 제1 서브 영역에 대한 상기 드론의 제1 비행 경로를 설정하고,
상기 드론이 상기 제1 비행 경로를 따라 비행하면서 상기 드론 영상을 획득하는 경우, 상기 제1 서브 영역에 대한 상기 드론 영상의 획득 여부 정보를 업데이트 하고,
상기 업데이트된 정보에 근거하여, 상기 복수의 서브 영역 중 상기 제1 서브 영역과 구분되는 제2 서브 영역에 대한 제2 비행 경로를 설정하며,
상기 해양쓰레기에 대한 분석 정보는,
상기 위성 영상 및 상기 드론 영상이 융합되어 생성된 융합 영상을 이용하여 생성되는 것을 특징으로 하는 위성 및 드론 영상 데이터 기반 해양쓰레기 정보 제공 시스템. - 전자기기에서 하나 이상의 프로세스에 의하여 실행되며, 컴퓨터로 판독될 수 있는 매체에 저장 가능한 프로그램으로서,
상기 프로그램은,
기상 정보에 근거하여, 재해가 발생한 지역 중 해양쓰레기의 발생이 예상되는 예상 지역에 대한 위성 영상을 획득하는 단계;
상기 획득한 위성 영상으로부터 상기 해양쓰레기의 분포 지역을 특정하는 단계;
상기 특정된 분포 지역에 대한 드론의 적어도 하나의 비행 경로를 설정하는 단계;
상기 드론이 상기 비행 경로를 따라 비행함으로써 촬영한 드론 영상을 획득하는 단계; 및
상기 위성 영상 및 상기 드론 영상에 근거하여, 상기 해양쓰레기에 대한 분석 정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하되,
상기 특정된 분포 지역에 대한 상기 드론의 상기 비행 경로를 설정하는 단계는,
상기 분포 지역 중 특정 행정 구역과 중첩되는 영역 내에서 관심 영역을 특정하는 단계; 및
상기 관심 영역 내에서 상기 드론의 상기 적어도 하나의 비행 경로를 설정하는 단계를 포함하며,
상기 적어도 하나의 비행 경로를 설정하는 단계는,
상기 해양쓰레기의 밀도에 대해 기 설정된 기준에 근거하여, 상기 관심 영역을 복수의 서브 영역들로 분할하는 단계;
상기 드론의 성능 및 상기 관심 영역의 기상 정보에 근거하여, 상기 복수의 서브 영역 중 어느 하나의 제1 서브 영역에 대한 상기 드론의 제1 비행 경로를 설정하는 단계;
상기 드론이 상기 제1 비행 경로를 따라 비행하면서 상기 드론 영상을 획득하는 경우, 상기 제1 서브 영역에 대한 상기 드론 영상의 획득 여부 정보를 업데이트 하는 단계; 및
상기 업데이트된 정보에 근거하여, 상기 복수의 서브 영역 중 상기 제1 서브 영역과 구분되는 제2 서브 영역에 대한 제2 비행 경로를 설정하는 단계를 포함하며,
상기 해양쓰레기에 대한 분석 정보는,
상기 위성 영상 및 상기 드론 영상이 융합되어 생성된 융합 영상을 이용하여 생성되도록 수행되는 명령어들을 포함하는 컴퓨터로 판독될 수 있는 기록매체에 저장된 프로그램.
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|---|---|---|---|
| KR1020220124979A KR102594363B1 (ko) | 2022-09-30 | 2022-09-30 | 위성 및 드론 영상 데이터 기반 해양쓰레기 정보 제공방법 및 시스템 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |