KR102597430B1

KR102597430B1 - 정밀도를 업그레이드한 영상처리시스템

Info

Publication number: KR102597430B1
Application number: KR1020230047515A
Authority: KR
Inventors: 임광춘
Original assignee: 주식회사포앤텍
Priority date: 2023-04-11
Filing date: 2023-04-11
Publication date: 2023-11-03

Abstract

본 발명은 정밀도를 업그레이드한 영상처리시스템에 관한 것으로, 특히 산악 지역의 지형 측량시 드론과 같은 무인기를 활용하여 이미지확보된 무인확보이미지 데이터와 산악 지형 좌표 및 고도 정보를 비교 및 분석하여 신속하고 정확한 지형정보 업데이트가 가능하도록 하되, 정밀도를 높일 수 있도록 카메라 조절유닛을 더 포함하면서 무인기를 싣고 다니는 더미차량의 제동 능력을 강화시켜 현장 이동시 고정안정성을 확보할 수 있도록 개선된 정밀도를 업그레이드한 영상처리시스템에 관한 것이다.

Description

정밀도를 업그레이드한 영상처리시스템{Image processing system with upgraded precision}

본 발명은 영상처리 기술 분야 중 정밀도를 업그레이드한 영상처리시스템에 관한 것으로, 특히 산악 지역의 지형 측량시 드론과 같은 무인기를 활용하여 확보된 무인확보이미지 데이터와 산악 지형 좌표 및 고도 정보를 비교 및 분석하고 영상신호 처리를 통하여 신속하고 정확한 지형정보 업데이트가 가능하도록 하되, 무인확보이미지 데이터의 영상신호 처리 정밀도를 높일 수 있도록 카메라 조절유닛을 더 포함하면서 무인기를 싣고 다니는 더미차량의 제동 능력을 강화시켜 현장에서 이동하면서 영상신호 처리시 정밀성과 신뢰성 제고를 위하여 더미차량의 고정안정성을 확보할 수 있도록 개선된 정밀도를 업그레이드한 영상처리시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 지아이에스(GIS)는 일반 지도와 같은 지형정보와 함께 지하시설물 등 관련 정보를 현장확보, 인공위성으로 수집, 컴퓨터로 작성해 검색, 분석할 수 있도록 하는 복합적인 지리정보시스템으로 크게 토지정보시스템과, 도시정보시스템으로 나뉘어지며, 이들은 국토계획 및 도시계획, 수자원관리, 통신, 교통망 가설, 토지관리, 지하매설물 설치 등의 분야에서 필요성이 강조되고 있으며, 이러한 GIS가 운용되는 분야는 구체적으로 기상항공정보분석, 상하수도망, 통신망, 전력망, 도시가스망, 도로 등 지상, 지하 시설물 설치 및 관리, 공장부지, 농작물 재배지역, 산업단지선정 등 다양하게 적용되고 있는 실정이다.

한편, 토지정보시스템은 토지 관련 정보를 지적도 중심으로 데이터베이스화하여 제공하는 시스템이고, 이 시스템은 도면 중심으로 구축하여 토지 대장, 지적도, 토지 이용 계획 등의 각종 민원 업무 제공과 정책 결정정보 관리 등에 활용된다.

이와 같이 토지정보시스템에 적용되는 전자지도는 획득된 지상이미지의 도화작업으로 구축되며 도화란, 지리정보를 근거로 2 차원 또는 3 차원 이미지의 지도를 도시하는 작업을 지칭하는 것으로, 디지털 출력기술의 개발과 더불어 근래에는 디지털 이미지 또는 3차원 그래픽 이미지로 도시할 수 있게 되면서 실사와 같다는 의미로 영상도화라고도 한다.

상기와 같은 영상도화는 실사와 같은 이미지를 부여하기 위해 보다 정확한 측정 데이터를 기초로 하여 영상처리작업이 수행되어야 하는 것이며, 더불어, 영상도화를 위한 영상처리작업을 개선하기 위해서는 작업에 적용되는 자료의 정밀도 및 다양성이 필수적이다.

이에, 일반적인 영상도화를 위한 영상처리작업을 위한 시스템은, 항공확보된 이미지를 기반으로 작업이 진행되는데, 한 번의 이미지확보로 지도제작에 필요한 지점의 전체 이미지를 확보할 수 없으므로, 항공이미지확보시 여러 컷의 이미지를 확보하고, 이렇게 확보된 다수의 이미지를 연결해서 작업을 진행한다.

그러나, 상기와 같은 방법은, 여러 번에 걸쳐 다수의 이미지를 확보한 후 필요한 정보를 기반으로 서로 비교 분석 후 합성하는 과정에서 이미지확보각도와 항공기의 고도변화에 따른 해상도에 차이가 발생한다. 결국, 종래 시스템은 이미지확보각이 다른 이미지와 해상도가 다른 이미지들을 서로 합성하면서, 이미지 전체가 통일되지도 않고 균일하지도 못한 정보를 근거로 영상도화 작업을 진행해야 하는 문제가 있으며, 이러한 영상신호 처리작업에 의해 완성된 지도는 정밀성이 저하될 수 밖에 없고, 이렇게 완성된 지도를 토지정보에 적용시 상당한 오차가 발생하는 매우 심각한 문제점이 있었다.

특히, 고도의 변화가 심한 산악지형의 경우 그 정확도의 차이가 크게 발생하여 재차 인력을 동원하고 측정하여야 하는 등의 번거로움과, 이로 인한 다수의 위험요소가 내재되어 있다.

대한민국 특허 등록번호 제1160133호(2012.06.20), "지아이에스 기반 신규 데이터 업데이트를 이용한 영상처리시스템"

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 특히 산악 지역의 지형 측량시 드론과 같은 무인기를 활용하여 이미지확보된 무인확보이미지 데이터와 산악 지형 좌표 및 고도 정보를 비교 및 분석하여 신속하고 정확한 지형정보 업데이트가 가능하도록 하되, 정밀도를 높일 수 있도록 카메라 조절유닛을 더 포함하면서 무인기를 싣고 다니는 더미차량의 제동 능력을 강화시켜 현장 이동시 고정안정성을 확보할 수 있도록 개선된 정밀도를 업그레이드한 영상처리시스템을 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 구동체인 자동차에 접속되어 움직일 수 있는 더미차량(10)과, 상기 더미차량(10)의 구동 차량 접속용 링크암(11)의 양측면에 배치되고 상기 더미차량(10)에 고정되어 링크암(11) 접속시 완충기능을 수행하는 완충유닛(80)과, 상기 더미차량(10)에 탑재되고 좌표정보를 수집하여 무인기(60)의 구동을 제어하는 제어부(20)와, 상기 더미차량(10)에 탑재되고 상기 제어부(20)의 제어하에 상기 무인기(60)가 수집한 정보를 이용하여 전자지도를 도화하는 영상처리서버(30)와, 상기 더미차량(10)에 탑재된 채 이송되고 상기 제어부(20)의 제어신호에 따라 지정된 좌표값을 기준점으로 하여 산악지역 영상을 촬영하여 이미지를 획득하는 드론 형태의 무인기(60)를 포함하고;

상기 제어부(20)는 영상이미지를 비롯한 각종 정보를 임시 저장하는 메모리(21)와, 더미차량(10)의 위치정보를 획득하는 GPS수신기(22)와, 메모리(21)·GPS수신기(22)ㆍ무인기(60)를 제어하여 위치정보 및 촬상 정보를 영상처리서버(30)로 입출력하는 제어기(23)와, 상기 제어기(23)의 제어신호에 따라 공압을 공급하는 펌프(24)와, 상기 제어기(23)의 제어신호에 따라 전원을 공급하는 배터리(25)를 포함하며;

상기 무인기(60)는 메모리를 포함하고 비행을 제어하는 무인컨트롤러(61)와, 상기 무인컨트롤러(61)의 제어신호에 따라 상기 제어기(23)와 무선통신하여 기준점 좌표로 비행하도록 안내하는 무인무선통신모듈(62)과, 상기 무인컨트롤러(61)의 제어신호에 따라 위성통신을 통해 무인기(60)를 무인무선통신모듈(62)이 수신한 기준점 좌표 안내하는 무인GPS수신기(64)와, 기준점을 기점으로 정해진 코스를 타고 비행하면서 산악지역의 영상이미지를 확보하는 무인확보이미지카메라(63)를 포함하고;

상기 무인기(60)는 하면에 정밀도증강유닛(90)을 더 구비하되, 상기 정밀도증강유닛(90)은 무인기(60)의 하부프레임에 고정된 승강실린더(91)와, 상기 승강실린더(91)의 구동에 의해 승하강되는 승강로드(92)와, 상기 승강로드(92)의 단부에 고정된 모터베이스(93)와, 상기 승강로드(92)의 단부에 힌지고정된 회전로드(95)와, 상기 모터베이스(93)에 고정되고 상기 회전로드(95)를 일정각도 회전시키는 회전모터(94)와, 상기 회전로드(95)의 단부에 제자리회전 가능하게 힌지조립된 중량로드(96)와, 상기 중량로드(96)의 단부에 고정되어 무인확보이미지카메라(63)를 보호하면서 반사광을 줄여 정밀한 촬상이 가능하도록 구비된 보호갓(97)을 포함하는 것을 특징으로 하는 정밀도를 업그레이드한 영상처리시스템을 제공한다.

본 발명에 따르면, 특히 산악 지역의 지형 측량시 드론과 같은 무인기를 활용하여 확보된 무인확보이미지 데이터와 산악 지형 좌표 및 고도 정보를 비교 및 분석하여 신속하고 정확한 지형정보 업데이트가 가능하도록 하되, 정밀도를 높일 수 있도록 카메라 조절유닛을 더 포함하면서 무인기를 싣고 다니는 더미차량의 제동 능력을 강화시켜 현장 이동시 고정안정성을 확보할 수 있도록 개선된 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 시스템의 전체 구성을 보인 예시적인 구성 블럭도이다.
도 2는 본 발명에 따른 시스템을 구성하는 더미차량의 내부구조를 보인 모식도이다.
도 3은 본 발명에 따른 시스템을 구성하는 제동모듈의 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 시스템을 구성하는 정밀도증강유닛의 예시도이다.

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

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명에 따른 시스템은 드론과 같은 무인기와 영상처리서버가 탑재된 더미차량을 현장인 산악지대 인근까지 이동시킨 후 산악지대 바로 아래지점에서 무인기를 비행시켜 촬상토록 함으로써 항공기를 이용한 비행으로 확보에 따른 비용부담과 시간상 어려움을 극복하고, 필요시 수시로 이미지확보할 수 있을 뿐만 아니라 지상 기준점을 좌표값으로 정확하게 일치시킨 상태에서 영상을 획득하는 것이므로 영상 불일치나 기준점 불일치로 인한 오차 발생을 줄이는 장점도 있다.

이를 위해, 본 발명에 따른 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 구동체인 자동차에 접속되어 움직일 수 있는 더미차량(10)과, 상기 더미차량(10)의 구동 차량 접속용 링크암(11)의 양측면에 배치되고 상기 더미차량(10)에 고정되어 링크암(11) 접속시 완충기능을 수행하는 완충유닛(80)과, 상기 더미차량(10)에 탑재되고 좌표정보를 수집하여 무인기(60)의 구동을 제어하는 제어부(20)와, 상기 더미차량(10)에 탑재되고 상기 제어부(20)의 제어하에 상기 무인기(60)가 수집한 정보를 이용하여 전자지도를 도화하는 영상처리서버(30)와, 상기 더미차량(10)에 탑재된 채 이송되고 상기 제어부(20)의 제어신호에 따라 지정된 좌표값을 기준점으로 하여 산악지역 영상을 확보하여 이미지를 획득하는 드론 형태의 무인기(60)를 포함한다.

이때, 상기 더미차량(10)은 도 2의 예시와 같이, 일측면에 링크암(11)이 고정되어 자체 동력으로 움직이는 자동차에 접속할 수 있도록 구성된다.

그리하여, 더미차량(10)을 이동시킬 필요가 있을 때에는 자동차에 링크암(11)을 연결하여 이미지확보장소로 이동시키면 된다.

또한, 상기 더미차량(10)의 타측면에는 서버접속단(12)이 구비된다.

상기 서버접속단(12)은 단자 형태로서 영상처리서버(30)에 접속하여 저장된 정보를 입출력할 수 있도록 구성된다.

뿐만 아니라, 상기 영상처리서버(30)를 포함한 카메라(21), GPS수신기(22), 제어기(23), 펌프(24) 등의 구동에 필요한 전원은 원격지의 경우 배터리(25)로 공급하지만, 주둔지 등에서는 상용전원을 사용할 수도 있음은 물론이다. 즉, 전원공급 구조가 배터리와 상용전원으로 이중화되어 있어 사용상 편리성과 효율성을 높이도록 구성된다.

아울러, 상기 GPS수신기(22)는 더미차량(10)에 설치되어 제어기(23)에 의해 작동제어되며, 이미지확보지역의 위치정보를 획득한다. 이것은 드론형 무인기(60)가 기준점으로 비행했을 때 더미차량(10)과의 거리정보 산출을 위해 필요하며, 이를 통해 무선통신이 가능한 반경을 확인하고 무인기(60)의 구동을 제어하는 정보로 활용한다.

이때, GPS수신기(22)는 GPS인공위성으로부터 수신된 위치정보를 통해 더미차량(10)의 현재위치정보를 획득하는 것으로, 공지된 것이므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

또한, 상기 제어기(23)는 상기 무인기(60)가 획득한 영상이미지 및 GPS수신기(22)로부터 수신한 위치정보를 영상처리서버(30)로 출력한다.

그리고, 상기 영상처리서버(30)는 이미지확보정보 및 이미지확보지역 위치정보를 수신하여 이미지확보지역에 따른 획득된 이미지확보지를 기준점에 일치시켜 상호 합성하여 최종적인 전자지도를 도화한다.

뿐만 아니라, 상기 더미차량(10)에는 공압탱크(40)가 실장되고, 상기 펌프(24)는 공압탱크(40)의 공기를 인출하여 공급위치로 공급하도록 동작하게 된다.

한편, 상기 제어부(20)는 영상이미지를 비롯한 각종 정보를 임시 저장하는 메모리(21)와, 더미차량(10)의 위치정보를 획득하는 GPS수신기(22)와, 메모리(21)·GPS수신기(22)ㆍ무인기(60)를 제어하여 위치정보 및 촬상 정보를 영상처리서버(30)로 입출력하는 제어기(23)와, 상기 제어기(23)의 제어신호에 따라 공압을 공급하는 펌프(24)와, 상기 제어기(23)의 제어신호에 따라 전원을 공급하는 배터리(25)를 포함한다.

이 경우, 상기 영상처리서버(30)와 항공이미지DB(40)는 직접 연결되고, 상기 제어기(23)의 제어신호에 따라 정보의 입출력이 이루어지며, 상기 항공이미지DB(40)는 입출력단자가 외부로 노출되어 항공이미지확보이미지를 저장하고 있는 항공이미지확보이미지 저장서버(A)로부터 항공이미지확보시 기준점으로 사용했던 기준점 좌표가 코팅되어 있는 항공이미지확보이미지를 직접 입력받을 수 있도록 구성된다.

또한, 상기 기준점좌표추출기(42)는 상기 제어기(23)의 제어신호에 따라 상기 항공이미지DB(40)에 저장되어 있는 항공이미지확보이미지중에서 코팅되어 있는 기준점 좌표를 추출하여 상기 무인기(60)의 위치제어에 사용하여 지상이미지확보시 기준점 좌표가 항공이미지와 동일하게 유지시키도록 하고, 영상처리서버(30)는 지상이미지와 항공이미지를 결합하여 하나의 전자지도로 도화할 때 이 기준점 좌표를 서로 일치시켜 도화하게 된다.

여기에서, 도화기술과 코딩된 좌표정보를 추출하는 기술은 공지된 것이므로 상세한 설명은 생략하며, 이를 이용하여 본 발명에 따른 시스템을 구현하는 것이 주된 특징이므로 특징이 되는 부분에 대해서만 상세히 설명하기로 한다.

이때, 상기 무인기(60)는 도 2의 예시와 같이, 상기 더미차량(10)의 내부 천정부에 구비된 격납고(R)상에 탑재된다.

그리고, 상기 무인기(60)는 제어부(20)를 구성하는 제어기(23)의 제어신호에 따라 더미차량(10)으로부터 비행하여 이미지확보대상 지역의 지상기준점 좌표로 이동한 다음 일정시간 동안 호버링하여 지상기준점을 정확하게 체크한 후 정해진 코스를 따라 비행하면서 산악지역의 이미지를 확보하게 된다.

또한, 이미지확보된 영상은 일정 프레임 단위로 압축되어 무인무선통신모듈(62)을 통해 제어부(20)를 구성하는 제어기(23)로 송신된다.

이를 위해, 상기 무인기(60)는 메모리를 포함하고 비행을 제어하는 무인컨트롤러(61)와, 상기 무인컨트롤러(61)의 제어신호에 따라 상기 제어기(23)와 무선통신하여 기준점 좌표로 비행하도록 안내하는 무인무선통신모듈(62)과, 상기 무인컨트롤러(61)의 제어신호에 따라 위성통신을 통해 무인기(60)를 무인무선통신모듈(62)이 수신한 기준점 좌표 안내하는 무인GPS수신기(64)와, 기준점을 기점으로 정해진 코스를 타고 비행하면서 산악지역의 영상이미지를 확보하는 무인확보이미지카메라(63)를 포함한다.

이때, 상기 무인컨트롤러(61)는 상기 무인확보이미지카메라(63)가 이미지확보한 영상이미지를 일정 프레임단위로 압축한 후 상기 무인무선통신모듈(62)을 통해 제어기(23)로 송신한다.

그러면, 제어기(23)는 수신된 영상이미지를 영상처리서버(30)로 보내 전자지도 제작에 필요한 도화작업을 수행한다.

다른 한편, 상기 영상처리서버(30)는 도 1의 도시와 같이 자료수집모듈(31)과, 자료편집모듈(32)과, 자료변환모듈(33)과, 합성모듈(34)과, 도화모듈(35)과, 저장모듈(36)로 구성된 다.

이때, 상기 자료수집모듈(31)은 상기 제어기(23)가 송신한 자료를 수신하는 모듈이다.

그리고, 상기 자료편집모듈(32)은 상기 자료수집모듈(31)이 수집한 자료를 영상이미지와 좌표값 등 속성별로 추출하는 모듈이다.

또한, 상기 자료변환모듈(33)은 상기 자료편집모듈(32)에서 추출되고 계산 편집된 자료를 이용하여 지도를 이미지화시키는 모듈이다.

아울러, 합성모듈(34)은 상기 자료변환모듈(33)에서 생성된 이미지를 기존 지도상의 이미지와 중첩시켜 통합된 하나의 이미지를 생성하는 모듈이다.

뿐만 아니라, 도화모듈(35)은 합성모듈(34)에서 생성된 합성이미지를 기반으로 하여 기존의 이미지를 수정 보완하여 업데이트 된 완성된 도화이미지를 제작하는 모듈이다.

그리고, 상기 저장모듈(36)은 상기 도화모듈(35)에서 완성된 도화이미지를 출력 및 보관이 가능하게 저장하는 모듈이다.

또다른 한편, 상기 완충유닛(80)은 도 2의 예시와 같이, 원통형상의 유닛하우징(81)과, 상기 유닛하우징(81)의 양측면에 직경방향으로 대칭되게 형성되고 일정길이를 갖는 장방형의 가이드홀(82)과, 일단은 상기 유닛하우징(81)에 장입된 상태에서 고정되고 타단은 개방단으로 남겨진 탄성스프링(83)과, 상기 가이드홀(82)을 관통하여 유닛하우징(81)에 직경방향으로 걸려 고정된 로드(84)와, 상기 탄성스프링(83)의 길이 일부 지점들이 결속되고 단부는 상기 유닛하우징(81) 속에서 상기 로드(84)에 감겨 고정된 고무밴드(85)를 포함한다.

그러면, 구동 차량에 더미차량(10)을 접속할 때 링크암(11)이 접촉되기 전에 먼저 탄성스프링(83)이 접촉된 상태에서 탄성압축되며, 그 과정에서 고무밴드(85)가 이중 신축되게 잡아주기 때문에 안정적으로 더미차량(10)을 구동 차량에 접속시킬 수 있게 된다.

즉, 상기 완충유닛(80)의 완충기능 때문에 링크암(11)이 구동 차량에 과도하게 충돌하면서 링크암(11)이 파단되거나 휘어지는 변형을 방지할 수 있어 안전성을 높일 수 있게 된다.

또다른 한편, 상기 더미차량(10)의 하면에는 차륜(W)을 직접 고정하여 움직이지 못하게 하는 제동모듈(50)이 더 설치된다.

상기 제동모듈(50)은 더미차량(10)이 구동 차량이 아니므로 차량과 같은 제동장치가 설치되어 있지 않으므로 이를 보완하기 위해 추가되는 것으로, 도 3의 예시와 같이, 차륜(W)의 휠드럼(D)에 끼워진 상태에서 볼트체결되는 언록킹부재(51)와, 상기 언록킹부재(51)의 외주면에 형성된 다수의 록킹홈(52)과, 상기 언록킹부재(51)에 끼워지고 차체에 볼트 체결된 고정환(53)과, 상기 고정환(53)에 직경방향으로 고정된 한 쌍이 구비되어 상기 록킹홈(52)에 선택적으로 삽탈되면서 상기 언록킹부재(51)를 록킹하는 록킹부재(54)와, 펌프(24)가 공급한 공기를 분배하도록 상기 고정환(53) 상에 체결되고 호스를 통해 펌프(24)와 연결된 공압분배기(55)와, 상기 공압분배기(55)와 한 쌍의 록킹부재(54)를 연결하여 록킹부재(54)가 공압으로 동작되도록 배관된 공압분배호스(56)를 포함한다.

이때, 상기 휠드럼(D)은 차륜(W)과 함께 회전하는 회전체로서 이에 고정된 언록킹부재(51)와 함께 회전되며, 차체에 고정된 상기 고정환(53)은 고정체로서 회전하지 않고 고정된 상태를 유지한다.

이 경우, 상기 언록킹부재(51)와 고정환(53)은 양자 모두 환 형, 즉 고리 형상으로 형성된다.

그리고, 상기 록킹홈(52)은 록킹부재(54)의 삽탈을 원활하게 하기 위해 양측이 테이퍼지게 가공된다.

특히, 상기 언록킹부재(51)는 가공성과 조립성을 좋게 하기 위해 폴리카보네이트수지 100중량부에 대해, 크리스토발라이트 10중량부, 폴리옥시에틸렌알킬에테르 5중량부, 디소듐이디티에이 5중량부, 디아릴프탈레이트 5중량부, 티타늄옥사이드 5중량부를 첨가 혼합한 조성물로 성형된다.

이때, 상기 크리스토발라이트(cristobalite)는 분말 형태로 첨가되며, 석영성분을 포함하고 있어 디스크의 내구성을 증대시키고, 크리스토발라이트 분말의 공극 사이로 베이스수지가 침투하여 이들을 바인딩시킴으로써 내열성 증대와 동시에 탄성유지 기능을 동시에 만족시키게 된다.

그리고, 상기 폴리옥시에틸렌알킬에테르(Polyoxyethylene Alkyl Ether)은 일종의 비이온계 계면활성제로서, 유화성과 분산성을 증대시켜 교반성과 혼화성을 증대시키기 위해 첨가된다.

또한, 상기 디소듐이디티에이(Disodium EDTA)는 디스크의 표면이 산화에 의한 산패를 막기 위해 첨가된다.

아울러, 상기 디아릴프탈레이트(diarylphthalae)는 성분간 접착성과 인성을 개선하여 크랙발생 억제를 포함한 내열성, 치수안정성, 내약품성을 높이기 위해 첨가된다.

그리고, 상기 티타늄옥사이드(Titanium Dioxide)는 CAS 번호 13463-67-7에 해당하는 물질로서, 자외선을 차단하고, 디스크의 표면 산성화를 방지하여 내구성 저하, 수명 열화를 억제하기 위해 첨가된다.

뿐만 아니라, 상기 록킹부재(54)는 록킹실린더(54a)와, 상기 록킹실린더(54a)에 내장된 록킹피스톤(54b)과, 상기 록킹피스톤(54b)의 일면에 고정되고 상기 록킹실린더(54a)에서 출몰되는 록킹로드(54c)와, 상기 록킹로드(54c)의 삽입단부쪽 내벽면에 고정된 제1원형자석(54d)과, 상기 록킹로드(54c)에 감긴 제1스프링(54e)과, 상기 제1원형자석(54d)을 마주보는 록킹피스톤(54b) 면에 고정되되 상기 제1원형자석(54d)과 척력이 발생하도록 동일 극이 배치 고정된 제2원형자석(54f)과, 상기 록킹피스톤(54b)과 상기 록킹실린더(54a)의 내부 상단면 사이에 배치되는 제2스프링(54g)을 포함하되, 상기 제1스프링(54e)의 탄성계수가 상기 제2스프링(54g) 보다 크게 구성되어 공압이 공급되지 않을 때는 록킹피스톤(54b)이 최대한 상방향으로 상승한 상태를 유지한 것이 홈포지션인 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 공압분배호스(56)는 상기 록킹피스톤(54b)의 상측 공간, 즉 제2스프링(54g)이 설치된 공간 상으로 연통되게 연결배관된다.

또한, 공압은 펌프(24) 가동시 발생하고, 펌프(24) 가동이 중단되면 제1스프링(54e)과 자석간의 척력에 의한 밀림으로 자연스럽게 공기가 빠져나가게 된다.

이와 같은 구성으로 이루어진 상태에서 공압이 가해지면, 공압은 상기 코일스프링(55)의 탄발력과 자석의 척력을 이기고 록킹피스톤(54b)을 밀어 록킹로드(54c)가 록킹하우징(54a)으로부터 돌출되게 동작시킨다.

그러면, 돌출되던 록킹로드(54c)는 록킹홈(52) 속으로 들어가면서 록킹되게 된다.

만약, 록킹로드(54c)와 록킹홈(52)이 일치되지 않으면 더미차량(10)을 조금 움직이면 자동적으로 맞물리게 된다.

따라서, 차륜(W)은 안정적으로 제동되며, 해제시에는 펌프(24)의 가동을 중지시키면 공압이 풀리면서 자동적으로 제동이 해제된다.

여기에서, 록킹하우징(54a)과 록킹실린더(54b) 및 록킹로드(54c)는 높은 내열성과 내경화성을 갖도록 폴리카보네이트 수지 100중량부에 대해, 탄산나트륨과 이산화규소가 1:1의 중량비로 혼합된 혼합물 15중량부, 히드록시프롤린 10중량부, 탄산바륨 8.5중량부, 비스페놀 A-에피클로로히드린-메타크릴 산 폴리머 5.5중량부, 과산화벤조일(BPO:Benzoyl Peroxide) 5.5중량부, 사이클로메티콘 3.5중량부를 혼합하여 조성된 조성물로 성형된다.

이때, 폴리카보네이트 수지는 고강도, 내식성, 내크랙성 및 내화성과 내열성, 내구성이 뛰어난 베이스 수지이다.

그리고, 탄산나트륨과 이산화규소가 1:1의 중량비로 혼합된 혼합물은 탄산나트륨이 이산화규소와 반응하여 규산나트륨을 형성함으로써 내열성과 내화성을 강화시킨다.

즉, Na₂CO₃ + SiO₂ → Na₂SiO₃ + CO₂

이 경우, 이산화규소는 규소의 산화물로 규산(실리카)라고도 하며, 녹는점과 끓는점이 매우 높은 모래와 유리의 주성분이다. 때문에, 자체만으로서 내열성이 매우 뛰어나다.

아울러, 히드록시프롤린(hydroxyproline)은 코팅층의 표면 크랙발생을 억제하고, 갈라짐 방지, 내부식화를 강화시킨다.

뿐만 아니라, 탄산바륨은 응집을 촉진하여 경화성을 좋게 하고, 마찰저항성을 증대시켜 제동력을 높이게 된다.

또한, 비스페놀 A-에피클로로히드린-메타크릴 산 폴리머(bisphenol A-epichlorohydrin-methacrylic acid polymer)는 CAS 번호 36425-15-7에 해당하는 물질로서, 내침식성, 내부식성과 오염방지성을 강화시키기 위해 첨가된다.

그리고, 과산화벤조일(BPO:Benzoyl Peroxide)은 코팅층의 강성 향상을 위해 더 첨가되며; 사이클로메티콘(Cyclomethicone)은 산화를 억제하여 표면을 보호하고, 내구성을 강화시키기 위해 첨가된다.

이에 더하여, 본 발명에서는 무인기(60)의 하면에 장착되는 무인확보이미지카메라(63)의 높낮이를 조절하여 이미지확보 정밀도를 향상시킬 수 있는 정밀도증강유닛(90)이 더 구비될 수 있다.

상기 정밀도증강유닛(90)은 무인기(60)의 하부프레임에 고정된 승강실린더(91)와, 상기 승강실린더(91)의 구동에 의해 승하강되는 승강로드(92)와, 상기 승강로드(92)의 단부에 고정된 모터베이스(93)와, 상기 승강로드(92)의 단부에 힌지고정된 회전로드(95)와, 상기 모터베이스(93)에 고정되고 상기 회전로드(95)를 일정각도 회전시키는 회전모터(94)와, 상기 회전로드(95)의 단부에 제자리회전 가능하게 힌지조립된 중량로드(96)와, 상기 중량로드(96)의 단부에 고정되어 무인확보이미지카메라(63)를 보호하면서 반사광을 줄여 정밀한 촬상이 가능하도록 구비된 보호갓(97)을 포함한다.

이때, 상기 중량로드(96)는 다른 로드들보다 상대적으로 2배 이상 무거운 중량체로 구성되어 아이들하게 회전할 때 항상 중력방향을 향해 정렬되게 함으로써 무인확보이미지카메라(63)의 촬상각을 항상 연직방향을 향하도록 안내하게 된다.

또한, 상기 보호갓(97)의 내표면에는 알루미늄박막이 증착되어 있어 반사특성도 갖도록 한 특징이 있다.

뿐만 아니라, 승강실린더(91)의 구동에 의해 승강로드(92)가 인출입되면서 무인확보이미지카메라(63)의 높낮이가 달라지기 때문에 카메라의 촛점거리를 넘어서는 경우 높낮이 조절을 통해 더욱 더 정밀한 영상이미지를 획득할 수 있고, 이것은 전자지도의 정밀도 향상에 기여하게 된다.

이렇게 구성함으로써 본 발명은 특히 산악 지역의 지형 측량시 드론과 같은 무인기를 활용하여 이미지확보된 무인확보이미지 데이터와 산악 지형 좌표 및 고도 정보를 비교 및 분석하여 신속하고 정확한 지형정보 업데이트가 가능하도록 하되, 정밀도를 높일 수 있도록 카메라 조절유닛을 더 포함하면서 무인기를 싣고 다니는 더미차량의 제동 능력을 강화시켜 현장 이동시 고정안정성을 확보할 수 있게 된다.

10: 더미차량 20: 제어부
30: 영상처리서버 50: 제동모듈
60: 무인기 80: 완충유닛
90: 정밀도증강유닛

Claims

삭제
구동체인 자동차에 접속되어 움직일 수 있는 더미차량(10)과, 상기 더미차량(10)의 구동 차량 접속용 링크암(11)의 양측면에 배치되고 상기 더미차량(10)에 고정되어 링크암(11) 접속시 완충기능을 수행하는 완충유닛(80)과, 상기 더미차량(10)에 탑재되고 좌표정보를 수집하여 무인기(60)의 구동을 제어하는 제어부(20)와, 상기 더미차량(10)에 탑재되고 상기 제어부(20)의 제어하에 상기 무인기(60)가 수집한 정보를 이용하여 전자지도를 도화하는 영상처리서버(30)와, 상기 더미차량(10)에 탑재된 채 이송되고 상기 제어부(20)의 제어신호에 따라 지정된 좌표값을 기준점으로 하여 산악지역 영상을 이미지확보하여 확보된 이미지를 획득하는 드론 형태의 무인기(60)를 포함하고; 상기 제어부(20)는 영상이미지를 비롯한 각종 정보를 임시 저장하는 메모리(21)와, 더미차량(10)의 위치정보를 획득하는 GPS수신기(22)와, 메모리(21)·GPS수신기(22)ㆍ무인기(60)를 제어하여 위치정보 및 촬상 정보를 영상처리서버(30)로 입출력하는 제어기(23)와, 상기 제어기(23)의 제어신호에 따라 공압을 공급하는 펌프(24)와, 상기 제어기(23)의 제어신호에 따라 전원을 공급하는 배터리(25)를 포함하며; 상기 무인기(60)는 메모리를 포함하고 비행을 제어하는 무인컨트롤러(61)와, 상기 무인컨트롤러(61)의 제어신호에 따라 상기 제어기(23)와 무선통신하여 기준점 좌표로 비행하도록 안내하는 무인무선통신모듈(62)과, 상기 무인컨트롤러(61)의 제어신호에 따라 위성통신을 통해 무인기(60)를 무인무선통신모듈(62)이 수신한 기준점 좌표 안내하는 무인GPS수신기(64)와, 기준점을 기점으로 정해진 코스를 타고 비행하면서 산악지역의 영상이미지를 확보하는 무인확보이미지카메라(63)를 포함하고; 상기 무인기(60)는 하면에 정밀도증강유닛(90)을 더 구비하되, 상기 정밀도증강유닛(90)은 무인기(60)의 하부프레임에 고정된 승강실린더(91)와, 상기 승강실린더(91)의 구동에 의해 승하강되는 승강로드(92)와, 상기 승강로드(92)의 단부에 고정된 모터베이스(93)와, 상기 승강로드(92)의 단부에 힌지고정된 회전로드(95)와, 상기 모터베이스(93)에 고정되고 상기 회전로드(95)를 일정각도 회전시키는 회전모터(94)와, 상기 회전로드(95)의 단부에 제자리회전 가능하게 힌지조립된 중량로드(96)와, 상기 중량로드(96)의 단부에 고정되어 무인확보이미지카메라(63)를 보호하면서 반사광을 줄여 정밀한 촬상이 가능하도록 구비된 보호갓(97)을 포함하는 것을 특징으로 하는 정밀도를 업그레이드한 영상처리시스템에 있어서,
상기 영상처리서버(30)는 제어기(23)가 송신한 자료를 수신하는 자료수집모듈(31)과, 상기 자료수집모듈(31)이 수집한 자료를 영상이미지와 좌표값 등 속성별로 추출하는 자료편집모듈(32)과, 상기 자료편집모듈(32)에서 추출되고 계산 편집된 자료를 이용하여 지도를 이미지화시키는 자료변환모듈(33)과, 상기 자료변환모듈(33)에서 생성된 이미지를 기존 지도상의 이미지와 중첩시켜 통합된 하나의 이미지를 생성하는 합성모듈(34)과, 합성모듈(34)에서 생성된 합성이미지를 기반으로 하여 기존의 이미지를 수정 보완하여 업데이트 된 완성된 도화이미지를 제작하는 도화모듈(35)과, 상기 도화모듈(35)에서 완성된 도화이미지를 출력 및 보관이 가능하게 저장하는 저장모듈(36)을 포함하고;
상기 완충유닛(80)은 원통형상의 유닛하우징(81)과, 상기 유닛하우징(81)의 양측면에 직경방향으로 대칭되게 형성되고 일정길이를 갖는 장방형의 가이드홀(82)과, 일단은 상기 유닛하우징(81)에 장입된 상태에서 고정되고 타단은 개방단으로 남겨진 탄성스프링(83)과, 상기 가이드홀(82)을 관통하여 유닛하우징(81)에 직경방향으로 걸려 고정된 로드(84)와, 상기 탄성스프링(83)의 길이 일부 지점들이 결속되고 단부는 상기 유닛하우징(81) 속에서 상기 로드(84)에 감겨 고정된 고무밴드(85)를 포함하고,
상기 더미차량(10)의 하면에는 차륜(W)을 직접 고정하여 움직이지 못하게 하는 제동모듈(50)이 더 설치되고,
상기 제동모듈(50)은 차륜(W)의 휠드럼(D)에 끼워진 상태에서 볼트체결되는 언록킹부재(51)와,
상기 언록킹부재(51)의 외주면에 형성된 다수의 록킹홈(52)과,
상기 언록킹부재(51)에 끼워지고 차체에 볼트 체결된 고정환(53)과,
상기 고정환(53)에 직경방향으로 고정된 한 쌍이 구비되어 상기 록킹홈(52)에 선택적으로 삽탈되면서 상기 언록킹부재(51)를 록킹하는 록킹부재(54)와,
상기 펌프(24)가 공급한 공기를 분배하도록 상기 고정환(53) 상에 체결되고 호스를 통해 펌프(24)와 연결된 공압분배기(55)와,
상기 공압분배기(55)와 한 쌍의 록킹부재(54)를 연결하여 록킹부재(54)가 공압으로 동작되도록 배관된 공압분배호스(56); 를 포함하고,
상기 언록킹부재(51)는 가공성과 조립성을 좋게 하기 위해 폴리카보네이트수지 100중량부에 대해, 크리스토발라이트 10중량부, 폴리옥시에틸렌알킬에테르 5중량부, 디소듐이디티에이 5중량부, 디아릴프탈레이트 5중량부, 티타늄옥사이드 5중량부를 첨가 혼합한 조성물로 성형하고,
상기 록킹부재(54)는
록킹실린더(54a)와,
상기 록킹실린더(54a)에 내장된 록킹피스톤(54b)과,
상기 록킹피스톤(54b)의 일면에 고정되고 상기 록킹실린더(54a)에서 출몰되는 록킹로드(54c)와,
상기 록킹로드(54c)의 삽입단부쪽 내벽면에 고정된 제1원형자석(54d)과,
상기 록킹로드(54c)에 감긴 제1스프링(54e)과,
상기 제1원형자석(54d)을 마주보는 록킹피스톤(54b) 면에 고정되되 상기 제1원형자석(54d)과 척력이 발생하도록 동일 극이 배치 고정된 제2원형자석(54f)과,
상기 록킹피스톤(54b)과 상기 록킹실린더(54a)의 내부 상단면 사이에 배치되는 제2스프링(54g)을 포함하되,
상기 제1스프링(54e)의 탄성계수가 상기 제2스프링(54g) 보다 크게 구성되어 공압이 공급되지 않을 때는 록킹피스톤(54b)이 최대한 상방향으로 상승한 상태를 유지한 것이 홈포지션인 것을 특징으로 하는 정밀도를 업그레이드한 영상처리시스템.