KR102650576B1

KR102650576B1 - 지형지물 변화에 따른 정밀도를 향상시킨 항공촬영 시스템

Info

Publication number: KR102650576B1
Application number: KR1020240022594A
Authority: KR
Inventors: 장용호
Original assignee: (주)미도지리정보
Priority date: 2024-02-16
Filing date: 2024-02-16
Publication date: 2024-03-22

Abstract

본 발명은 지형지물 변화에 따른 정밀도를 향상시킨 항공촬영 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 항공촬영이미지를 이용하여 완성된 지도에 표시되는 경사진 지상물을 편집해서 해당 지상물의 정확한 평면모습만이 출력되도록 하고, 이렇게 제작된 지도를 통해 도심지와 같이 수많은 지형지물이 위치한 지역에 대한 길안내를 효과적으로 수행할 수 있도록 하면서 이미지처리기에 실장된 처리모듈을 안정적이고 효과있게 냉각하여 처리모듈의 열화를 방지하고, 이를 통해 이미지처리중 오류나 불량 발생을 사전에 차단하도록 개선된 지형지물 변화에 따른 정밀도를 향상시킨 항공촬영 시스템에 관한 것이다.

Description

지형지물 변화에 따른 정밀도를 향상시킨 항공촬영 시스템{Aerial photography system that improves precision according to changes in terrain features}

본 발명은 항공촬영 기술분야 중 지형지물 변화에 따른 정밀도를 향상시킨 항공촬영 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 항공기(비행체)에서 항공촬영으로 이미지를 확보하는 경우 항공기에서 발생되는 진동을 효과적으로 흡수 제거하므로 해당 지상물 이미지를 정밀하게 항공촬영하고, 또한, 항공촬영으로 이미지를 확보하는 과정에서 열을 제거하여 더욱 정밀한 항공이미지를 확보하므로 항공촬영의 오류 또는 불량 발생을 사전에 차단하도록 개선된 지형지물 변화에 따른 정밀도를 향상시킨 항공촬영 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 항공 촬영은 네비게이션, 인터넷 웹지도 작성뿐만 아니라 지도제작, 국토 설계 계획, 임업 관리와 조사 분야, 지리정보와 자원탐사 분야 등에서 그 필요성 및 응용이 더욱 다양하게 요구되고 있는 실정이다.

종래의 항공촬영은 아날로그 필름촬영 후 이를 디지털 이미지화 하는 단계를 거치는 등 촬영 이미지를 현상하기까지 많은 시간과 비용이 소요되었다.

예를 들어, 종래의 항공촬영에서의 디지털 이미지 획득 순서를 살펴보면, 아날로그 필름촬영-> 필름현상 -> 디지털 이미지 고해상도 스캔 -> 양화필름제작 등의 과정을 거쳐 디지털 이미지를 획득할 수 있었다.

그러나, 디지털 시대를 맞이하여 고해상의 디지털 항공사진 이미지 취득으로 바뀌면서 종래의 아날로그 필름촬영에서의 디지털 이미지화 단계를 대폭 간소화하여 촬영 즉시 디지털 촬영 이미지를 사용할 수 있게 되어 종래의 과다한 중간단계 소요비용 및 소요일수 등을 대폭 절감할 수 있게 되었다.

이러한 항공사진을 촬영할 때 촬영자는 미리 항공기의 운항경로를 설정하고 항공기에 카메라를 부착한 후 비행을 하면서 원하는 대상 지역의 사진을 촬영하게 된다.

그러나 항공기는 항공기 자체 엔진과 프로펠러와 기타 장치의 운용으로부터 발생되는 내부 충격 또는 진동 및 눈, 비, 바람이 포함되는 외부 충격 또는 진동의 영향에 의하여 정밀한 항공촬영이 어려운 경우가 비교적 많다.

그러므로 항공촬영 이미지는 지상의 일정 고도에 위치한 항공기로부터 촬영된 이미지이므로 촬영되는 과정에서 흔들리는 진동 영향에 의하여 항공기의 연직 방향에 위치한 지상물과 이와 인접한 다른 지상물들의 측면이 포함된 상태로 촬영될 수 있는 문제가 있다.

참고로, 첨부된 도 2 의 좌측 상단에 위치한 흰색 밑줄의 "강남제일빌딩" 건물과, 우측 상단에 위치한 흰색 밑줄의 "풍림산업" 건물과, 좌측 하단에 위치한 흰색 밑줄의 "메리츠타워" 건물이 각각 옥상(평면부)만이 아닌 측면까지 촬영되었음을 확인할 수 있다.

한편, 항공촬영된 이미지를 다수 연결하여 하나의 지도이미지로 제작하는 경우 정밀하거나 정확하지 아니하는 지도이미지에 의하여 부정확한 지도이미지를 제작하게 되므로 지도이미지 사용자는 낯선 지역에 대한 지도이미지 해석에 어려움을 겪게 되고, 이를 통해 지도 사용상 큰 불편함을 느끼게 된다.

또한, 항공촬영으로 지상의 이미지를 촬영 또는 확보하는 과정에서 해당 처리 모듈에 많은 열이 발생하게 되고, 발생된 열은 해당 회로 모듈을 쉽게 열화시켜 항공촬영된 이미지를 정밀하게 확보할 수 없게 되는 것이 현실이다.

이러한 문제를 일부 해소한 종래 기술로 대한민국 특허 등록번호 제10-0286951호(2001.01.18.)에 의한 것으로 '항공촬영시스템'이 있다.

도 1 은 종래 기술의 일 실시 예에 의한 것으로 지형지물 변화에 따른 항공촬영 시스템의 기능 구성도 이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래기술을 상세히 설명하면 항공촬영을 위해 공중을 비행하는 헬리콥터의 본체(40)와 헬리콥터의 본체(40)를 공중으로 비행시키는 프로펠러인 메인로우터(50) 및 테일로우터(55)와 본체(40)의 전방에 장착되어 방향전환이 가능하며 항공 비행 중 외부의 모습을 촬영하는 카메라(10)와 헬리콥터의 본체(40)가 지상에 착륙하는 경우 본체(40)를 땅으로부터 일정한 간격을 유지하면서 착륙을 안전하게 하는 스키드(45)와 메인로우터(50), 테일로우터(55)의 구동에 의한 비행(운항)과 카메라(10)의 구동에 의한 항공촬영을 제어하는 조종부(80)를 포함하는 구성이다.

종래기술은 헬리콥터와 같은 항공기를 이용하여 특정한 지상 위치의 이미지를 확보하는데 있어서, 팬(Pan)과 틸트(Tilt)와 초점(Focus) 조절에 의하여 간편하게 항공촬영하는 장점이 있으나, 항공기에서 자체적으로 발생되는 내부 충격과 진동, 항공기 외부 환경으로부터 발생되는 외부 충격과 진동을 원활하게 제거하지 못하므로 정밀한 항공촬영 이미지를 확보하기 어려운 문제를 여전히 해소하지 못하는 문제가 남아 있다. 또한, 항공촬영된 이미지를 확보하는데 있어서 해당 회로 모듈에서 발생되는 열을 원활하게 제거하지 못하여 열화에 의한 정밀한 항공촬영 이미지를 확보하지 못하는 문제를 여전히 해소하지 못하고 있다.

따라서, 항공기를 이용하여 지상을 촬영한 이미지를 확보하는데 있어서, 항공기의 자체 및 외부환경의 영향으로 부터 발생되는 다양한 충격과 진동을 제거하고 또한, 열화에 의한 문제를 제거하므로 정밀한 항공촬영 이미지를 확보하는 기술을 개발할 필요가 있다.

대한민국 특허 등록번호 제10-0286951호(2001.01.18.) '항공촬영시스템' 대한민국 공개특허 제10-2009-0105290호(2009.10.07.) 'GPS 기반 자동 수평 안정화 디지털 수직 정사 항공 촬영자동 제어 시스템' 대한민국 등록특허 제10-2347352호(2021.12.31.) '실시간 영상데이터를 갱신하는 항공촬영 시스템'

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 항공기에서 자체적으로 발생된 충격과 진동 그리고 항공기 외부 환경에 의하여 발생된 충격과 진동 등을 제거하여 정밀한 항공촬영 이미지를 확보하도록 하는 지형지물 변화에 따른 정밀도를 향상시킨 항공촬영 시스템을 제공하는 것이 추구하는 목적 중에 하나 이다.

또한, 본 발명은 항공기에서 지상을 항공촬영하여 이미지를 확보하는 경우 해당 회로모듈에서 발생되는 열을 제거하여 항광촬영이미지를 정밀하게 확보하는 지형지물 변화에 따른 정밀도를 향상시킨 항공촬영 시스템을 제공하는 것이 추구하는 목적 중에 하나 이다.

그리고, 본 발명은 다수의 항공촬영이미지가 해당 지상물의 정확한 평면모습만을 항공촬영하여 출력되도록 하고, 이러한 항공촬영 이미지로 제작된 지도를 통해 도심지와 같이 수많은 지형지물이 위치한 지역에 대한 길안내를 효과적으로 수행할 수 있도록 하면서 항공기에 실장된 회로모듈을 안정적이고 효과있게 냉각되도록 하여 열화를 방지하고, 이를 통해 항공촬영된 미이지의 오류나 불량 발생을 사전에 차단하도록 개선된 지형지물 변화에 따른 정밀도를 향상시킨 항공촬영 시스템을 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 항공기(100)에 설치되는 카메라(200)와; 항공기(100)에 설치되어 카메라(200)의 하부를 이동하는 촬영방해물체(B)를 감지하는 제1,2감지센서(300,310)와; 항공기(100)에 설치되며 제어유닛(500) 제어용 제어신호를 입력하고, 입력된 제어신호에 따른 출력내용을 디스플레이하는 터치스크린패널(400)과; 항공기(100)에 설치되어 항공기(100) 운항중 항공기(100)가 항공촬영영역에 도달되면 카메라(200)를 매개로 항공촬영영역을 촬영하고, 촬영중 감지센서(300)로부터 촬영방해물체 감지신호가 수신되면 해당 항공촬영영역을 재촬영영역으로 지정하며, 터치스크린패널(400)로부터 재촬영영역의 최단 항공경로를 재설정하라는 제어신호가 입력되면 재촬영영역으로의 최단 항공경로를 설정하고, 촬영된 항공이미지를 지상센터의 이미지처리기(800)로 송신하는 제어유닛(500) 및 항공기(100)와 통신하여 지상기준 좌표를 송신하고, 이 지상기준 좌표와 항공기(100)의 위치좌표를 비교하여 촬영이미지의 처리기준점을 잡도록 안내하는 지상기준점(900);을 포함한 지형지물 변화에 따른 정밀도를 향상시킨 항공촬영 시스템에 있어서;

상기 이미지처리기(800)는 다수의 처리모듈(M)이 실장되는 하우징(1302)을 포함하되, 상기 하우징(1302)의 전면에는 도어(1304)가 설치되며, 상기 하우징(1302)의 후면에는 하우징(1302) 내부를 직접 냉각하는 냉각유닛(C)이 설치되고, 상기 하우징(1302)의 내부 천정부에는 온도를 검출하는 온도검출센서(1306)가 설치되며, 상기 하우징(1302)의 전면 상측에는 온도검출센서(1306)의 검출온도값에 따라 냉각유닛(C)의 구동을 제어하는 컨트롤러(1308)를 포함하고;

상기 하우징(1302)의 후면에는 다수의 통공이 형성되되 통공은 최하단의 배출공(1310)과 상기 배출공(1310)을 제외한 나머지 공급공(1320)으로 이루어지며, 상기 냉각유닛(C)에서 공급되는 건조냉각공기는 상기 공급공(1320)을 통해 하우징(1302) 내부로 공급되고 배출공(1310)을 통해 하우징(1302) 외부로 배출되며;

상기 하우징(1302)의 하단면에는 완충수단(1400)이 더 설치되되, 상기 완충수단(1400)은 하우징(1302)의 하단면에 고정되는 상부플레이트(1410)와, 바닥면에 안착되는 하부플레이트(1420)와, 상기 상부플레이트(1410)의 중앙부에서 하방향으로 볼록한 하향컨벡스부(1440)와, 상기 하부플레이트(1420)의 중앙부에서 상방향으로 볼록한 상향컨벡스부(1450)와, 상기 상부플레이트(1410) 및 하부플레이트(1420)의 양단을 상하로 결속하면서 완충하는 댐퍼(1430)를 포함하는 것을 특징으로 하는 지형지물 변화에 따른 정밀도를 향상시킨 항공촬영 시스템을 제공한다.

이때, 상기 완충수단(1400)을 구성하는 하향컨벡스부(1440)와 상향컨벡스부(1450)는 서로 닿지 않고 일정 갭(Gap)을 유지하도록 설계되며;

상기 냉각유닛(C)은 상기 배출공(1310)과 공급공(1320)에 설치된 체크밸브(1312,1322)와, 상기 배출공(1310)과 공급공(1320)에 접속된 급배기통(1330)과, 상기 급배기통(1330)의 상단에 연결 설치된 건조냉기생성기(1340)를 포함하며; 상기 급배기통(1330)은 급기부(1332)와 배기부(1334)가 분리 구획되고, 상기 급기부(1332)의 내부에는 하부로 갈수록 급기유로를 좁아지게 하는 직각삼각블럭(1350)이 고정된 것에도 그 특징이 있다.

본 발명은 항공기에서 자체적으로 발생된 충격과 진동 그리고 항공기 외부 환경에 의하여 발생된 충격과 진동 등을 제거하여 정밀한 항공촬영 이미지를 확보하도록 하는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 항공기에서 지상을 항공촬영하여 이미지를 확보하는 경우 해당 회로모듈에서 발생되는 열을 제거하여 항광촬영이미지를 정밀하게 확보하는 장점이 있다.

그리고, 본 발명은 다수의 항공촬영이미지가 해당 지상물의 정확한 평면모습만을 항공촬영하여 출력되도록 하고, 이러한 항공촬영 이미지로 제작된 지도를 통해 도심지와 같이 수많은 지형지물이 위치한 지역에 대한 길안내를 효과적으로 수행할 수 있도록 하면서 항공기에 실장된 회로모듈을 안정적이고 효과있게 냉각되도록 하여 열화를 방지하고, 이를 통해 항공촬영된 미이지의 오류나 불량 발생을 사전에 차단하도록 개선된 장점이 있다.

도 1 은 종래 기술의 일 실시 예에 의한 것으로 지형지물 변화에 따른 항공촬영 시스템의 기능 구성도 이다.
도 2 는 종래 항공사진 지도의 모습을 보인 이미지이다.
도 3 은 본 발명에 따른 항공촬영시스템을 설명하기 위한 항공기와 카메라와 감지센서를 나타낸 도면이다.
도 4 는 본 발명에 따른 구성 요소간의 연결관계를 나타낸 블록도이다.
도 5 내지 도 7 은 본 발명에 따른 항공촬영시스템을 나타낸 작동도이다.
도 8 은 본 발명에 따른 항공촬영시스템을 구성하는 이미지처리기의 모습을 도시한 블록도이다.
도 9 는 본 발명에 따른 항공촬영시스템을 구성하는 이미지처리기가 적용되는 항공촬영이미지를 도시한 도면이다.
도 10 은 본 발명에 따른 채색모듈에 의해 도 9의 항공촬영이미지가 채색처리된 모습을 도시한 도면이다.
도 11 은 본 발명에 따른 항공촬영시스템의 이미지처리방법을 순차 도시한 플로우차트이다.
도 12 는 본 발명에 따른 항공촬영시스템의 이미지처리방법 적용을 위한 항공촬영모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 13 은 본 발명에 따른 항공촬영시스템의 이미지처리방법에 따라 보정된 지상물의 모습을 도시한 도면이다.
도 14 는 본 발명에 따른 항공촬영시스템의 이미지처리방법에 따라 보정된 수직항공이미지을 보인 이미지이다.
도 15 는 본 발명에 따른 항공촬영시스템을 구성하는 이미지처리기의 하우징 및 냉각유닛의 설치예를 보인 예시도이다.
도 16 은 도 15 의 냉각유닛으로 건조냉기를 공급하는 건조냉기생성기의 예시도이다.
도 17 은 본 발명에 따른 항공촬영시스템을 구성하는 이미지처리기의 완충수단을 보인 예시도이다.

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

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 항공촬영시스템은 항공기(100)에 설치되는 카메라(200)와; 항공기(100)에 설치되는 제1,2감지센서(300,310)와; 항공기(100)에 설치되는 터치스크린패널(400)과; 항공기(100)에 설치되는 무선통신모듈을 갖춰 촬영된 항공이미지를 지상센터의 이미지처리기(800)로 송신하는 제어유닛(500); 및 상기 항공기(100)와 통신하여 지상기준 좌표를 송신하고, 이 지상기준 좌표와 항공기(100)의 위치좌표를 비교하여 촬영이미지의 처리기준점을 잡도록 안내하는 지상기준점(900);을 포함한다.

이때, 상기 항공기(100)는 본체(110)와 본체(110)의 하부에 설치되는 지지대(120)를 갖춘다.

또한, 상기 카메라(200)는 항공촬영에 사용되는 통상의 것으로 본체(110)의 하부에 설치된다.

그리고, 상기 제1,2감지센서(300,310)중 제1감지센서(300)는 항공기(100)의 선단부 하면에 설치되어 간섭체, 즉 촬영방해물체(B)를 선검출하도록 설치되며, 제2감지센서(310)는 카메라(200)의 카메라베이스(미도시)에 설치되어 카메라(200) 직하방에 존재하는 촬영방해물체(B)를 감지하기 위한 것으로, 초음파센서 혹은 적외선센서 등이 사용된다.

아울러, 상기 제1감지센서(300)와 간격을 두고, 레이저발진기(320)와 음파발사기(330)가 더 설치되는데, 만약 상기 제1감지센서(300)가 촬영방해물체(B)를 감지할 경우 제어유닛(500)의 제어신호에 따라 레이저발진기(320)와 음파발사기(330)가 동시에 동작하면서 지면을 향해 직하방으로 레이저 및 음파를 발진시킴으로써 촬영방해물체(B), 예컨대 새떼 등이 흩어지게 하여 카메라(200) 하방으로 이동하지 못하도록 예방하며, 그럼에도 불구하고 제2감지센서(310)에서 촬영방해물체(B)가 검출된 경우라면 이때에는 해당 지점의 촬영은 중지시키고 해당 지점에 대한 미촬영정보를 저장해 두었다고 전체 촬영종료 후 착륙하지 않고 다시 이동하여 재촬영함으로써 촬영정보에 대한 정밀도를 향상시킬 수 있도록 구성된다.

그리고, 상기 터치스크린패널(400)은 터치스크린 기능을 가지는 것으로, 제어유닛(500)에 의해 작동제어된다.

이때, 터치스크린패널(400)은 제어유닛(500)에 제어신호를 입력하기 위한 입력메뉴와 제어신호에 따른 출력내용을 디스플레이하는 출력메뉴를 포함한다.

상기 제어유닛(500)은 촬영할 촬영영역과, 촬영영역에 따른 항공경로를 별도의 단말장치에 의해 입력받아 항공기(100)가 항공경로를 따라 이동하도록 하고, 카메라(200) 및 제1,2감지센서(300,310)의 동작을 제어하며, 터치스크린패널(420)의 각 메뉴를 작동제어한다.

이때, 상기 제어유닛(500)은 터치스크린(400)을 통해 촬영영역 및 항공경로를 입력받을 수도 있다.

또한, 상기 제어유닛(500)은 제2감지센서(320)로부터 감지신호를 수신하면, 앞서 설명한 바와 같이 감지신호가 수신될 당시의 촬영 위치를 확인하여 재촬영 영역으로 지정한다.

뿐만 아니라, 상기 제어유닛(500)은 터치스크린패널(400)으로부터 재촬영항로설정신호가 입력되면, 재촬영 영역으로 설정된 영역까지의 최단 항공경로를 설정하여 터치스크린패널(400)에 디스플레이한다.

한편, 상기 제어유닛(500)이 항공경로를 설정하는 것은 이미 공지된 사실이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

덧붙여, 상기 항공기(100)에는 GPS센서(600)도 포함하는데, 상기 GPS센서(600)는 GPS인공위성(700)으로부터 위치정보를 받는 통상의 것으로 제어유닛(500)에 의해 작동제어된다.

그리고, 상기 GPS인공위성(700)은 GPS센서(600)에 위치정보를 주는 통상의 것으로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 5 내지 도 7 은 본 발명에 따른 항공촬영시스템을 나타낸 작동도로서, 작업자는 별도의 단말장치를 매개로 제어유닛(500)에 항공촬영을 할 대상지역을 촬영영역으로 설정하고, 촬영영역에 따른 항공경로를 설정한다.

상기와 같이 촬영영역과 항공경로가 설정되면, 작업자는 항공기(100)를 이륙시켜 항공경로를 따라 항공기(100)를 운행한다.

상기 항공기(100)의 운행 중 제어유닛(500)이 GPS센서(600)로부터 촬영영역에 대한 위치정보를 수신하면, 제어유닛(500)은 카메라(200)와 제1,2감지센서(300,310)를 작동시킨다.

이때, 도 6와 같이, 상기 카메라(200)의 촬영영역 촬영 중 새와 같은 촬영방해물체(B)가 카메라(200)의 촬영각 내로 들어오면, 제2감지센서(310)는 촬영방해물체(B)를 감지하여 감지신호를 제어유닛(500)으로 출력한다.

한편, 상기 카메라(200)에 의해 대상지역이 촬영중 일 때, 카메라(200)의 촬영각 안으로 새와 같은 촬영방해물체(B)가 지나가면, 카메라(200)의 항공이미지에 촬영방해물체(B)가 표시되어 정확한 항공이미지를 촬영할 수 없다.

때문에, 상기 제2감지센서(310)로부터 감지신호를 수신한 제어유닛(500)은 감지신호가 수신된 지점의 경도 및 위도를 확인하여 해당지역을 재촬영지점으로 지정하게 된다.

다만, 이 과정은 이하 설명되는 카메라(200)의 촬영방해물체(B)를 회피할 수 있는 구조로부터 자유롭지 않을 경우에만 수행된다.

상기와 같은 항공촬영과정을 통해 촬영영역에 대한 모든 촬영을 마친 작업자는 재촬영지점으로 지정된 지점에 대한 재촬영을 하기 위해 터치스크린패널(400)의 재촬영항로설정메뉴(420)를 터치한다.

이때, 제어유닛(500)은 각각의 재촬영지점(RP)까지의 최단 항공경로를 설정하고, 이를 도 7 과 같이 재촬영 항공경로(AL)와 재촬영지점(RP)을 맵메뉴(410)에 나타낸다.

이후, 상기 항공기(100)는 재설정된 항공경로를 따라 이동하고, 항공기(100)가 재촬영지점(RP)에 도착하였을 때 제어유닛(500)은 카메라(200)를 작동시켜 재촬영지점(RP)를 재촬영한다.

이렇게 촬영된 항공촬영이미지는 제어유닛(500)의 제어하에 도 8과 같은 이미지처리기로 전송되고, 지상 센터에 설치된 이 이미지처리기에 의해 편집 가공된다.

도 8 내지 도 14 에서와 같이, 본 발명에 따른 이미지처리기(800)는 하우징(1302, 도 15 참조)과, 상기 하우징(1302)에 서버랙 형태로 실장되는 다수의 처리모듈(M, 도 15 참조)로 구성되며; 상기 처리모듈(M)들은 다양한 지역의 항공촬영이미지 데이터를 저장하는 이미지DB(1)와, 지상물 관련 링크정보를 저장하는 링크정보DB(1')와, 이미지DB(1)에서 특정 항공촬영이미지 데이터를 검색하는 이미지검색모듈(2)과, 검색된 항공촬영이미지 데이터를 읽고 출력하는 출력모듈(3)과, 출력모듈(3)에 의해 출력된 항공촬영이미지에서 특정 지점을 선택해 수정해야할 지상물이미지의 탐색 기준을 설정하는 지점선택모듈(4)과, 상기탐색 기준에 따라 수정지상물이미지(20a; 도 13(a) 참고)를 탐색하는 이미지탐색모듈(5)과, 수정된 수정지상물이미지(20a'; 도 13(b) 참고)를 기존 항공촬영이미지 데이터에 적용해 합성 및 갱신처리하는 이미지편집모듈(6)과, 수정해야할 수정지상물이미지(20a)를 수정하는 이미지도화모듈(7)로 이루어진다.

이와 더불어, 본 발명에 따른 이미지처리기는 항공촬영이미지에 포함된 지상물이미지의 색상을 픽셀단위로 확인해서, 일정 범위 내에 있는 픽셀을 공통색상으로 조정해 통일시키는 채색모듈(8)을 더 포함한다.

또한, 수정된 수정지상물이미지(20a)에 링크정보DB(1')에 저장된 관련 정보를 링크시켜서, 사용자의 수치지도이용시 관련 정보를 쉽게 얻을 수 있도록 하는 식별코드링크모듈(9)을 더 포함한다.

데이터를 저장하는 이미지DB(1)와, 링크정보DB(1')와, 이미지DB(1)에서 특정 [0024] 데이터를 검색하는 이미지검색모듈(2)은, 그 구성과 구조가 공지,공용되는 통상적인 기술이므로, 여기서는 그 설명을 생략한다. 참고로, 링크정보DB(1')는 지상물에 대한 각종 링크정보를 저장하는 것으로, 출력모듈(3)에 의해 출력되고 있는 수치지도 형태의 항공촬영이미지 중 사용자가 임의 지상물이미지를 선택할 경우, 식별코드링크모듈(9)에 의해 출력된다.

여기서, 식별코드링크모듈(9)은 링크정보의 출력을 처리하는 것으로, 사용자에 의한 지상물이미지 선택시 링크정보가 게시된 별도의 창을 출력시키거나, 웹브라우저를 구동시켜서 관련 웹사이트에 접속할 수 있도록 할 수 있다.

이에 대한 설명은 아래에서 상세히 한다.

출력모듈(3)은 화면 입력기능을 갖는 공지,공용의 터치스크린(3a)에, 이미지검색모듈(2)이 검색한 데이터를 출력하는 것으로, 본 발명에서 상기 데이터는 항공촬영이미지이고, 출력모듈(3)은 터치스크린(3a)을 통해 항공촬영이미지를 출력하기 위한 공지,공용의 모듈이다. 물론, 출력모듈(3)은 사용자가 터치스크린(3a)을 터치한 지점을 확인해서 해당 정보를 입력하는 기능을 갖는다. 참고로, 출력모듈(3)은 '포토샵(어도비 시스템즈사에서 개발한 레스터 그래픽 편집기)', 마이크로소프트사의 대표적인 운영체제인 윈도우즈의 그래픽 편집기인 '그림판' 등과 같이, 이미지데이터를 확인해 이미지로 출력할 수 있는 통상적인 프로그램일 것이다.

지점선택모듈(4)은 본 발명에 따른 이미지처리기가 항공촬영이미지에서 수정지상물이미지(20a)를 탐색하기 위한 기준을 설정하는 것으로, 탐색을 위한 상기 기준은 항공촬영이미지에 포함된 도로이미지(30)가 될 수 있다.

이를 좀 더 상세히 설명하면, 기준지상물(10; 도 12 참조) 및 수정지상물(20; 도 12 참조)의 인접 지역에는 아스팔트와 같이 균일한 색상의 골재가 포장된 도로가 위치한다. 이러한 도로는 기준지상물(10) 또는 수정지상물(20)과는 매우 근접하므로, 수정지상물(20)의 측면부가 촬영돼 도로 쪽으로 기울어진 외관을 보이게 되는 수정지상물이미지(20a)는 도로이미지(30)의 가장자리 부분을 점유할 수밖에 없다.

본 발명에 따른 이미지처리기는 이러한 특성을 응용한 것으로, 상기 지점선택모듈(4)은 사용자가 터치스크린(3a)을 통해 지정한 한 쌍의 초기점(P1)과 한 쌍의 말기점(P2)을 기준으로 해당 범위 내에 있는 이미지를 도로이미지(30)로 확정한다. 즉, 지점선택모듈(4)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.

이미지탐색모듈(5)은 지점선택모듈(4)에 의해 범위와 그 경계가 확정된 도로이미지(30)의 색상을 확인한 후, 도로이미지(30)의 가장자리에 해당하는 픽셀의 지정된 색상을 확인해서, 도로이미지(30)의 색상과 비교해 그 일치여부를 확인한다.

이를 좀 더 상세히 설명하면, 이미지탐색모듈(5)은 앞서 설정한 기준직선에 해당하는 픽셀의 지정된 색상을 확인하고, 이렇게 확인된 색상과 도로이미지(30)의 색상을 비교해서, 일정길이 이상 도로이미지(30)의 색상과는 불일치하면서 서로는 동일한 색상으로 지정된 픽셀의 구간(T)이 확인되면, 해당 구간(T)은 수정지상물이미지(20a)가 위치한 것으로 간주해 이를 수정대상으로 설정한다.

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

한편, 전술한 바와 같이 이미지탐색모듈(5)은 항공촬영이미지를 구성하는 픽셀의 지정색상을 일일이 확인하고, 이렇게 확인된 내용을 상기 기준직선과 비교해서 수정지상물이미지(20a)를 결정한다. 즉, 픽셀의 지정색상을 확인하고, 이렇게 확인된 상기 지정색상과 이웃하는 다른 픽셀의 지정색상을 비교해서 그 경계를 찾는 것이 이미지탐색모듈(5)이 항공촬영이미지에서 수정지상물이미지(20a)를 결정하는 중요한 기준이 되는 것이다.

그런데, 도 2 에서 보인 바와 같이, 항공촬영이미지는 실제 수정지상물(20)을 촬영한 것이므로, 항공촬영이미지를 구성하는 픽셀들은 동일한 색상으로 지정되지 않는다. 즉, 촬영되는 수정지상물(20)은 그 옥상(평면)이 다양한 형상을 이루고, 다양한 종류의 설비(헬기 착륙장, 각종 안테나, 물탱크 설비 등)가 설치되며, 다양한 방향으로의 그림자들이 형성되므로, 항공촬영이미지에 포함된 수정지상물이미지(20a)는 그 범위 내에서도 해당 픽셀들이 각각 다양한 색상으로 지정된다.

결국, 이미지탐색모듈(5)은 픽셀별로 다양한 색상이 지정된 상태의 항공촬영이미지를 확인해서, 독립된 수정지상물이미지(20a)를 구분해야하고, 이렇게 구분된 수정지상물이미지(20a)가 이웃하는 다른 지상물이미지 또는 도로이미지(30)와 어떤 형태로 겹쳐지거나 간섭되는지를 분석해야 하므로, 이미지탐색모듈(5)의 동작을 위해 요구되는 시스템의 부하가 지나치게 증가하는 문제가 발생했다.

더욱이, 사용자는 출력모듈(3)의 터치스크린(3a)에 출력되는 항공촬영이미지를 확인해서 이미지탐색모듈(5)의 탐색 결과가 올바른지 여부도 확인해야 하는데, 도 2에 도시한 바와 같이 항공촬영이미지에 포함된 수많은 지상물이미지가 서로 비슷한 형태와 색상을 가지므로, 시각적으로 지상물이미지들과 도로이미지(30) 등을 명확히 구분하는 것은 쉽지 않다.

이러한 문제를 해소하기 위해 본 발명에 따른 이미지처리기는 채색모듈(8)을 더 포함한다.

채색모듈(8)은 항공촬영이미지에 포함된 지상물이미지들을 다양한 색상으로 명확히 구분시켜서, 이미지탐색모듈(5)은 물론 사용자도 시각적으로 지상물이미지를 쉽게 구별할 수 있도록 한다.

이를 위해 채색모듈(80)은 항공촬영이미지의 각 픽셀을 확인해서 동일,유사한 색상으로 지정돼 연속성을 갖도록 배치된 픽셀들을 검색한 후, 이들을 일렬로 연결해 경계선을 형성시킨다. 여기서 상기 연속성이란, 동일,유사한 색상으로 지정된 픽셀이 바로 이웃하는 것은 물론, 동일,유사한 색상으로 지정된 픽셀이 일정 간격 범위 내에 있는 것을 의미한다. 즉, 동일,유사한 색상으로 지정된 픽셀이 일정 간격 범위 내로 일렬 배치된다면, 이를 연결해서 경계선으로 형성시키는 것이다.

한편, 이렇게 형성된 경계선이 일렬로 연결되어 일정한 범위의 폐구간을 형성하지 않고 일단 또는 양단이 끊긴 형태를 이룬다면, 해당 경계선은 지상물이미지의 경계가 아니므로, 해당 픽셀의 색상은 배경 색상으로 설정된 색상으로 지정해서 지상물이미지가 아닌 것으로 간주한다.

참고로, 건물은 동일한 골재로 건축되므로, 당해 건물을 촬영한 지상물이미지는 그 테두리가 동일한 색상으로 명확히 구분될 것이고, 이 테두리를 따라 상기 경계선이 형성될 것이다.

채색모듈(8)에 의해 경계선이 확정되면, 경계선의 폐구간에 있는 픽셀의 지정색상은 무시하고 이들을 동일한 색상으로 지정한다. 이때, 이웃하는 다른 지상물이미지와의 시각적인 구분을 더욱 명확히 하기 위해, 채색모듈(8)은 이웃하는 다른 지상물이미지에 적용하는 색상이 서로 대비되도록 한다.

계속해서, 이미지도화모듈(7)은 설정된 수정지상물이미지(20a)를 수정하고, 이미지편집모듈(6)은 수정된 수정지상물이미지(20a')를 항공촬영이미지에 적용해 갱신하는 것이며, 식별코드링크모듈(9)은 링크정보DB(1')에 저장된 링크정보를 이미지도화모듈(6)에 의해 수정된 수정지상물이미지(20a')에 링크시켜서 사용자의 상기 수정된 수정지상물이미지(20a') 선택시 해당 링크정보가 링크정보DB(1')에서 검색돼 출력되도록 하는 것으로, 이에 대한 설명은 아래에서 좀 더 상세히 한다.

도 12 내지 도 14 에서와 같이, 본 발명에 따른 이미지처리방법은 항공촬영시 촬영되는 지상물의 측면부를 보정해서, 지도로서 완성된 항공촬영이미지가 지상물의 평면만을 정확히 표시할 수 있도록 하고, 이를 통해 상기 항공촬영이미지가 지도의 기능을 효과적으로 수행할 수 있도록 한다.

이미지처리방법에 대해 설명하면, 다음과 같다.

S11; 수정대상 선택단계

출력모듈(3)은 다양한 지상물이미지(10a, 20a)를 포함하는 항공촬영이미지를 출력하고, 전술한 바와 같이 지점선택모듈(4) 및 이미지탐색모듈(5)은 수정지상물이미지(20a)를 탐색해 결정한다.

출력모듈(3)에 의한 출력시에는 항공촬영이미지 원본이 그대로 출력될 수도 있고, 채색모듈(8)에 의해 채색돼 수정된 항공촬영이미지가 출력될 수도 있을 것인데, 출력모듈(3)은 사용자가 스스로의 선택에 따라 상기 두 가지의 항공촬영이미지를 선택적으로 출력되도록 하는 것이 바람직할 것이다.

S12; 수정대상 기준점 설정단계

수정지상물이미지(20a)가 결정되면, 항공촬영이미지에서 수정지상물이미지(20a)가 점유하고 있는 범위를 확인하고, 수정지상물이미지(20a)가 갖는 모서리를 기준점(a1 내지 a6)으로 설정한다. 물론, 기준점(a1 내지 a6)으로 선택되는 모서리는 도 13(a)에 도시한 바와 같이 수정지상물이미지(20a)의 평면부와 측면부의 경계부에 위치한 모서리(a3, a4)도 포함된다.

이를 위해, 이미지탐색모듈(5)은 채색모듈(8)이 수정지상물이미지(20a)에 해당하는 픽셀에 일괄적으로 지정한 색상을 확인해서 수정지상물이미지(20a)의 경계를 확정하고, 이렇게 확정된 경계에서 모서리부분을 확인해서 상기 기준점(a1 내지 a6)을 설정한다.

이미지탐색모듈(5)은 수정지상물이미지(20a)의 기준점(a1 내지 a6)을 설정하면, 이 기준점(a1 내지 a6)을 기준으로 수정지상물이미지(20a)의 전체 폭(w1)과 평면부 폭(w2)을 각각 연산한다.

참고로, 기준점(a1 내지 a6)이 설정되며 이미지탐색모듈(5)은 픽셀을 매개로해당 지점에 대한 좌표값을 확인하고, 이 좌표값들을 이용해 공지,공용의 연산방법으로 수정지상물이미지(20a)의 전체 폭(w1)과 평면부 폭(w2)을 연산할 수 있다. 여기서, 전체 폭(w1)과 평면부 폭(w2)이란, 수정지상물이미지(20a)의 기울어진 방향으로의 전체 및 평면부의 길이가 될 것이다.

또한, 채색모듈(8)에 의한 색상 지정은 이미지탐색모듈(5)의 탐색 기능 및 연산기능에 대한 정확성을 높이기 위한 것이므로, 이미지탐색모듈(5)에 의한 수정대상 및 기준대상에 대한 기준점 설정이 완료되면, 해당 항공촬영이미지를 원상태로 복귀시키거나, 채색모듈(8)에 의한 색상 지정을 항공촬영이미지의 복사본에 적용해 기준점을 설정한 후 이를 폐기 또는 이미지DB(1)에 저장관리할 수 있을 것이다.

S13; 기준대상 선택단계

비행중인 항공기에서 지상을 촬영할 시에는 도 12에 도시한 바와 같이 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 할 것이다.

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(5)은 수정지상물이미지(20a)가 도로이미지(30)를 덮은 방향으로 검색직선을 형성하고, 출력모듈(3)은 상기 검색직선을 터치스크린(3a)에 출력해서, 사용자가 검색직선상에 위치한 이미지들 중 기준지상물이미지(10a)로 선택할 지점을 터치해 이를 입력할 수 있도록 한다.

S14; 기준대상 기준점 설정단계

기준지상물이미지(10a)가 선택되면, 이미지탐색모듈(5)은 사용자가 터치한 지점 픽셀의 지정 색상을 확인해서, 당해 색상과 동일,유사한 픽셀의 범위를 기준지상물이미지(10a)의 경계로 확정하고, 이렇게 확정된 경계에서 모서리부분을 확인해서 상기 기준점(b1 내지 b4)을 설정한다. 물론, 기준지상물이미지(10a)에 해당하는 픽셀들 또한 채색모듈(8)에 의해 동일한 색상이 지정되므로, 기준지상물이미지(10a) 또한 정확히 한정돼 설정될 것이다.

상기 기준점(b1 내지 b4)이 설정되면, 이미지탐색모듈(5)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, 이미지도화모듈(7)은 도 12에 도시한 바와 같이 촬영중인 항공기가 기준지상물(10)의 직상방에 위치하면서 해당 기준지상물(10)을 촬영하는 것으로 구조화한다.

한편, 이미지도화모듈(7)은 기준지상물(10)과 수정지상물(20) 간의 실제 중심거리(d)를 확인한다. 중심거리(d)는 기준지상물이미지(10a)의 기준점(b1 내지 b4) 내 중심점과 수정지상물이미지(20a) 평면부의 기준점(a3 내지 a6) 내 중심점 간 거리를 연산한 후, 그 결과값을 항공촬영이미지의 축척 정도로 환산해 얻을 수 있다.

아울러, 이미지검색모듈(2)은 이미지DB(1)에서 당해 항공촬영이미지 촬영시 항공기의 고도(h2)와, 수정지상물(20)의 실제 높이(h1)를 검색해 확인한다.

계속해서, 이미지도화모듈(7)은 항공기에서 촬영된 수정지상물(20)의 촬영각([0059] 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) 연산을 위해서는 아래의 [수학식 1]을 이용한다.

[수학식 1]

S16; 수정대상 범위연산단계

도 12 및 도 13에 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 실제모습보다 큰 구조물로 보이게 된다.

물론, 이러한 오류는 수정지상물이미지(20a)에 인접하는 도로이미지(30)까지 가려 보이지 않게 하므로, 당해 항공촬영이미지를 기반으로 제작된 지도를 이용하는 사용자는 지도이용에 혼란을 느끼게 된다.

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

이를 위해 이미지도화모듈(7)은 보정해야 할 항공촬영이미지 내 수정지상물이미지(20a)의 평면부 폭(w2)과, 촬영각(θ)을 [수학식 2]에 대입해서, 수정지상물(20)의 평면을 직상방에서 촬영했을 때의 수정된 평면부 폭(L2)을 연산한다.

[수학식 2]

S17; 수정대상 이미지보정단계

이미지도화모듈(7)은 수정된 평면부 폭(L2)에 맞춰 보정된 수정지상물이미지(20a')를 완성하고, 이를 별도의 레이어 형식을 갖는 데이터로서 이미지DB(1)에 저장한다. 보정된 수정지상물이미지(20a')는 기존 수정지상물이미지(20a)의 측면부는 제거되고, 평면부의 크기는 수정된 평면부 폭(L2)에 맞춰 보정된다.

여기서, 이미지도화모듈(7)에 의한 수정된 수정지상물이미지(20a')의 도화는 다음과 같이 진행된다.

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

참고로, 이미지변형기술이라 함은 '포토샵(어도비 시스템즈사에서 개발한 레스터 그래픽 편집기)', 마이크로소프트사의 대표적인 운영체제인 윈도우의 그래픽 편집기인 '그림판', 통상적이 워드프로그램에서 이미지를 '붙여넣기'하는 기술 등에서 널리 적용되는 기능으로, 이미지도화모듈(7)은 상기 기능을 통해 이미지의 가로 및 세로 길이의 비율을 결정해서 해당 비율로 이미지의 크기를 조정할 수 있다.

한편, 이미지편집모듈(6)에 의한 수정된 평면부를 합성할 때의 기준은 기준지상물이미지(10a)와 직접 마주하는 모서리(a1, a2)로 한다. 이는 수정지상물이미지(20a)의 기울어진 모습과는 상관없이 기준지상물이미지(10a)와 비교해 상기 모서리(a1, a2)는 지상에서 항시 고정된 위치이기 때문이다.

계속해서, 수정된 수정지상물이미지(20a')는 항공촬영이미지와는 분리된 별도의 레이어 형식을 취하고, 식별코드링크모듈(9)에 의해 링크정보DB(1')의 관련 링크정보와 링크돼 이미지DB(1)에 저장된다.

한편, 식별코드링크모듈(9)은 링크정보가 게시된 별도의 창을 출력하도록 되어서, 사용자가 레이어 형식의 상기 수정된 수정지상물이미지(20a')를 선택하면, 식별코드링크모듈(9)은 이를 인식해서 상기 창을 출력한다.

여기서, 수정된 수정지상물이미지(20a')의 수정된 평면도는 건물과 같은 지상물이므로, 링크정보는 해당 지상물의 명칭, 위치, 크기, 용도 등과 같은 데이터가 될 것이다.

S18; 이미지합성단계

도 13에 도시한 바와 같이, 수정지상물이미지(20a')의 수정이 완료되면, 기존 수정지상물이미지(20a)가 점유해 출력되지 못했던 음영부분(D)의 처리가 요구된다. 이를 위해 이미지편집모듈(6)은 이미지검색모듈(2)을 통해 이미지DB(1)에서 음영부분(D)의 실제이미지가 촬영된 다른 항공촬영이미지를 검색하고, 이렇게 검색된 다른 항공촬영이미지를 수정지상물이미지(20a')가 포함된 항공촬영이미지의 크기 및 해상도에 일치시킨다. 참고로, 이미지DB(1)에 저장된 항공촬영이미지는 수치지도로서 그 기능을 수행하는 데이터이므로, 상기 항공촬영이미지에는 GPS좌표가 적용된 수치지도데이터이다. 따라서, 이미지편집모듈(6)은 음영부분(D)에 대한 GPS좌표를 확인하고, 이를 기초로 이미지DB(1)를 검색해서 음영부분(D) 전체가 정상적으로 출력된 다른 항공촬영이미지를 검색할 수 있다.

상기 실제이미지와 항공촬영이미지의 크기 및 해상도가 일치되면, 이미지편집모듈(6)은 다른 항공촬영이미지에서 절개된 음영부분(D)의 실제이미지를 수정지상물이미지(20a')를 포함한 항공촬영이미지의 음영부분(D)에 합성해서, 도 14(본 발명에 따른 이미지처리방법에 따라 보정된 수직항공이미지을 보인 이미지)에 도시한 바와 같이 음영부분(D)을 제거하고, 완전한 수직항공이미지가 출력되도록 한다.

S19; 수직항공이미지 데이터갱신단계

수정지상물이미지(20a')의 보정이 완료되면, 이미지편집모듈(6)은 실제이미지가 합성된 항공촬영이미지 데이터를 이미지DB(1)에 입력해 갱신한다.

이와 같이 엄청나게 많은 양의 데이터, 즉 빅데이터를 처리하는 처리모듈(M, 도 15 참조)들은 높은 열을 발산시키는데, 이 열이 이미지처리기(800)를 구성하는 함체(1302, 도 15 참조) 내부에서 신속하게 냉각되지 않으면 처리모듈(M)들이 쉽게 열화되어 오류발생, 과부하에 의한 셧 다운, 하우징(1302) 내부에서 발생되는 더스트나 습기에 의한 쇼트 등 열화현상에 의해 수명이 단축되고, 처리효율이 급격히 떨어지는 단점이 발생된다.

이러한 이유로 상기 하우징(1302)는 간접 냉각방식으로 냉각시켜야 하지만, 간접 냉각은 냉각효과가 떨어지기 때문에 지금까지 간접냉각방식을 채택한 설비의 경우 냉각효율이 낮아 설비의 열화를 차단하는데 크게 기여하지 못했다.

본 발명은 그러한 한계를 극복하기 위해 직접 냉각방식을 채택한다. 다만, 직접 냉각시 습기가 닿게 되면 쇼트가 발생하므로 이를 차단하기 위해 건조냉각공기를 공급할 수 있는 특수한 구조를 갖는 것이 특징이다.

그리고, 상기 하우징(1302)의 전면에는 작업자가 유지보수를 위해 출입할 수 있는 도어(1304)가 설치되고, 후면에는 냉각유닛(C)이 설치된다.

뿐만 아니라, 상기 하우징(1302)의 내부 천정부에는 온도검출센서(1306)가 설치되고, 상기 하우징(1302)의 전면 상측에는 컨트롤러(1308)가 설치되어 상기 온도검출센서(1306)의 검출온도값에 따라 상기 컨트롤러(1308)가 상기 냉각유닛(C)의 구동을 제어하게 된다.

이를 구현하기 위해, 상기 냉각유닛(C)은 하우징(1302)의 후면에 다수의 통공이 형성되되 최하단은 배출공(1310)이 되고, 나머지는 공급공(1320)이 된다.

그리고, 상기 배출공(1310)과 공급공(1320)에는 각각 서로 반대방향으로 개폐되는 일방향 개폐밸브인 체크밸브(1312,1322)가 설치된다.

때문에, 배출공(1310)에 설치된 배출 체크밸브(1312)는 배출되는 방향으로만 열리고, 공급공(1320)에 설치된 공급 체크밸브(1322)는 공급되는 방향으로만 열린다.

아울러, 상기 배출공(1310)과 공급공(1320)에는 급배기통(1330)이 접속된다.

또한, 상기 급배기통(1330)의 상단에는 건조냉기생성기(1340)가 연결 설치된다.

특히, 상기 급배기통(1330)은 예시된 바와 같이, 급기부(1332)와 배기부(1334)가 분리 구획되어 있다.

따라서, 급기시 혹은 배시기 서로 혼합되거나 서로 간섭이 일어나지 않는다.

뿐만 아니라, 상기 급기부(1332)의 내부에는 급기 효율을 높일 수 있도록 직각삼각블럭(1350)이 고정된다.

상기 직각삼각블럭(1350)은 급기부(1332)의 유로를 하부로 갈수록 좁아지게 하여 유속을 빠르게 함으로써 상부, 중부, 하부 공급공(1320)으로 급기되는 급기량이 균일해지도록 유도하는데 주효하다.

이때, 상기 직각삼각블럭(1350)의 표면에는 활주제가 코팅되어 마찰저감 및 공기의 흐름성을 증대시키도록 구성될 수 있는데, 바람직한 활주제로는 폴리카보네이트수지 100중량부에 대해, CZ(N-cyclohexybenzothiazole-2-sulfenamide) 15중량부, 에리소르빈산나트륨(Sodium erythorbate) 25중량부, 폴리인산염(polyphosphate salts) 10중량부, 테트라이소프로필타이타네이트(Tetraisopropyl titanate) 10중량부, 디부틸 세바케이트(dibutyl sebacate) 10중량부를 혼합하여 조성된다.

이 경우, CZ(N-cyclohexybenzothiazole-2-sulfenamide)는 표면 슬립성을 증대시켜 마찰을 저감하여 유체의 유속을 원활하게 하면서 이물부착방지성을 극대화시키기 위해 첨가된다.

그리고, 에리소르빈산나트륨(Sodium erythorbate)은 산화 방지 및 광열저항성을 높이고, 자외선에 대한 내변색성, 내침식성을 증가시킨다.

아울러, 폴리인산염(polyphosphate salts)은 표면의 인열강도과 인장강도를 증대시켜 내구성을 강화시키며, 내침식성과 방수성 및 슬립성을 증대시킨다.

뿐만 아니라, 테트라이소프로필타이타네이트(Tetraisopropyl titanate)는 [(CH₃)₂CH]₄ㆍTi로서 CAS 넘버 546-68-9에 해당하는 물질이며, 코팅층의 내구성과 내열성, 방수성, 슬립성, 내마모성, 마찰저감성을 모두 증대시키기 위해 첨가된다.

그리고, 디부틸 세바케이트(dibutyl sebacate)는 CAS 넘버 109-43-3에 해당하는 물질로서, 코팅층의 열분해 저항성을 높이고, 활주성을 강화시킨다.

다른 한편, 상기 건조냉기생성기(1340)는 도 16의 예시와 같이, 본체케이스(1341)와, 상기 본체케이스(1341)의 개방된 상부를 밀폐하는 케이스커버(1342)를 포함한다.

이때, 상기 본체케이스(1341)는 원통형상으로 형성된다.

그리고, 상기 본체케이스(1341) 내부에는 원통형태의 제1분리벽(1343)이 형성되고, 상기 제1분리벽(1343) 안쪽에는 제2분리벽(1344)이 형성되어 각각 공간을 갖도록 구성된다.

아울러, 가장 안쪽 공간에는 급기팬(1345)이 설치되며, 상기 급기팬(1345)은 상부에서 공기를 빨아들여 하부로 강력하게 배출하는 형태의 팬이다.

또한, 상기 본체케이스(1341)에는 둘레방향을 따라 상하폭의 절반 이상의 위치에 다수의 제1흡기공(1346)이 형성되고, 상기 제1분리벽(1343)에는 상하폭의 절반 이하의 위치에 다수의 제2흡기공(1347)이 형성되며, 상기 제2분리벽(1344)에는 상하폭의 절반이상의 위치에 다수의 제3흡기공(1348)이 형성되고, 제1,2분리벽(1343,1344) 사이의 공간에는 제습제(1349)가 배치된다.

상기 제습제(1349)는 실라카겔로 된 볼 형태의 부재로서, 제습포에 충전된 상태로 장입된다.

그리고, 가장 중요한 것으로 상기 제1,2,3흡기공(1346,1347,1348)은 제1흡기공(1346) ＞ 제2흡기공(1347) ＞ 제3흡기공(1348) 순으로 통공의 크기가 다르게 구성된다.

이것은 강한 압력으로 공기가 큰 구경에서 작은 구경을 통과할 때 발생하는 탄열압축-단열팽창에 의한 온도강하 현상을 유도하여 냉각특성을 갖도록 하기 위함이며, 온도가 크게 떨어지지는 않더라도 상온보다 낮게 유지할 수 있는 장점이 있다.

이에 따라, 급기팬(1345)이 고속으로 회전하면서 외기를 강력하게 흡입하게 되면, 외기는 제1,2,3흡기공(1346,1347,1348)을 강한 흡입압력으로 통과하면서 온도강하가 이루어지며, 동시에 제습제(1349)를 통과하면서 습기는 제거된 상태로 건조한 냉각공기만 토출 공급되게 된다.

때문에, 이 공기는 건조한 상태이기 때문에 모듈들을 직접 냉각시킨다고 해도 쇼트 문제가 전혀 발생하지 않게 된다.

뿐만 아니라, 본 발명에서 상기 본체케이스(1341)와 케이스커버(1342)는 폴리메틸펜텐(Polymethylpentene) 100중량부에 대해, 폴리우레탄수지 35중량부, 에틸렌글리콜 10중량부, 2-페닐이미다졸(2-Phenylimidazole) 5.5중량부, 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene) 10중량부, 콘드로이틴-황화염 5중량부, 바나듐옥사이드 5중량부를 혼합한 수지조성물로 성형된다.

여기에서, 폴리메틸펜텐은 높은 내열성, 내화학성 및 전기 절연특성을 가지고 있고, 높은 마찰저감특성에 의해 공기의 흐름을 원활하게 한다.

그리고, 2-페닐이미다졸(2-Phenylimidazole)은 CAS No. 670-96-2에 해당하는 물질로서, 건조수축률을 적게 하여 변형을 억제하고 내구성을 증대시킨다.

또한, 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene)은 구조식(-CF2-CF2-)n인 폴리프론 PTFE-D(Dispersion)로서, 내열성은 물론 윤활성을 증대시키므로 이형성이 향상되고, 방수성, 방습성을 강화시킨다.

아울러, 콘드로이틴-황화염(chondroitin sulfate salt)은 끈적임을 줄여 공기의 슬립성을 증대시킨다.

그리고, 바나듐옥사이드(V₂O₅)는 자외선 차단에 의한 변색 방지, 뒤틀림 억제, 변형 억제 효과를 증대시킨다.

또다른 한편, 상기 하우징(1302)의 하단면에는 도 17과 같은 완충수단(1400)이 더 구비될 수 있다.

상기 완충수단(1400)은 하우징(1302)의 하단면에 고정되는 상부플레이트(1410)와, 바닥면에 안착되는 하부플레이트(1420)와, 상기 상부플레이트(1410)의 중앙부에서 하방향으로 볼록한 하향컨벡스부(1440)와, 상기 하부플레이트(1420)의 중앙부에서 상방향으로 볼록한 상향컨벡스부(1450)와, 상기 상부플레이트(1410) 및 하부플레이트(1420)의 양단을 상하로 결속하면서 완충하는 댐퍼(1430)를 포함한다.

이때, 상기 하향컨벡스부(1440)와 상향컨벡스부(1450)는 서로 닿지 않아야 하며, 일정 갭(Gap)을 유지하도록 설계된다.

이것은 댐퍼(1430)를 통한 1차 완충작용 후 두 개의 컨벡스부가 서로 접촉한 후 외력이 더 가해지면 서로 탄성변형되면서 판스프링 역할을 하기 때문에 그 과정에서 2차 완충작용을 수행하여 완벽한 완충기능을 제공하게 된다.

따라서, 상당한 진동충격에 대해서도 충분히 커버할 수 있고 완충할 수 있어 지진 등에 대비할 수 있는 장점이 있다.

100; 항공기 200; 카메라
300; 감지센서 400; 터치스크린패널
500; 제어유닛 600; GPS감지센서
700; GPS인공위성 800; 이미지처리기
900; 지상기준점

Claims

항공기(100)에 설치되는 카메라(200)와; 항공기(100)에 설치되어 카메라(200)의 하부를 이동하는 촬영방해물체(B)를 감지하는 제1,2감지센서(300,310)와; 항공기(100)에 설치되며 제어유닛(500) 제어용 제어신호를 입력하고, 입력된 제어신호에 따른 출력내용을 디스플레이하는 터치스크린패널(400)과; 항공기(100)에 설치되어 항공기(100) 운항중 항공기(100)가 항공촬영영역에 도달되면 카메라(200)를 매개로 항공촬영영역을 촬영하고, 촬영중 감지센서(300)로부터 촬영방해물체 감지신호가 수신되면 해당 항공촬영영역을 재촬영영역으로 지정하며, 터치스크린패널(400)로부터 재촬영영역의 최단 항공경로를 재설정하라는 제어신호가 입력되면 재촬영영역으로의 최단 항공경로를 설정하고, 촬영된 항공이미지를 지상센터의 이미지처리기(800)로 송신하는 제어유닛(500) 및 항공기(100)와 통신하여 지상기준 좌표를 송신하고, 이 지상기준 좌표와 항공기(100)의 위치좌표를 비교하여 촬영이미지의 처리기준점을 잡도록 안내하는 지상기준점(900);을 포함한 지형지물 변화에 따른 정밀도를 향상시킨 항공촬영 시스템에 있어서;
상기 이미지처리기(800)는 다수의 처리모듈(M)이 실장되는 하우징(1302)을 포함하되, 상기 하우징(1302)의 전면에는 도어(1304)가 설치되며, 상기 하우징(1302)의 후면에는 하우징(1302) 내부를 직접 냉각하는 냉각유닛(C)이 설치되고, 상기 하우징(1302)의 내부 천정부에는 온도를 검출하는 온도검출센서(1306)가 설치되며, 상기 하우징(1302)의 전면 상측에는 온도검출센서(1306)의 검출온도값에 따라 냉각유닛(C)의 구동을 제어하는 컨트롤러(1308)를 포함하고;
상기 하우징(1302)의 후면에는 다수의 통공이 형성되되 통공은 최하단의 배출공(1310)과 상기 배출공(1310)을 제외한 나머지 공급공(1320)으로 이루어지며, 상기 냉각유닛(C)에서 공급되는 건조냉각공기는 상기 공급공(1320)을 통해 하우징(1302) 내부로 공급되고 배출공(1310)을 통해 하우징(1302) 외부로 배출되며;
상기 하우징(1302)의 하단면에는 완충수단(1400)이 더 설치되되, 상기 완충수단(1400)은 하우징(1302)의 하단면에 고정되는 상부플레이트(1410)와, 바닥면에 안착되는 하부플레이트(1420)와, 상기 상부플레이트(1410)의 중앙부에서 하방향으로 볼록한 하향컨벡스부(1440)와, 상기 하부플레이트(1420)의 중앙부에서 상방향으로 볼록한 상향컨벡스부(1450)와, 상기 상부플레이트(1410) 및 하부플레이트(1420)의 양단을 상하로 결속하면서 완충하는 댐퍼(1430)를 포함하는 것을 특징으로 하는 지형지물 변화에 따른 정밀도를 향상시킨 항공촬영 시스템.
제1항에 있어서,
상기 완충수단(1400)을 구성하는 하향컨벡스부(1440)와 상향컨벡스부(1450)는 서로 닿지 않고 일정 갭(Gap)을 유지하도록 설계되며;
상기 냉각유닛(C)은 상기 배출공(1310)과 공급공(1320)에 설치된 체크밸브(1312,1322)와, 상기 배출공(1310)과 공급공(1320)에 접속된 급배기통(1330)과, 상기 급배기통(1330)의 상단에 연결 설치된 건조냉기생성기(1340)를 포함하며; 상기 급배기통(1330)은 급기부(1332)와 배기부(1334)가 분리 구획되고, 상기 급기부(1332)의 내부에는 하부로 갈수록 급기유로를 좁아지게 하는 직각삼각블럭(1350)이 고정된 것을 특징으로 하는 지형지물 변화에 따른 정밀도를 향상시킨 항공촬영 시스템.