KR102598888B1 - 원유 저장량 예측장치 및 예측방법 - Google Patents

원유 저장량 예측장치 및 예측방법 Download PDF

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KR102598888B1 KR1020230033874A KR20230033874A KR102598888B1 KR 102598888 B1 KR102598888 B1 KR 102598888B1 KR 1020230033874 A KR1020230033874 A KR 1020230033874A KR 20230033874 A KR20230033874 A KR 20230033874A KR 102598888 B1 KR102598888 B1 KR 102598888B1
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Abstract

본 발명은 합성개구레이다 영상을 이용하는 원유 저장량 예측장치로서, 상기 합성개구레이다가 촬영한 촬영영상을 획득하기 위한 영상 획득부; 상기 촬영영상으로부터 원유 탱크의 이미지를 추출하기 위한 추출부; 상기 이미지를 분석하여 상기 원유 탱크의 크기와 상기 원유 탱크에 구비되는 루프가 위치하는 높이를 추정하기 위한 분석부; 및 상기 원유 탱크의 크기정보와 상기 루프의 높이정보를 이용하여 상기 원유 탱크에 저장된 원유의 저장량을 예측하기 위한 예측부;를 포함하고, 합성개구레이다가 원유 탱크를 촬영한 영상을 분석하여 원유 탱크에 저장된 원유의 저장량을 용이하게 예측할 수 있다.

Description

원유 저장량 예측장치 및 예측방법{APPARATUS AND METHOD FOR PREDICTING OIL STORAGE AMOUNT}
본 발명은 원유 저장량 예측장치 및 예측방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 합성개구레이다가 원유 탱크를 촬영한 영상을 분석하여 원유 탱크에 저장된 원유의 저장량을 용이하게 예측할 수 있는 원유 저장량 예측장치 및 예측방법에 관한 것이다.
최근 인공위성이나 항공기에 광학장비를 탑재하여 원하는 영역의 정보를 획득하는 기술이 개발되고 있다. 예를 들어, 위성영상을 이용하여 지구환경을 관찰하거나, 재난발생 지역의 분포를 파악할 수 있고, 군사적으로 적군에 대한 감시정찰을 수행할 수 있다.
이때, 위성영상을 이용하여 원유 탱크의 원유 저장량을 확인할 수도 있다. 원유 탱크에 구비되는 루프는 원유 탱크 내부에 저장된 원유의 저장량에 따라 높이가 변화한다. 따라서, 종래에는 위성영상에서 루프의 위치에 따라 원유탱크 내측으로 형성되는 그림자의 길이를 측정하여 원유 탱크에 저장된 원유의 저장량을 대략적으로 예측하였다.
그러나 원유 탱크의 상공에 구름이 위치하거나 그림자가 발생하지 않는 야간에는 위성영상으로 그림자를 확인할 수 없다. 따라서, 기상상태나 시간대에 따라 원유 탱크에 저장된 원유의 저장량을 예측하지 못하는 문제가 있다.
KR 2009-0054529 A
본 발명은 합성개구레이다의 영상을 분석하여 기상조건에 상관없이 원유 탱크와 관련된 정보들을 획득할 수 있는 원유 저장량 예측장치 및 예측방법을 제공한다.
본 발명은 원유 탱크에 저장된 원유의 저장량을 용이하게 예측할 수 있는 원유 저장량 예측장치 및 예측방법을 제공한다.
본 발명은 합성개구레이다 영상을 이용하는 원유 저장량 예측장치로서, 상기 합성개구레이다가 촬영한 촬영영상을 획득하기 위한 영상 획득부; 상기 촬영영상으로부터 원유 탱크의 이미지를 추출하기 위한 추출부; 상기 이미지를 분석하여 상기 원유 탱크의 크기와 상기 원유 탱크에 구비되는 루프가 위치하는 높이를 추정하기 위한 분석부; 및 상기 원유 탱크의 크기정보와 상기 루프의 높이정보를 이용하여 상기 원유 탱크에 저장된 원유의 저장량을 예측하기 위한 예측부;를 포함한다.
상기 분석부는, 상기 이미지에서 상기 원유 탱크의 상단부, 하단부, 및 상기 루프를 확인하기 위한 확인부; 상기 이미지에서 확인된 상기 원유 탱크의 상단부와 하단부의 위치를 이용하여 상기 원유 탱크의 크기를 산출하기 위한 크기 산출부; 및 상기 이미지에서 확인된 상기 루프의 위치를 이용하여 상기 루프가 위치하는 높이를 산출하기 위한 높이 산출부;를 포함한다.
상기 확인부는, 원유 탱크의 상단부를 나타내는 제1 참조영상을 이용하여 상기 이미지에서 상기 원유 탱크의 상단부에 해당하는 제1 특징점을 찾기 위한 제1 특징점 확인부; 원유 탱크의 하단부를 나타내는 제2 참조영상을 이용하여 상기 이미지에서 상기 원유 탱크의 하단부에 해당하는 제2 특징점을 찾기 위한 제2 특징점 확인부; 및 루프의 형상 패턴을 따라 형성된 제3 참조영상을 이용하여 상기 이미지에서 상기 루프에 해당하는 제3 특징점을 찾기 위한 제3 특징점 확인부;를 포함한다.
상기 확인부는, 상기 이미지에서 수직방향을 따라 연장되는 원유 탱크의 중심선을 찾기 위한 중심선 확인부를 더 포함하고, 상기 제1 특징점 확인부, 상기 제2 특징점 확인부, 및 상기 제3 특징점 확인부는, 상기 중심선을 기준으로 상기 이미지 상에서 상기 참조영상을 수직방향으로 이동시키면서 상기 이미지 상에서 상기 참조영상과 유사도가 가장 높은 지점을 특징점으로 찾는다.
상기 크기 산출부는, 상기 제1 특징점과 상기 제2 특징점 사이의 거리로부터 상기 원유 탱크의 수직방향 길이를 산출하기 위한 길이 산출부; 및 수직방향과 교차하는 수평방향으로 상기 이미지에서 원유 탱크의 폭이 가장 큰 부분으로부터 상기 원유 탱크의 지름을 산출하기 위한 지름 산출부;를 포함한다.
상기 확인부는, 상기 제3 특징점으로부터 수직방향으로 상기 원유 탱크의 지름만큼의 거리에 위치한 지점을 찾아, 실제 원유 탱크에서 상기 제1 특징점 및 상기 제2 특징점과 동일한 면에 위치하는 상기 루프의 부분에 해당하는 제4 특징점으로 설정하기 위한 제4 특징점 확인부를 더 포함하고, 상기 높이 산출부는, 상기 제2 특징점과 상기 제4 특징점 사이의 거리로부터 상기 루프가 위치하는 높이를 산출한다.
상기 예측부는, 상기 원유 탱크의 지름값과 상기 루프의 높이값을 연산하여 상기 원유 탱크에 저장된 원유의 부피를 예측하기 위한 부피 계산부를 포함한다.
상기 예측부는, 상기 원유 탱크의 수직방향 길이와 상기 루프의 높이값을 연산하여 상기 원유 탱크의 저장 가능 용량 대비 실제 저장량의 비율을 예측하기 위한 비율 계산부를 포함한다.
상기 영상 획득부는, 상기 합성개구레이다가 주기적으로 촬영한 촬영영상들을 전달받기 위한 통신부; 및 상기 촬영영상들 중 어느 하나에서 계산된 원유 탱크의 좌표에 맞추어 다른 촬영영상에서 촬영된 동일한 원유 탱크의 좌표를 동기화하기 위한 동기화부;를 포함한다.
본 발명은 합성개구레이다 영상을 이용하는 원유 저장량 예측방법으로서, 상기 합성개구레이다가 촬영한 촬영영상을 획득하는 과정; 상기 촬영영상으로부터 원유 탱크의 이미지를 추출하는 과정; 상기 이미지를 분석하여 상기 원유 탱크의 크기와 상기 원유 탱크에 구비되는 루프가 위치하는 높이를 추정하는 과정; 및 상기 원유 탱크의 크기정보와 상기 루프의 높이정보를 이용하여 상기 원유 탱크에 저장된 원유의 저장량을 예측하는 과정;을 포함한다.
상기 이미지를 분석하여 상기 원유 탱크의 크기와 상기 원유 탱크에 구비되는 루프가 위치하는 높이를 추정하는 과정은, 상기 이미지에서 상기 원유 탱크의 상단부, 하단부, 및 상기 루프를 확인하는 과정; 상기 이미지에서 확인된 상기 원유 탱크의 상단부와 하단부의 위치를 이용하여 상기 원유 탱크의 크기를 산출하는 과정; 및 상기 이미지에서 확인된 상기 루프의 위치를 이용하여 상기 루프가 위치하는 높이를 산출하는 과정;을 포함한다.
상기 이미지에서 상기 원유 탱크의 상단부, 하단부, 및 상기 루프를 확인하는 과정은, 원유 탱크의 상단부를 나타내는 제1 참조영상을 이용하여 상기 이미지에서 상기 원유 탱크의 상단부에 해당하는 제1 특징점을 찾는 과정; 원유 탱크의 하단부를 나타내는 제2 참조영상을 이용하여 상기 이미지에서 상기 상단부와 동일한 면에 위치한 상기 원유 탱크의 하단부를 나타내는 제2 특징점을 찾는 과정; 및 루프를 나타내는 제3 참조영상을 이용하여 상기 이미지에서 상기 루프에 해당하는 제3 특징점을 찾는 과정;을 포함한다.
상기 특징점을 찾는 과정은, 상기 이미지와 상기 참조영상을 비교하는 과정; 및 상기 이미지 상에서 상기 참조영상과 유사도가 가장 높은 지점을 특징점으로 찾는 과정;을 포함한다.
상기 원유 탱크의 크기를 산출하는 과정은, 상기 제1 특징점과 상기 제2 특징점 사이의 픽셀수를 측정하고 측정값을 픽셀 당 길이로 환산하여 상기 원유 탱크의 수직방향 길이를 산출하는 과정; 및 상기 이미지에서 수직방향과 교차하는 수평방향으로 원유 탱크의 폭이 가장 큰 부분으로부터 상기 원유 탱크의 지름을 산출하는 과정;을 포함한다.
상기 이미지에서 상기 원유 탱크의 상단부, 하단부, 및 상기 루프를 확인하는 과정은, 상기 제3 특징점으로부터 수직방향으로 상기 원유 탱크의 지름만큼의 거리에 위치한 지점을 찾아, 상기 하단부와 동일면에 위치한 상기 루프의 부분을 나타내는 제4 특징점으로 설정하는 과정을 더 포함하고,
상기 루프가 위치하는 높이를 산출하는 과정은, 상기 제2 특징점과 상기 제4 특징점 사이의 픽셀수를 측정하고 측정값을 픽셀 당 길이로 환산하여 상기 루프가 위치하는 높이를 산출한다.
상기 원유 탱크에 저장된 원유의 저장량을 예측하는 과정은, 상기 원유 탱크의 지름값과 상기 루프의 높이값을 연산하여 상기 원유 탱크에 저장된 원유의 예측 부피를 계산하는 과정을 포함한다.
상기 원유 탱크에 저장된 원유의 저장량을 예측하는 과정은, 상기 원유 탱크의 수직방향 길이와 상기 루프의 높이값을 연산하여 상기 원유 탱크의 저장 가능 용량 대비 실제 저장량의 예측 비율을 계산하는 과정을 포함한다.
본 발명의 실시 예들에 따르면, 합성개구레이다의 영상을 분석하여 기상조건이나 시간대에 상관없이 원유 탱크와 관련된 정보들을 획득할 수 있다. 이에, 원유 탱크와 관련된 정보들을 이용하여 원유 탱크에 저장된 원유의 저장량을 용이하게 예측할 수 있다. 따라서, 예측한 원유의 저장량을 활용하여 원유 관련 정책을 마련할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 원유 저장량 예측장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 원유 저장량 예측방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 합성개구레이다가 촬영한 촬영영상, 및 촬영영상에서 추출된 이미지를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 특징점들을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 비교영상과 이미지를 비교하여 원유 탱크의 중심부를 찾는 과정을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 제1 참조영상과 이미지를 비교하여 제1 특징점을 찾는 과정을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 제2 참조영상과 이미지를 비교하여 제2 특징점을 찾는 과정을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 제3 참조영상과 이미지를 비교하여 제3 특징점을 찾는 과정을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 제3 특징점을 이용하여 제4 특징점을 찾는 과정을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 발명을 상세하게 설명하기 위해 도면은 과장될 수 있고, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 원유 저장량 예측장치의 구성을 나타내는 도면이다. 하기에서는 본 발명의 실시 예에 따른 원유 저장량 예측장치에 대해 설명하기로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 원유 저장량 예측장치는, 합성개구레이다 영상을 이용하는 원유 저장량 예측장치이다. 도 1을 참조하면 원유 저장량 예측장치(100)는 영상 획득부(110), 추출부(120), 분석부(130), 및 예측부(140)를 포함한다.
이때, 원유 저장량 예측장치(100)는 원유 탱크(20)에 저장된 원유의 저장량을 예측할 수 있다. 원유 탱크(20)는 원기둥 형태로 형성되고, 내부에 원유가 저장될 수 있다. 원유 탱크(20)는 루프(25)를 구비하여 원유의 상부를 덮을 수 있다. 루프(25)는 원유 탱크(20) 내 원유의 저장량에 따라 위치하는 높이가 변경될 수 있다. 따라서, 위성(10)에 탑재된 합성개구레이다로 원유 탱크(20)가 배치된 지역을 촬영하고 영상을 분석하면 원유 탱크(20)에 저장된 원유의 저장량을 예측할 수 있다. 합성개구레이다는 물체에서 반사되는 전자기파를 이용하여 영상을 생성하기 때문에, 기상조건이나 시간대에 상관없이 원유 탱크를 안정적으로 촬영할 수 있다. 이에, 합성개구레이다가 촬영하는 영상을 이용하는 경우, 원유 탱크(20)의 상태를 주기적으로 확인할 수 있다.
영상 획득부(110)는 합성개구레이다가 촬영한 촬영영상을 획득할 수 있다. 영상 획득부(110)는 통신부(111), 및 동기화부(112)를 포함한다.
통신부(111)는 지상에 배치될 수 있다. 통신부(111)는 합성개구레이다와 무선으로 통신할 수 있다. 이에, 합성개구레이다가 주기적으로 촬영한 촬영영상들이 통신부(111)로 전달될 수 있다. 합성개구레이다가 전달하는 촬영영상은 하나의 원유 탱크(20) 또는 복수개의 원유 탱크(20)가 배치된 지역의 영상일 수 있다.
동기화부(112)는 통신부(111)와 데이터를 주고받을 수 있게 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다. 이에, 통신부(111)가 전달받은 촬영영상들이 동기화부(112)로 전달될 수 있다. 동기화부(112)는 촬영영상들 중 어느 하나에서 계산된 원유 탱크의 좌표에 맞추어 다른 촬영영상에서 촬영된 동일한 원유 탱크의 좌표를 동기화할 수 있다. 따라서, 촬영영상들이 촬영한 영역에 오차가 발생하는 것을 최소화시킬 수 있다. 또한, 촬영영상들 중 어느 하나를 분석하여 획득한 정보(예를 들어, 후술될 원유 탱크(20)의 크기정보 등)를 다른 촬영영상을 분석할 때 활용할 수 있기 때문에, 다른 촬영영상을 분석하는데 소요되는 시간을 감소시킬 수도 있다.
추출부(120)는 영상 획득부(110)와 데이터를 주고받을 수 있게 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다. 이에, 영상 획득부(110)가 획득한 촬영영상이 추출부(120)로 전달될 수 있다. 추출부(120)는 촬영영상으로부터 저장량을 예측하려는 원유 탱크(20)의 이미지를 추출할 수 있다. 예를 들어, 추출부(120)는 딥러닝을 통해 촬영영상에서 원유 탱크(20)를 인식하고, 촬영영상에서 원유 탱크(20)로 인식되는 부분을 잘라내어 이미지를 추출할 수 있다. 따라서, 촬영영상에서 저장량을 예측하려는 원유 탱크(20)와 관련이 없는 부분을 제외시켜 불필요한 정보나 잘못된 정보가 분석되는 것을 방지할 수 있다. 그러나 추출부(120)가 이미지를 추출하는 방식은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.
분석부(130)는 추출부(120)와 데이터를 주고받을 수 있게 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다. 이에, 추출부(120)가 추출한 이미지가 분석부(130)로 전달될 수 있다. 분석부(130)는 이미지를 분석하여 원유 탱크(20)의 크기와 원유 탱크에 구비되는 루프가 위치하는 높이를 추정할 수 있다. 분석부(130)는 확인부(131), 크기 산출부(132), 및 높이 산출부(133)를 포함한다.
확인부(131)는 이미지에서 원유 탱크(20)의 상단부, 하단부, 및 루프(25)를 확인할 수 있다. 즉, 합성개구레이다로 획득한 영상은 광학장비로 획득한 영상과 달리 물체의 재질이나 기하학적 구조에 영향을 받기 때문에, 이미지에서 원유 탱크(20)의 외형을 확인하기 어렵다. 따라서, 원유의 저장량을 예측하기 위해 필요한 정보를 획득하기 위해, 확인부(131)를 이용하여 이미지에서 원유 탱크(20)의 상단부, 하단부, 및 루프(25)를 확인할 수 있다. 확인부(131)는 제1 특징점 확인부(131a), 제2 특징점 확인부(131b), 및 제3 특징점 확인부(131c)를 포함한다.
이때, 확인부(131)는 이미지에서 원유 탱크(20)의 수평방향 중심부를 찾기 위한 중심선 확인부(131e)를 더 구비할 수도 있다. 중심선 확인부(131e)에는 비교영상이 저장될 수 있다. 비교영상은 합성개구레이다로 다른 원유 탱크를 촬영한 영상을 이용하여 제작될 수 있다. 원유 탱크(20)는 원기둥 형태를 가지기 때문에 후술될 제1 특징점, 제2 특징점, 및 제3 특징점이 수직방향으로 동일선 상에 위치하게 되고, 특징점들이 수직하게 일렬로 나타내는 부분이 원유 탱크(20)에서 수직방향으로 연장되는 중심선일 수 있다. 제1 특징점, 제2 특징점, 및 제3 특징점이 위치하는 영역은 이미지에서 다른 영역에 비해 비교적 밝게 나타나기 때문에, 비교영상은 제1 특징점, 제2 특징점, 및 제3 특징점이 이미지에서 나타나는 패턴을 따라 형성될 수 있다. 예를 들어, 비교영상은 중심부에 수직방향으로 연장되는 밝은 영역과 밝은 영역 양측에 각각 위치하는 어두운 영역을 포함할 수 있다. 비교영상은 수직방향 길이가 이미지와 동일하고, 수평방향 길이가 이미지보다 짧을 수 있다. 따라서, 비교영상을 이미지 상에서 수평방향으로 한 픽셀씩 이동시키면서 유사도를 산출할 수 있고, 유사도가 최대가 되는 부분이 원유 탱크(20)의 중심선이라고 판단할 수 있다.
제1 특징점 확인부(131a)에는 원유 탱크(20)의 상단부를 나타내는 제1 참조영상이 저장될 수 있다. 제1 참조영상은 합성개구레이다로 다른 원유 탱크를 촬영한 영상을 이용하여 제작될 수 있다. 즉, 원유 탱크(20)의 상단부 형상은 밝은 점들이 상측으로 볼록한 원호를 따라 배치되는 패턴을 가지기 때문에, 제1 참조영상은 상측으로 볼록한 원호 형태로 연장되는 밝은 영역과 밝은 영역 상하에 각각 위치하는 어두운 영역을 포함할 수 있다. 제1 참고영상은 수직방향 길이가 이미지보다 짧고, 수평방향 길이가 이미지와 동일할 수 있다. 제1 특징점 확인부(131a)는 제1 참조영상을 이용하여 이미지에서 원유 탱크(20)의 상단부에 해당하는 제1 특징점을 찾을 수 있다. 상세하게는 제1 특징점은 원유 탱크(20)의 중심선 상에 위치하기 때문에, 중심선을 기준으로 이미지 상에서 제1 참조영상을 수직방향으로 이동시키면서 이미지 상에서 제1 참조영상과 유사도가 가장 높은 지점을 제1 특징점으로 찾을 수 있다. 이때, 원유 탱크(20)의 하단부도 상단부와 유사한 형상을 가지기 때문에, 제1 특징점 확인부(131a)가 원유 탱크(20)의 하단부를 제1 특징점이 있는 위치로 잘못 확인할 수도 있다. 따라서, 제1 특징점 확인부(131a)가 이미지의 상부영역(예를 들어, 이미지의 전체 수직방향 길이를 기준으로 최상부에서 하측으로 1/3 이내의 포함되는 영역)에서만 제1 특징점을 찾도록 설정하여, 원유 탱크(20)의 상단부를 제1 특징점이 있는 위치로 정확하게 찾을 수 있다. 그러나 이미지의 상부영역은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.
제2 특징점 확인부(131b)에는 원유 탱크(20)의 하단부를 나타내는 제2 참조영상이 저장될 수 있다. 제2 참조영상은 합성개구레이다로 다른 원유 탱크를 촬영한 영상을 이용하여 제작될 수 있다. 즉, 원유 탱크(20)의 하단부 형상은 밝은 점들이 상측으로 볼록한 원호를 따라 배치되는 패턴을 가지기 때문에, 제2 참조영상은 상측으로 볼록한 원호 형태로 연장되는 밝은 영역과 밝은 영역 상하에 각각 위치하는 어두운 영역을 포함할 수 있다. 또는, 제2 참조영상은 십자 형태로 형성되는 밝은 영역과, 밝은 영역의 둘레를 따라 배치되는 어두운 영역을 포함할 수도 있다. 제2 참고영상은 수직방향 길이가 이미지보다 짧고, 수평방향 길이가 이미지와 동일하거나 짧을 수 있다. 제2 특징점 확인부(131b)는 제2 참조영상을 이용하여 이미지에서 원유 탱크(20)의 상단부와 동일한 면에 위치한 원유 탱크(20)의 하단부에 해당하는 제2 특징점을 찾을 수 있다. 상세하게는 제2 특징점은 원유 탱크(20)의 중심선 상에 위치하기 때문에, 중심선을 기준으로 이미지 상에서 제2 참조영상을 수직방향으로 이동시키면서 이미지 상에서 제2 참조영상과 유사도가 가장 높은 지점을 제2 특징점으로 찾을 수 있다. 이때, 원유 탱크(20)의 상단부를 제2 특징점이 있는 위치로 잘못 확인하지 않기 위해, 제2 특징점 확인부(131b)가 제1 특징점 하측의 영역에서만 제2 특징점을 찾도록 설정할 수 있다.
제3 특징점 확인부(131c)에는 루프(25)를 나타내는 제3 참조영상이 저장될 수 있다. 제3 참조영상은 합성개구레이다로 다른 원유 탱크의 루프를 촬영한 영상을 이용하여 제작될 수 있다. 즉, 이미지 상에서 제3 특징점은 제1 특징점 및 제2 특징점과 함께 나타나 있지만, 실제 원유 탱크(20)에서 제1 특징점 및 제2 특징점이 위치하는 부분은 제3 특징점이 위치하는 부분과 다르다. 이러한 차이로 이미지에서 원유 탱크(20)의 상단부나 하단부의 형상과 달리 루프(25) 형상은 밝은 점들이 하측으로 볼록한 원호를 따라 배치되는 패턴을 가질 수 있다. 이에, 제3 참조영상은 하측으로 볼록한 원호 형태로 연장되는 밝은 영역과 밝은 영역 상하에 각각 위치하는 어두운 영역을 포함할 수 있다. 또는, 제3 참조영상은 십자 형태로 형성되는 밝은 영역과, 밝은 영역의 둘레를 따라 배치되는 어두운 영역을 포함할 수도 있다. 제3 참고영상은 수직방향 길이가 이미지보다 짧고, 수평방향 길이가 이미지와 동일하거나 짧을 수 있다. 제3 특징점 확인부(131c)는 제3 참조영상을 이용하여 이미지에서 실제 원유 탱크(20)의 상단부나 하단부와 다른 면에 위치한 루프(25)의 부분에 해당하는 제3 특징점을 찾을 수 있다. 상세하게는 제3 특징점은 원유 탱크(20)의 중심선 상에 위치하기 때문에, 중심선을 기준으로 이미지 상에서 제3 참조영상을 수직방향으로 이동시키면서 이미지 상에서 제3 참조영상과 유사도가 가장 높은 지점을 제3 특징점으로 찾을 수 있다. 이때, 원유 탱크(20)의 하단부를 제3 특징점이 있는 위치로 잘못 확인하지 않기 위해, 제3 특징점 확인부(131c)가 제2 특징점 하측의 영역에서만 제3 특징점을 찾도록 설정할 수 있다.
이때, 확인부(131)는 제4 특징점 확인부(131d)를 더 구비할 수도 있다. 제4 특징점 확인부(131d)는 후술될 지름 산출부와 데이터를 주고받을 수 있게 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다. 이에, 지름 산출부가 산출한 원유 탱크(20)의 지름값이 제4 특징점 확인부(131d)에 전달될 수 있다. 제4 특징점 확인부(131d)는 제3 특징점으로부터 수직방향으로 상측에 원유 탱크(20)의 지름만큼의 거리에 위치한 지점을 찾아 제4 특징점으로 설정할 수 있다. 제4 특징점은 실제 원유 탱크(20)에서 제1 특징점 및 제2 특징점과 동일한 면에 위치하는 루프(25)의 부분이다. 즉, 제1 특징점, 제2 특징점, 및 제4 특징점은 원유 탱크(20)의 동일한 외측면의 위치하는 지점이고, 제3 특징점은 원유 탱크(20)의 외측면 대향되어 원유 탱크(20)의 내측에 위치하는 지점이다. 따라서, 제1 특징점 및 제2 특징점이 위치하는 실제 원유 탱크(20)의 외측면을 기준으로 루프(25)의 위치를 확인하기 위해, 제3 특징점을 이용하여 루프(25)의 위치를 나타내는 제4 특징점을 찾을 수 있다.
크기 산출부(132)는 확인부(131)와 데이터를 주고받을 수 있게 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다. 이에, 확인부(131)에 의해 특징점들이 확인된 이미지가 크기 산출부(132)에 전달될 수 있다. 크기 산출부(132)는 이미지에서 확인된 원유 탱크(20)의 상단부와 하단부의 위치를 이용하여 원유 탱크(20)의 크기를 산출할 수 있다. 원유 탱크(20)의 크기는 원유 탱크(20)의 수직방향 길이, 및 원유 탱크(20)의 지름이 포함될 수 있다. 크기 산출부(132)는 길이 산출부, 및 지름 산출부를 포함한다.
길이 산출부는 이미지에 표시된 제1 특징점과 제2 특징점 사이의 거리로부터 원유 탱크(20)의 수직방향 길이를 산출할 수 있다. 즉, 길이 산출부는 이미지에 확인된 제1 특징점과 제2 특징점 사이의 픽셀수를 측정할 수 있다. 이미지에서 한 픽셀이 나타내는 실제 거리값이 설정되어 있기 때문에, 길이 산출부는 미리 설정된 픽셀 당 길이를 이용하여 제1 특징점과 제2 특징점 사이의 픽셀수를 거리값으로 환산할 수 있다. 따라서, 제1 특징점과 제2 특징점 사이의 거리가 나타내는 원유 탱크(20)의 수직방향 길이를 산출할 수 있다.
지름 산출부는 이미지에서 수직방향과 교차하는 수평방향으로 원유 탱크(20)의 폭이 가장 큰 부분으로부터 원유 탱크(20)의 지름을 산출할 수 있다. 즉, 지름 산출부는 이미지에서 원유 탱크(20)에 해당하는 부분들의 수평방향 폭을 측정하고, 폭의 크기를 비교할 수 있다. 지름 산출부는 가장 큰 폭을 가지는 부분이 원유 탱크(20)의 지름을 나타낸다고 판단할 수 있다. 이에, 지름 산출부는 가장 큰 폭의 값을 지름으로 산출할 수 있다.
높이 산출부(133)는 확인부(131)와 데이터를 주고받을 수 있게 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다. 이에, 확인부(131)에 의해 특징점들이 확인된 이미지가 높이 산출부(133)에 전달될 수 있다. 높이 산출부(133)는 이미지에서 확인된 루프(25)의 위치를 이용하여 루프(25)가 위치하는 높이를 산출할 수 있다. 즉, 높이 산출부(133)는 원유 탱크(20)의 하단부를 나타내는 제2 특징점과 루프(25)를 나타내는 제4 특징점 사이의 거리로부터 루프(25)가 위치하는 높이를 산출할 수 있다. 상세하게는, 높이 산출부(133)가 이미지에 확인된 제2 특징점과 제4 특징점 사이의 픽셀수를 측정할 수 있다. 이미지에서 한 픽셀이 나타내는 실제 거리값이 설정되어 있기 때문에, 높이 산출부(133)는 미리 설정된 픽셀 당 길이를 이용하여 제2 특징점과 제4 특징점 사이의 픽셀수를 거리값으로 환산할 수 있다. 따라서, 제2 특징점과 제4 특징점 사이의 거리가 나타내는 루프(25)가 위치하는 높이를 산출할 수 있다.
예측부(140)는 분석부(130)와 데이터를 주고받을 수 있게 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다. 이에, 크기 산출부(132)가 산출한 원유 탱크(20)의 크기정보(예를 들어, 원유 탱크(20)의 수직방향 길이값과 원유 탱크(20)의 지름값), 및 높이 산출부(133)가 산출한 루프(25)의 높이정보가 예측부(140)로 전달될 수 있다. 예측부(140)는 원유 탱크(20)의 크기정보와 루프(25)의 높이정보를 이용하여 원유 탱크(20)에 저장된 원유의 저장량을 예측할 수 있다.
일 실시 예에서 예측부(140)는 부피 계산부(141)를 포함할 수 있다. 부피 계산부(141)는 원유 탱크(20)의 지름값과 루프(25)의 높이값을 연산하여 원유 탱크(20)에 저장된 원유의 부피를 예측할 수 있다. 즉, 원유 탱크(20)의 지름값으로 원유 탱크(20)의 평면 상 넓이를 산출하고, 원유 탱크(20)의 넓이값에 루프(25)의 높이값을 곱하면 원유 탱크(20) 내 원유의 부피를 산출할 수 있다. 따라서, 원유의 실제 저장량을 예측할 수 있다.
다른 실시 예에서 예측부(140)는 비율 계산부(142)를 포함할 수 있다. 비율 계산부(142)는 원유 탱크(20)의 수직방향 길이와 루프(25)의 높이값을 연산하여 원유 탱크(20)의 저장 가능 용량 대비 실제 저장량의 비율을 예측할 수 있다. 즉, 루프(25)의 높이값을 원유 탱크(20)의 수직방향 길이값으로 나누면 원유 탱크(20)에 저장된 원유의 비율을 산출할 수 있다. 따라서, 원유 탱크(20)의 부피 대비 원유의 상대적인 저장량을 예측할 수 있다.
또 다른 실시 예에서 예측부(140)는 부피 계산부(141)와 비율 계산부(142)를 모두 포함할 수도 있다. 이에, 원유의 실제 저장량, 및 원유 탱크(20)의 부피 대비 원유의 상대적인 저장량을 모두 예측할 수 있다. 따라서, 원유 탱크(20)에 저장된 원유와 관련된 다양한 정보를 획득할 수 있다.
이처럼 합성개구레이다의 영상을 분석하여 기상조건이나 시간대에 상관없이 원유 탱크(20)와 관련된 정보들을 획득할 수 있다. 따라서, 원유 탱크(20)와 관련된 정보들을 이용하여 원유 탱크(20)에 저장된 원유의 저장량을 용이하게 예측할 수 있다. 이에, 예측한 원유의 저장량을 활용하여 원유 관련 정책을 마련할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 원유 저장량 예측방법을 나타내는 플로우 차트이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 합성개구레이다가 촬영한 촬영영상, 및 촬영영상에서 추출된 이미지를 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 특징점들을 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 비교영상과 이미지를 비교하여 원유 탱크의 중심부를 찾는 과정을 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 제1 참조영상과 이미지를 비교하여 제1 특징점을 찾는 과정을 나타내는 도면이고, 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 제2 참조영상과 이미지를 비교하여 제2 특징점을 찾는 과정을 나타내는 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 제3 참조영상과 이미지를 비교하여 제3 특징점을 찾는 과정을 나타내는 도면이고, 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 제3 특징점을 이용하여 제4 특징점을 찾는 과정을 나타내는 도면이다. 하기에서는 본 발명의 실시 예에 따른 원유 저장량 예측방법에 대해 설명하기로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 원유 저장량 예측방법은, 합성개구레이다 영상을 이용하는 원유 저장량 예측방법이다. 도 2를 참조하면 원유 저장량 예측방법은, 합성개구레이다가 촬영한 촬영영상을 획득하는 과정(S110), 촬영영상으로부터 원유 탱크의 이미지를 추출하는 과정(S120), 이미지를 분석하여 원유 탱크의 크기와 원유 탱크에 구비되는 루프가 위치하는 높이를 추정하는 과정(S130), 및 원유 탱크의 크기정보와 루프의 높이정보를 이용하여 원유 탱크에 저장된 원유의 저장량을 예측하는 과정(S140)을 포함한다.
이때, 원유 저장량 예측방법은, 도 1과 같은 구성을 가지는 본 발명의 실시 예에 따른 원유 저장량 예측장치에 의해 수행될 수 있다. 따라서, 하기에서는 도 1을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 원유 저장량 예측장치로 원유 저장량 예측방법을 수행하는 과정을 예시해서 설명하기로 한다. 그러나 이에 한정되지 않고 다양한 구성의 원유 저장량 예측장치에 의해 원유 저장량 예측방법이 수행될 수 있다.
우선, 합성개구레이다가 촬영한 촬영영상을 획득한다(S110). 예를 들어, 위성(10)에 탑재된 합성개구레이다가 하나의 원유 탱크(20) 또는 복수개의 원유 탱크(20)가 배치된 지역을 촬영한 촬영영상을 무선 통신으로 전달받을 수 있다. 합성개구레이다는 물체에서 반사되는 전자기파를 이용하여 영상을 생성하기 때문에, 촬영영상이 도 3의 (a)와 같이 생성될 수 있다.
그 다음, 촬영영상으로부터 원유 탱크의 이미지를 추출한다(S120). 예를 들어, 딥러닝을 통해 촬영영상에서 도 3의 (a)와 같이 화살표가 표시된 물체를 원유 탱크(20)로 인식하고, 촬영영상에서 원유 탱크(20)로 인식되는 부분을 잘라내어 도 3의 (b)와 같이 이미지를 추출할 수 있다. 따라서, 촬영영상에서 저장량을 예측하려는 원유 탱크(20)와 관련이 없는 부분을 제외시켜 불필요한 정보나 잘못된 정보가 분석되는 것을 방지할 수 있다. 그러나 이미지를 추출하는 방식은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.
그 다음, 이미지를 분석하여 원유 탱크의 크기와 원유 탱크에 구비되는 루프가 위치하는 높이를 추정한다(S130). 이를 위해, 이미지에서 원유 탱크(20)의 상단부, 하단부, 및 루프(25)를 확인할 수 있다. 즉, 원유 탱크(20)의 상단부에 해당하는 제1 특징점, 원유 탱크(20)의 하단부에 해당하는 제2 특징점, 및 루프(25)에 해당하는 제3 특징점과 제4 특징점을 이미지에서 찾을 수 있다. 도 4의 (a)를 참조하면 제1 특징점과 제2 특징점은 실제 원유 탱크(20)의 동일한 외측면으로부터 촬영된 지점이고 도 4(b)와 같이 상대적으로 다른 영역보다 밝게 표시된다. 도 4의 (a)를 참조하면 제3 특징점은 실제 원유 탱크(20)의 외측면이 아닌 내측으로부터 촬영된 지점이고, 도 4(b)와 같이 제1 특징점과 제2 특징점과 같이 상대적으로 다른 영역보다 밝게 표시된다. 도 4의 (a)를 참조하면 제4 특징점은 제1 특징점 및 제2 특징점과 동일하게 원유 탱크(20)의 외측면에서 루프(25)의 위치를 나타내지만, 다른 특징점과 다르게 도 4(b)와 같이 어둡게 표시되기 때문에 이미지에서 구분하기 어렵다. 따라서, 제3 특징점을 찾고, 제3 특징점을 이용하여 제4 특징점을 이미지에서 찾을 수 있다.
이때, 제1 특징점, 제2 특징점, 및 제3 특징점을 더욱 용이하게 찾기 위해, 원유 탱크(20)에서 수직방향으로 연장되는 중심선을 찾아 이미지에 표시할 수 있다. 예를 들어, 미리 준비한 비교영상을 이미지 상에서 수평방향으로 한 픽셀씩 이동시키면서 유사도를 산출할 수 있고, 유사도가 최대가 되는 부분이 원유 탱크(20)의 중심선이라고 판단할 수 있다. 비교영상 및 이미지에서 비교영상과 비교되는 부분의 유사도는 아래의 수학식을 이용하여 산출할 수 있다.
수학식:
Figure 112023029472014-pat00001
여기서, Corr(Ref,Image)는 유사도이고, Ni는 비교영상의 i방향 픽셀수이고, Nj는 비교영상의 j방향 픽셀수이고, x와 y는 비교영상으 이동수이다. 수학식을 보면 (x, y)만큼 비교영상을 이동시키고, 비교영상 및 이미지에서 비교영상과 비교되는 부분의 각 픽셀수값마다 곱하여 그 합을 구하게 된다. 따라서, 두 영상 간에 가장 높은 패턴이 겹치는 지점에서 Corr(Ref,Image)의 값이 최대가 되기 때문에, 해당 지점을 원유 탱크(20)의 중심선으로 판단할 수 있다.
제1 특징점은 원유 탱크(20)의 상단부를 나타내는 제1 참조영상을 이용하여 이미지에서 찾을 수 있다. 상세하게는, 제1 특징점은 원유 탱크(20)의 중심선 상에 위치하기 때문에, 도 6과 같이 중심선(점선 부분)을 기준으로 이미지 상에서 제1 참조영상을 수직방향으로 이동시키면서 이미지와 제1 참조영상을 비교할 수 있다. 이미지 상에서 제1 참조영상과 유사도가 가장 높은 지점을 제1 특징점으로 찾을 수 있다. 이때, 제1 참조영상 및 이미지에서 제1 참조영상과 비교되는 부분의 유사도를 산출하기 위해 상기의 수학식을 사용할 수 있다. 즉, 수학식에서 비교영상과 관련된 값들 대신 제1 참조영상과 관련된 값들을 대입하여 유사도를 산출할 수 있다. 또한, 원유 탱크(20)의 하단부를 제1 특징점이 있는 위치로 잘못 확인하지 않기 위해, 이미지의 상부영역만 제1 참조영상과 비교하여 제1 특징점을 찾을 수 있다.
제2 특징점은 원유 탱크(20)의 하단부를 나타내는 제2 참조영상을 이용하여 이미지에서 찾을 수 있다. 상세하게는, 제2 특징점은 원유 탱크(20)의 중심선 상에 위치하기 때문에, 도 7과 같이 중심선(점선 부분)을 기준으로 이미지 상에서 제2 참조영상을 수직방향으로 이동시키면서 이미지와 제2 참조영상을 비교할 수 있다. 이미지 상에서 제2 참조영상과 유사도가 가장 높은 지점을 제2 특징점으로 찾을 수 있다. 이때, 제2 참조영상 및 이미지에서 제2 참조영상과 비교되는 부분의 유사도를 산출하기 위해 상기의 수학식을 사용할 수 있다. 즉, 수학식에서 비교영상과 관련된 값들 대신 제2 참조영상과 관련된 값들을 대입하여 유사도를 산출할 수 있다. 또한, 원유 탱크(20)의 상단부를 제2 특징점이 있는 위치로 잘못 확인하지 않기 위해, 제1 특징점 하측에서부터 제2 특징점을 찾을 수 있다.
제3 특징점은 루프(25)를 나타내는 제3 참조영상을 이용하여 이미지에서 찾을 수 있다. 상세하게는, 제3 특징점은 원유 탱크(20)의 중심선 상에 위치하기 때문에, 도 8과 같이 중심선(점선 부분)을 기준으로 이미지 상에서 제3 참조영상을 수직방향으로 이동시키면서 이미지와 제3 참조영상을 비교할 수 있다. 이미지 상에서 제3 참조영상과 유사도가 가장 높은 지점을 제3 특징점으로 찾을 수 있다. 이때, 제3 참조영상 및 이미지에서 제3 참조영상과 비교되는 부분의 유사도를 산출하기 위해 상기의 수학식을 사용할 수 있다. 즉, 수학식에서 비교영상과 관련된 값들 대신 제3 참조영상과 관련된 값들을 대입하여 유사도를 산출할 수 있다. 또한, 원유 탱크(20)의 상단부나 하단부를 제3 특징점이 있는 위치로 잘못 확인하지 않기 위해, 제2 특징점 하측에서부터 제3 특징점을 찾을 수 있다.
제4 특징점은 제3 특징점으로부터 수직방향으로 원유 탱크(20)의 지름만큼의 거리에 위치한 지점을 찾아 설정될 수 있다. 원유 탱크(20)의 지름값은 후술되는 원유 탱크의 지름을 산출하는 과정을 통해 획득할 수 있다. 이에, 도 9와 같이 제3 특징점을 기준으로 원유 탱크(20)의 지름을 가지는 가상의 원을 그릴 수 있다. 가상의 원에서 제3 특징점과 수직방향을 따라 상측으로 대향되는 지점을 제4 특징점으로 설정할 수 있다. 따라서, 제3 특징점으로부터 수직방향으로 원유 탱크(20)의 지름만큼의 거리에 위치한 지점이 제4 특징점이 될 수 있다.
이미지에서 특징점들이 확인되면, 원유 탱크(20)의 크기를 산출하는 과정, 및 루프(25)가 위치하는 높이를 산출하는 과정이 수행될 수 있다. 이에, 원유 탱크(20)에 저장된 원유의 저장량을 예측하기 위해 필요한 정보들을 산출할 수 있다.
원유 탱크의 크기를 산출하기 위해, 이미지에서 확인된 원유 탱크(20)의 상단부와 하단부의 위치를 이용할 수 있다. 상세하게는 제1 특징점과 상기 제2 특징점 사이의 픽셀수를 측정하고 측정값을 미리 설정된 픽셀 당 길이로 환산하여 원유 탱크(20)의 수직방향 길이를 산출할 수 있다. 또한, 이미지에서 수평방향으로 원유 탱크(20)의 가장 큰 폭을 측정하여 원유 탱크(20)의 지름으로 산출할 수 있다. 즉, 원유 탱크(20)의 폭이 가장 큰 부분의 수평방향 픽셀 수를 측정하고, 미리 설정된 픽셀 당 길이로 환산하여 원유 탱크의 지름을 산출할 수 있다.
루프(25)가 위치하는 높이를 산출하기 위해, 이미지에서 확인된 루프(25)의 위치를 이용할 수 있다. 상세하게는 제2 특징점과 제4 특징점 사이의 픽셀수를 측정하고 측정값을 미리 설정된 픽셀 당 길이로 환산하여 루프(25)가 위치하는 높이를 산출할 수 있다.
그 다음, 원유 탱크의 크기정보와 루프의 높이정보를 이용하여 원유 탱크에 저장된 원유의 저장량을 예측한다(S140). 일 실시 예에서 원유 탱크(20)에 저장된 원유의 저장량을 예측하기 위해, 원유 탱크(20)의 지름값과 루프(25)의 높이값을 연산할 수 있다. 즉, 원유 탱크(20)의 지름값으로 원유 탱크(20)의 평면 상 넓이를 산출(원의 넓이를 구하는 공식 이용)하고, 원유 탱크(20)의 넓이값에 루프(25)의 높이값을 곱하면 원유 탱크(20) 내 원유의 예측 부피를 산출할 수 있다. 이에, 원유의 실제 저장량을 예측할 수 있다. 다른 실시 예에서 원유 탱크(20)에 저장된 원유의 저장량을 예측하기 위해, 원유 탱크(20)의 수직방향 길이와 루프(25)의 높이값을 연산할 수 있다. 즉, 루프(25)의 높이값을 원유 탱크(20)의 수직방향 길이값으로 나누면 원유 탱크(20)에 저장된 원유의 비율을 산출할 수 있다. 따라서, 원유 탱크(20)의 저장 가능 용량 대비 실제 저장량의 예측 비율을 계산할 수 있다.
이처럼 합성개구레이다의 영상을 분석하여 기상조건이나 시간대에 상관없이 원유 탱크(20)와 관련된 정보들을 획득할 수 있다. 따라서, 원유 탱크(20)와 관련된 정보들을 이용하여 원유 탱크(20)에 저장된 원유의 저장량을 용이하게 예측할 수 있다. 이에, 예측한 원유의 저장량을 활용하여 원유 관련 정책을 마련할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하며, 실시 예들 간에 다양한 조합도 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 아래에 기재될 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10: 위성 20: 원유 탱크
25: 루프 100: 원유 저장량 예측장치
110: 영상 획득부 120: 추출부
130: 분석부 131: 확인부
132: 크기 산출부 133: 높이 산출부
140: 예측부 141: 부피 계산부
142: 비율 계산부

Claims (17)

  1. 합성개구레이다 영상을 이용하는 원유 저장량 예측장치로서,
    상기 합성개구레이다가 촬영한 촬영영상을 획득하기 위한 영상 획득부;
    상기 촬영영상으로부터 원유 탱크의 이미지를 추출하기 위한 추출부;
    상기 이미지를 분석하여 상기 원유 탱크의 크기와 상기 원유 탱크에 구비되는 루프가 위치하는 높이를 추정하기 위한 분석부; 및
    상기 원유 탱크의 크기정보와 상기 루프의 높이정보를 이용하여 상기 원유 탱크에 저장된 원유의 저장량을 예측하기 위한 예측부;를 포함하고,
    상기 분석부는,
    상기 이미지에서 상기 원유 탱크의 상단부, 하단부, 및 상기 루프를 확인하기 위한 확인부,
    상기 이미지에서 확인된 상기 원유 탱크의 상단부와 하단부의 위치를 이용하여 상기 원유 탱크의 크기를 산출하기 위한 크기 산출부, 및
    상기 이미지에서 확인된 상기 루프의 위치를 이용하여 상기 루프가 위치하는 높이를 산출하기 위한 높이 산출부를 포함하고,
    상기 확인부는,
    원유 탱크의 상단부를 나타내는 제1 참조영상을 이용하여 상기 이미지에서 상기 원유 탱크의 상단부에 해당하는 제1 특징점을 찾기 위한 제1 특징점 확인부,
    원유 탱크의 하단부를 나타내는 제2 참조영상을 이용하여 상기 이미지에서 상기 원유 탱크의 하단부에 해당하는 제2 특징점을 찾기 위한 제2 특징점 확인부,
    루프의 형상 패턴을 따라 형성된 제3 참조영상을 이용하여 상기 이미지에서 상기 루프에 해당하는 제3 특징점을 찾기 위한 제3 특징점 확인부, 및
    상기 제3 특징점으로부터 수직방향으로 상기 원유 탱크의 지름만큼의 거리에 위치한 지점을 찾아, 실제 원유 탱크에서 상기 제1 특징점 및 상기 제2 특징점과 동일한 면에 위치하는 상기 루프의 부분에 해당하는 제4 특징점으로 설정하기 위한 제4 특징점 확인부를 포함하고,
    상기 높이 산출부는, 상기 제2 특징점과 상기 제4 특징점 사이의 거리로부터 상기 루프가 위치하는 높이를 산출하는 원유 저장량 예측장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 확인부는, 상기 이미지에서 수직방향을 따라 연장되는 원유 탱크의 중심선을 찾기 위한 중심선 확인부를 더 포함하고,
    상기 제1 특징점 확인부, 상기 제2 특징점 확인부, 및 상기 제3 특징점 확인부는, 상기 중심선을 기준으로 상기 이미지 상에서 상기 참조영상을 수직방향으로 이동시키면서 상기 이미지 상에서 상기 참조영상과 유사도가 가장 높은 지점을 특징점으로 찾는 원유 저장량 예측장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 크기 산출부는,
    상기 제1 특징점과 상기 제2 특징점 사이의 거리로부터 상기 원유 탱크의 수직방향 길이를 산출하기 위한 길이 산출부; 및
    수직방향과 교차하는 수평방향으로 상기 이미지에서 원유 탱크의 폭이 가장 큰 부분으로부터 상기 원유 탱크의 지름을 산출하기 위한 지름 산출부;를 포함하는 원유 저장량 예측장치.
  6. 삭제
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 예측부는,
    상기 원유 탱크의 지름값과 상기 루프의 높이값을 연산하여 상기 원유 탱크에 저장된 원유의 부피를 예측하기 위한 부피 계산부를 포함하는 원유 저장량 예측장치.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 예측부는,
    상기 원유 탱크의 수직방향 길이와 상기 루프의 높이값을 연산하여 상기 원유 탱크의 저장 가능 용량 대비 실제 저장량의 비율을 예측하기 위한 비율 계산부를 포함하는 원유 저장량 예측장치.
  9. 청구항 4에 있어서,
    상기 영상 획득부는,
    상기 합성개구레이다가 주기적으로 촬영한 촬영영상들을 전달받기 위한 통신부; 및
    상기 촬영영상들 중 어느 하나에서 계산된 원유 탱크의 좌표에 맞추어 다른 촬영영상에서 촬영된 동일한 원유 탱크의 좌표를 동기화하기 위한 동기화부;를 포함하는 원유 저장량 예측장치.
  10. 합성개구레이다 영상을 이용하는 원유 저장량 예측방법으로서,
    상기 합성개구레이다가 촬영한 촬영영상을 획득하는 과정;
    상기 촬영영상으로부터 원유 탱크의 이미지를 추출하는 과정;
    상기 이미지를 분석하여 상기 원유 탱크의 크기와 상기 원유 탱크에 구비되는 루프가 위치하는 높이를 추정하는 과정; 및
    상기 원유 탱크의 크기정보와 상기 루프의 높이정보를 이용하여 상기 원유 탱크에 저장된 원유의 저장량을 예측하는 과정;을 포함하고,
    상기 원유 탱크의 크기와 상기 루프가 위치하는 높이를 추정하는 과정은,
    상기 이미지에서 상기 원유 탱크의 상단부, 하단부, 및 상기 루프를 확인하는 과정,
    상기 이미지에서 확인된 상기 원유 탱크의 상단부와 하단부의 위치를 이용하여 상기 원유 탱크의 크기를 산출하는 과정, 및
    상기 이미지에서 확인된 상기 루프의 위치를 이용하여 상기 루프가 위치하는 높이를 산출하는 과정을 포함하고,
    상기 이미지에서 상기 원유 탱크의 상단부, 하단부, 및 상기 루프를 확인하는 과정은,
    원유 탱크의 상단부를 나타내는 제1 참조영상을 이용하여 상기 이미지에서 상기 원유 탱크의 상단부에 해당하는 제1 특징점을 찾는 과정,
    원유 탱크의 하단부를 나타내는 제2 참조영상을 이용하여 상기 이미지에서 상기 상단부와 동일한 면에 위치한 상기 원유 탱크의 하단부를 나타내는 제2 특징점을 찾는 과정,
    루프를 나타내는 제3 참조영상을 이용하여 상기 이미지에서 상기 루프에 해당하는 제3 특징점을 찾는 과정, 및
    상기 제3 특징점으로부터 수직방향으로 상기 원유 탱크의 지름만큼의 거리에 위치한 지점을 찾아, 상기 하단부와 동일면에 위치한 상기 루프의 부분을 나타내는 제4 특징점으로 설정하는 과정을 포함하고,
    상기 루프가 위치하는 높이를 산출하는 과정은, 상기 제2 특징점과 상기 제4 특징점 사이의 픽셀수를 측정하고 측정값을 픽셀 당 길이로 환산하여 상기 루프가 위치하는 높이를 산출하는 원유 저장량 예측방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 특징점을 찾는 과정은,
    상기 이미지와 상기 참조영상을 비교하는 과정; 및
    상기 이미지 상에서 상기 참조영상과 유사도가 가장 높은 지점을 특징점으로 찾는 과정;을 포함하는 원유 저장량 예측방법.
  14. 청구항 10에 있어서,
    상기 원유 탱크의 크기를 산출하는 과정은,
    상기 제1 특징점과 상기 제2 특징점 사이의 픽셀수를 측정하고 측정값을 픽셀 당 길이로 환산하여 상기 원유 탱크의 수직방향 길이를 산출하는 과정; 및
    상기 이미지에서 수직방향과 교차하는 수평방향으로 원유 탱크의 폭이 가장 큰 부분으로부터 상기 원유 탱크의 지름을 산출하는 과정;을 포함하는 원유 저장량 예측방법.
  15. 삭제
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 원유 탱크에 저장된 원유의 저장량을 예측하는 과정은,
    상기 원유 탱크의 지름값과 상기 루프의 높이값을 연산하여 상기 원유 탱크에 저장된 원유의 예측 부피를 계산하는 과정을 포함하는 원유 저장량 예측방법.
  17. 청구항 14에 있어서,
    상기 원유 탱크에 저장된 원유의 저장량을 예측하는 과정은,
    상기 원유 탱크의 수직방향 길이와 상기 루프의 높이값을 연산하여 상기 원유 탱크의 저장 가능 용량 대비 실제 저장량의 예측 비율을 계산하는 과정을 포함하는 원유 저장량 예측방법.
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