KR200411127Y1 - 회전형 트랜스듀셔 어레이를 이용한 수중 초음파 촬영장치 - Google Patents

회전형 트랜스듀셔 어레이를 이용한 수중 초음파 촬영장치 Download PDF

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KR200411127Y1
KR200411127Y1 KR2020050034338U KR20050034338U KR200411127Y1 KR 200411127 Y1 KR200411127 Y1 KR 200411127Y1 KR 2020050034338 U KR2020050034338 U KR 2020050034338U KR 20050034338 U KR20050034338 U KR 20050034338U KR 200411127 Y1 KR200411127 Y1 KR 200411127Y1
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우종식
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Abstract

본 고안은 탁도가 심한 수계에서 수중의 영상을 취득하기 위하여 지상의 레이더 안테나 방식으로 구성하여 작업선박 주위의 수중에 트랜스듀셔 어레이를 회전시켜 수중영상취득을 위한 회전형 트랜스듀셔 어레이를 이용한 수중촬영장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 고안은 수중 또는 해저 준설작업이나 케이블 설치공사 등을 위한 작업선박 직하부의 탁도가 높은 지점의 해저지형의 영상을 실시간으로 취득함에 있어서, 해저의 수중영상을 신속하고 효율적으로 취득하기 위하여 작업선박의 하부 또는 필요한 위치에 설치되어 수중 또는 해저의 주변에 초음파 송수신기가 내장된 트랜스듀셔 어레이를 공중파의 레이더 안테나 방식으로 회전시키면서 수백 미터의 수중 또는 해저로 수직평면 상에서의 40도내지 50도 각도의 부채꼴 형태로 방사하도록 구성하고, 트랜스듀셔 어레이에서 취득한 영상신호에서 선박의 흔들림에 의하여 발생하는 영상의 찌끄러짐을 보정하여 선명하게 표시하는 프로그램을 내장한 회전형 트랜스듀셔 어레이를 이용한 수중촬영장치를 구현함으로써 해저 케이블(광통신선, 전력선 등) 매설작업이나 준설작업을 하는 선박들에게 선박이 진행하려는 하부 및 전방에 대한 정보를 선박 운용자에게 제공하여 선박의 안전과 효율적인 작업을 용이하게 하는데 그 특징이 있다.
수중 레이더 스캐너, 초음파

Description

회전형 트랜스듀셔 어레이를 이용한 수중 초음파 촬영장치{Underwater Rotary Scanner Using the Transducer Array}
도1 : 본 고안에 따라 설계 제작된 회전형 트랜스듀셔 어레이를 이용한 수중촬영장치
도2 : 본 고안에 따라 회전형 트랜스듀셔 어레이를 이용한 수중촬영장치의 전체적이 구성을 나타낸 블록도
도3 : 본 고안에 따른 초음파를 송수신하는 트랜스듀셔 어레이의 초음파 방사 형상을 도시한 도면
도4 : 본 고안에 따라 설계 제작된 회전형 트랜스듀셔 어레이를 이용한 수중촬영장치를 사용하여 취득한 표시패널에 표시된 수중영상
<도면부호의 간단한 설명>
11; 트랜스듀셔 어레이 12; 수중모터
13; 수중모터 제어용 전자회로 14; 전원공급부(수중)
15; 신호증폭기 16; 잡음제거용 필터
17; D/A 변환기 18; 통신케이블
19; 디지털 신호처리부 20; 디지털 비디오 컨버터
21: 표시패널 22; 전원공급부(선박)
23; 수중 또는 해저 24; 작업선박
본 고안은 탁도가 심한 수백 미터의 수계에서 수중의 영상을 취득하기 위하여 지상의 레이더 안테나와 동일하게 작업선박 주위의 해저에 초음파송수신기를 내장한 트랜스듀셔 어레이를 회전시켜 부채꼴 형태로 초음파를 방사시키고 피사체로부터 반사되어 되돌아온 초음파를 수신하여 수중의 영상취득을 취득하는 회전형 트랜스듀셔 어레이를 이용한 수중촬영장치에 관한 것이다.
종래의 광범위한 해역에 대한 해저 지형정보를 얻기 위해 통상적으로 사용하는 방식은 초음파를 발신하는 수중 피견인체(Towfish)를 선박으로 견인하거나 다중 초음파(Multi-beam)를 발신하는 트랜스듀서 어레이(Array)를 선박 하부에 고정시켜 해저를 스캔하는 방식을 사용하나, 이러한 방식들은 선박이 진행하려는 앞쪽의 소정 넓이의 정보를 선박 운용자들에게 제공할 수 없으므로 해저 케이블(광통신선, 전력선 등) 매설작업이나 준설작업(Dredging)을 하는 선박을 안전하게 안내하고 작업의 범위를 용이하게 알 수 없는 문제점이 있다.
또 다른 종래기술에는 저수지 또는 강에서 얼음을 지치다가 얼음이 깨져서 익사사고가 나거나 얼음이 꽁꽁 얼어붙은 저수지 내부의 피사체를 관찰하고자 할 경우에 얼음에 구멍을 뚫고 구멍 주위로 반경 수십내지 수백 미터까지 효율적으로 탐색할 수 있는 적당한 장비 또는 수단이 없어서 일일이 작업자들이 수색함에 의하 여 이루어졌으나, 이는 탐색 범위와 깊이에 제한이 있고, 경제적인 부담 및 또 다른 안전사고를 발생할 수 있다는 문제점이 있다.
본 고안이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 탁도가 높은 장소에서 수중영상을 신속하고 효율적으로 취득하기 위하여 수중 또는 해저 준설작업이나 케이블 설치공사 등에 사용되는 작업선박의 직하부 또는 필요한 위치에 초음파 송수신기가 내장된 트랜스듀셔 어레이를 부착 설치하여, 수중 또는 해저에 공중파의 레이더 안테나 방식으로 일정각도로 회전시키면서 수백 미터의 수중 또는 해저로 40도내지 50도 각도를 가진 깔때기 형상으로 초음파를 발생하여 방사하고, 선박 및 작업자들이 안전하게 작업할 수 있도록 상기 40도내지 50도 각도의 깔때기 형상으로 방사된 초음파가 피사체로부터 반사되어 되돌아온 초음파를 수신하고, 수신한 신호를 처리하는 프로그램을 내장한 신호처리부를 통해서 수중 또는 해저의 영상을 선명하게 측정하여 작업선박 상에 위치한 표시패널에 표시하는 수단을 구비한 회전형 트랜스듀셔 어레이를 이용한 수중촬영장치를 구현함으로써 해저 케이블(광통신선, 전력선 등) 매설작업이나 준설작업(dredging)을 하는 선박들에게 선박이 진행하려는 하부 및 전방의 정보를 선박 운용자에게 제공하여 선박의 안전과 효율적인 작업을 용이하게 하는데 그 목적이 있다.
본 고안의 또 다른 목적은 초음파 송수신기가 부착된 소나를 회전시키는 방수모터에 탑재된 기구물의 회전가속도의 차이와, 초음파 송수신기가 부착된 소나가 위치한 작업선박이 조류 또는 파도에 의하여 움직일 경우에 발생할 수 있는 선명도 저하를 방지할 수 있도록 왜곡된 수중영상의 실시간으로 보정하는 프로그램을 설계하여 내장하므로 선명하고 깨끗한 수중 또는 해저의 영상신호를 얻는데 있다.
본 고안의 또 다른 목적은 수중 또는 해저의 필요한 범위의 영상을 얻기 위하여 초음파송수신기가 부착된 트랜스듀셔 어레이를 회전시키는 수중모터의 회전각도 및 회전속도를 입력 설정하여 제어할 수 있도록 구성하여 필요한 영역의 영상을 효율적으로 신속하게 얻는데 있다.
본 고안의 또 다른 목적은 저수지 또는 강에서 얼음을 지치다가 얼음이 깨져서 익사사고가 나거나 얼음이 꽁꽁 얼어붙은 저수지 내부의 피사체를 관찰하고자 할 경우에 얼음에 구멍을 뚫고 지지대에 지지된 레이더형 수중촬영장치를 물속으로 내려 회전시키면 구멍 주위로 반경 수십내지 수백 미터까지 효율적이면서 경제적으로 탐색할 수 있도록 하는데 있다.
본 고안은 탁도가 심한 수백 미터의 수계에서 수중의 영상을 취득하기 위하여 지상의 레이더 안테나와 동일하게 작업선박 주위의 해저에 초음파송수신기를 내장한 트랜스듀셔 어레이를 회전시켜 부채꼴 형태로 초음파를 방사시키고 피사체로부터 반사되어 되돌아온 초음파를 수신하여 수중의 영상취득을 취득하는 회전형 트랜스듀셔 어레이를 이용한 수중촬영장치에 관한 것이다.
종래의 광범위한 해역에 대한 해저 지형정보를 얻기 위해 통상적으로 사용하는 방식은 초음파를 발신하는 수중 피견인체(Towfish)를 선박으로 견인하거나 다중 초음파(Multi-beam)를 송수신하는 트랜스듀셔 어레이(Array)를 선박 하부에 고정시켜 해저를 스캔하는 방식을 사용하나, 이러한 방식들은 선박이 진행하려는 앞쪽의 소정 넓이의 정보를 선박 운용자들에게 제공할 수 없으므로 해저 케이블(광통신선, 전력선 등) 매설작업이나 준설작업(Dredging)을 하는 선박을 안전하게 안내하고 작업의 범위를 용이하게 알 수 없는 문제점이 있다.
본 고안은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것이다. 본 고안의 이해를 용이하게 하는 도면에 대하여 살펴본다. 도1은 본 고안에 따라 설계 제작된 수중영상취득을 위한 회전형 트랜스듀셔 어레이를 이용한 수중촬영장치의 사진을 나타낸 것이며, 도2는 본 고안에 따라 설계 제작된 회전형 트랜스듀셔 어레이를 이용한 수중촬영장치의 블록도를 도시한 것이다. 도3은 본 고안에 따른 초음파를 송수신하는 트랜스듀셔 어레이가 초음파를 부채꼴 형상으로 방사하는 것을 도시한 것이며, 도4는 본 고안에 따라 설계 제작된 회전형 트랜스듀셔 어레이를 이용한 수중촬영장치를 사용하여 취득한 수중 영상을 표시패널에 표시한 것을 나타낸 것이다.
본 고안에 따른 구성수단들을 구체적으로 살펴본다. 본 고안에 따른 수중영상취득을 위한 회전형 트랜스듀셔 어레이를 이용한 수중촬영장치는 수중모터와 트랜스듀셔 어레이를 이용하여 일정 속도와 일정각도로 초음파를 수중 또는 해저 수백 미터까지 지상의 레이더안테나와 같은 방식으로 깔때기 형상으로 초음파를 방사하고, 깔때기 형상으로 방사된 초음파가 소정의 물체와 충돌하여 반사되어 되돌아온 초음파 신호를 수신하여 해저 및 수중의 영상신호를 취득하는 구성으로 이루어 져 있다. 상기 깔때기 형상으로 초음파를 방사하고 수신하는 트랜스듀셔 어레이(Transducer Array)는 초음파를 발생하는 4개내지 8개의 압전세라믹 발신소자로 구성되어 초음파 방사 시에 부채꼴 형상을 이루도록 수직평면 상에서의 각도를 40도내지 50도를 유지하면서 발신소자로부터 멀어질수록 넓게 퍼지도록 구성되며, 수평면 상에서의 각도는 0.3도내지 1.2도를 유지하도록 구성되어 있다. 즉, 상기 트랜스듀셔 어레이(Transducer Array)에서 발생하는 초음파는 수직평면 상에서의 각도는 40도내지 50도를 가진 부채꼴 형상을 가진 면 단위로 방사되므로 면 단위로 방사되는 초음파가 수중 또는 해저에 방사되는 형상을 깔때기 모양의 입체 형상으로 방사시키기 위하여서는 수중모터에 의하여 상기 트랜스듀셔 어레이(Transducer Array)를 일정각도로 회전시키는 구성을 구비한다. 상기 수중모터에 의하여 일정속도로 트랜스듀셔 어레이(Transducer Array)를 회전시키면서 수중 또는 해저로 수백 미터까지 깔때기 모양의 입체 형상으로 초음파를 방사하고, 방사된 초음파가 해저 또는 수중의 물체와 충돌하여 반사되어 되돌아온 초음파 신호를 상기 트랜스듀셔 어레이(Transducer Array)에 의하여 수신하는 구성으로 이루어져 있다. 상기 트랜스듀셔 어레이(Transducer Array)는 수중에서 정밀하게 제어되는 수중모터에 의해 회전하도록 구성되어 있고, 수중모터의 회전각도 및 회전속도는 영상취득 범위를 고려하여 사용자들이 필요에 따라 입력 설정할 수 있도록 구성되어 있다. 상기 수중모터와 인접하여 수중모터를 제어하는 전자회로기판이 내장되며, 도1에서 트랜스듀셔 어레이(11), 수중모터(12) 및 수중모터 제어용 전자회로(13)는 모두 심해저 고압 환경에서도 방수기능을 가지도록 설계 제작되어 있다. 상기 수중모터의 회전에 의하여 회전하면서 초음파를 송수신하는 트랜스듀셔 어레이(Transducer Array)에서 수신된 초음파 신호는 아주 미약하므로 증폭기를 사용하여 증폭하고, 증폭된 신호에 포함된 잡음을 잡음제거 필터를 사용하여 잠음을 제거한 다음 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환기(Analog to Digital Converter)를 통해서 디지털 신호로 변환한 후 작업선박에 위치한 마이크로프로세서(DSP)가 내장된 디지털신호처리부로 상용의 신호전송선로를 통해서 전송된다. 상기 디지털신호처리부로 전송된 디지털 신호는 디지털 비디오 컨버터에서 디지털 영상신호로 변환되고, 변환된 디지털 영상신호를 프레임 단위로 작업선박에 위치한 표시패널 상에 비디오 영상신호로 실시간으로 표시하게 된다. 상기 디지털비디오컨버터(Digital Video Converter)는 상기 초음파 송수신기로부터 취득한 초음파 신호를 A/D 변환기를 거쳐서 디지털신호로 처리한 후 표시패널에 표시할 수 있는 디지털 영상신호로 변환하는 역할을 한다. 상기 A/D 변환기를 통해서 디지털신호처리부로 전송된 신호를 표시패널에 표시하는 수단은 본 고안에 따라 설계 제작되어 디지털신호처리부에 내장된 소프트웨어에 의하여 이루어진다. 상기 소프트웨어를 내장한 디지털신호처리부는 일정 크기의 메모리와 일정 속도를 가진 마이크로프로세서(DSP)를 내장하여 상기 소프트웨어가 원활하게 작동할 수 있도록 구성되어 있다. 상기 본 고안에 의하여 설계 제작된 소프트웨어는 트랜스듀셔 어레이로부터 입력되는 신호의 크기와 신호의 대비를 통해서 선박의 흔들림이나 수중모터의 회전에 의하여 영상이 서로 겹치거나 찌끄러진 부분을 보정하는 수단을 구비하고 있으며, 필요시에 수중 및 해저의 영상을 메모리에 기록 저장할 수 있도록 구성되어 있다. 선박의 움직임이 과 도할 경우에는 상기 소프트웨어에 의한 오차 보정의 한계를 넘을 수도 있으므로 이러한 경우에는 유니버설 조인트 미케니즘(Universal Joint Mechanism)을 채택하거나 선박 본체에 고정시켜 선박의 운동량을 그대로 보정량으로 인식하도록 구성하여 보정하면 된다. 본 고안에 따른 실시 예를 구체적으로 살펴본다.
[실시 예]
본 고안에 따른 회전형 트랜스듀셔 어레이를 이용한 수중촬영장치의 구체적인 실시 예를 도면에 기초하여 구체적으로 살펴본다. 본 고안에 따른 수중영상취득을 위한 회전형 트랜스듀셔 어레이를 이용한 수중촬영장치는 수중모터로 트랜스듀셔 어레이(11)를 일정속도로 회전시키면서 수중 또는 해저 수백 미터까지 지상의 레이더안테나와 같은 방식으로 40도내지 50도정도로 깔때기 형상으로 초음파를 방사하고, 깔때기 형상으로 방사된 초음파가 소정의 물체와 충돌하여 반사되어 되돌아온 초음파 신호를 수신하여 해저 및 수중의 영상신호를 취득하는 구성으로 이루어져 있다. 상기 깔때기 형상으로 초음파를 방사하고 수신하는 트랜스듀셔 어레이(11, Transducer Array)는 초음파를 발생하는 4개 내지 8개의 압전세라믹 발신소자로 구성되어 도3에서와 같이 초음파 방사 시에 부채꼴 형상을 이루도록 수직평면 상에서의 각도는 40도내지 50도 정도를 가지면서 발신소자로부터 멀어질수록 넓게 퍼지도록 구성되며, 수평면 상에서의 각도는 0.3도내지 1.2도를 유지하도록 구성되어 있다. 즉, 상기 트랜스듀셔 어레이(11, Transducer Array)에서 발생하는 초음파는 수직평면 상에서의 각도는 40도내지 50도 정도를 가진 부채꼴 형상을 가진 면 단위로 방사되므로 면 단위로 방사되는 초음파를 깔때기 형상의 입체형으로 방사시 키기 위하여서는 수중모터(12)에 의하여 상기 트랜스듀셔 어레이(11, Transducer Array)를 일정각도 회전시키는 구성을 구비한다. 상기와 같이 설계 제작된 수중모터(12)에 의하여 일정속도로 트랜스듀셔 어레이(11, Transducer Array)를 회전시키면서 수중 또는 해저로 수백 미터까지 초음파를 방사하고, 방사된 초음파가 해저 또는 수중의 물체와 충돌하여 반사되어 되돌아온 초음파 신호를 상기 트랜스듀셔 어레이(Transducer Array)에 의하여 수신하는 구성으로 이루어져 있다. 상기 초음파를 송수신하는 트랜스듀셔 어레이(Transducer Array)는 수중에서 정밀하게 제어되는 수중모터에 의해 회전하도록 구성되어 있고, 수중모터의 회전각도 및 회전속도는 영상취득 범위를 고려하여 사용자들이 필요에 따라 입력 설정할 수 있도록 구성되어 있다. 상기 수중모터와 인접하여 수중모터를 제어하는 전자회로기판이 내장되며, 도1에서 트랜스듀셔 어레이(11), 수중모터(12) 및 수중모터 제어용 전자회로(13)는 모두 심해저 고압 환경에서도 방수기능을 가지도록 설계 제작되어 있다. 상기 수중모터(12), 전자회로(13) 및 기타 부품에 전원을 공급할 수 있도록 전원공급부(14)가 위치한다. 상기 수중모터(12)의 회전에 의하여 회전하면서 초음파를 송수신하는 트랜스듀셔 어레이(11)에서 수신된 초음파 신호는 아주 미약하므로 증폭기(15)를 사용하여 미약한 신호를 증폭하고, 증폭된 신호에 포함된 잡음을 제거하는 잡음제거 필터(16)를 구비한다. 잡음제거필터에 의하여 잡음이 제거된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환기(17, Analog to Digital Converter)를 통해서 디지털 신호로 변환한 후 작업선박에 위치한 마이크로프로세서(DSP)가 내장된 디지털신호처리부(19)로 상용의 전송선로(18)를 통해서 전송된다. 상기 디지털신호 를 전송하는 신호전송수단은 RS-232C, RS-422 또는 RS-485등의 상용의 통신수단에 의하여 신호전송이 이루어진다. 상기 디지털신호처리부(19)로 전송된 디지털 신호는 디지털 비디오 컨버터(20)에서 전송된 디지털 신호를 디지털 영상신호로 변환하고, 변환된 디지털 영상신호를 프레임 단위로 작업선박에 위치한 표시패널 상에 디지털영상신호로 출력하여 실시간으로 표시하게 된다. 상기 디지털비디오컨버터(20, Digital Video Converter)는 상기 초음파 송수신기로부터 취득한 초음파 신호를 A/D 변환기(17)를 거쳐서 디지털신호로 처리한 후 표시패널에 표시할 수 있는 디지털 영상신호로 변환하는 역할을 한다. 상기 A/D 변환기(17)를 통해서 디지털신호처리부(19)로 전송된 신호를 표시패널(21)에 표시하는 수단은 본 고안에 따라 설계 제작되어 디지털신호처리부(19)에 내장된 소프트웨어에 의하여 이루어진다. 상기 디지털 신호처리부(19), 디지털비디오컨버터(20), 표시패널(21) 및 기타 전원공급이 필요한 부품들에 전원을 공급하기 위하여 전원공급부(22)가 장치의 일측에 위치한다. 상기 소프트웨어를 내장한 디지털신호처리부(19)는 일정 크기의 메모리와 일정 속도를 가진 마이크로프로세서(DSP)를 내장하여 상기 디지털신호처리를 위한 소프트웨어가 원활하게 작동할 수 있도록 구성되어 있다. 상기 본 고안에 의하여 설계 제작된 소프트웨어는 트랜스듀셔 어레이에서 입력되는 신호의 크기, 신호의 중첩여부 및 좌우신호의 대비를 통해서 선박의 흔들림이나 수중모터의 회전운동에 의하여 영상이 서로 겹치거나 찌끄러진 부분을 보정하는 수단을 구비하고 있다. 선박의 움직임이 과도할 경우에는 상기 소프트웨어에 의한 오차 보정의 한계를 넘을 수도 있으므로 이러한 경우에는 유니버설 조인트 미케니즘(Universal Joint Mechanism)을 채택하거나 선박 본체에 고정시켜 선박의 운동량을 그대로 보정량으로 인식하도록 구성하여 보정하여 선명한 영상을 얻을 수 있다.
본 고안에 따른 또 다른 실시 예는 저수지 또는 강에서 얼음을 지치다가 얼음이 깨져서 익사사고가 나거나 얼음이 꽁꽁 얼어붙은 저수지 내부의 피사체를 관찰하고자 할 경우에 얼음에 구멍을 뚫고 지지대에 지지된 레이더형 수중촬영장치를 물속으로 내려 회전시키면 지상에 위치한 표시패널을 지지하는 지지대를 구비하고, 구멍 주위로 반경 수십내지 수백 미터까지 효율적이면서 경제적으로 탐색할 수 있도록 구성하는데 있다.
본 고안은 수중 또는 해저의 주변에 초음파 송수신기가 내장된 트랜스듀셔 어레이를 공중파의 레이더 안테나 방식으로 회전시키면서 초음파를 발생시켜 수백 미터의 수중 또는 해저로 40내지 50도 각도의 깔때기 형상으로 방사하고, 방사된 초음파로부터 반사되어 되돌아온 초음파를 수신하여 선박의 흔들림 등을 보정하는 프로그램을 내장한 신호처리부를 통해서 수중 또는 해저의 영상을 선명하게 측정하여 작업선박 상에 위치한 표시패널에 표시하는 수단을 구비함으로써 해저 케이블 매설작업 및 준설작업을 수행하는 선박이 진행하려는 하부 및 전방의 정보를 선박 운용자에게 제공하여 선박의 안전과 효율적인 작업을 용이하게 하는 작용효과가 있다.
본 고안의 또 다른 효과는 초음파 송수신기가 부착된 트랜스듀셔 어레이를 회전시키는 수중모터에 탑재된 기구물의 회전가속도의 차이와, 초음파 송수신기가 부착된 소나가 위치한 작업선박이 조류 또는 파도에 의하여 움직일 경우에 발생할 수 있는 선명도 저하를 방지할 수 있도록 왜곡된 수중영상의 실시간으로 보정하는 프로그램을 설계하여 내장하므로 선명하고 깨끗한 수중 또는 해저의 영상신호를 얻는데 있다.
본 고안의 또 다른 효과는 수중 또는 해저의 필요한 범위의 영상을 얻기 위하여 초음파송수신기가 부착된 트랜스듀셔 어레이를 회전시키는 수중모터의 회전각도 및 회전속도를 입력 설정하여 제어할 수 있도록 구성하여 필요한 영역의 영상을 효율적으로 신속하게 얻는데 있다.
본 고안의 또 다른 효과는 저수지 또는 강에서 얼음을 지치다가 얼음이 깨져서 익사사고가 나거나 얼음이 꽁꽁 얼어붙은 저수지 내부의 피사체를 관찰하고자 할 경우에 얼음에 구멍을 뚫고 지지대에 지지된 레이더형 수중촬영장치를 물속으로 내려 회전시키면 구멍 주위로 반경 수십내지 수백 미터까지 효율적이면서 경제적으로 탐색하는데 있다.

Claims (5)

  1. 탁도가 높은 수중 또는 해저의 영상취득을 취득하는 회전형 트랜스듀셔 어레이를 이용한 수중촬영장치에 있어서,
    수중 또는 해저로 초음파를 부채꼴 형상으로 방사하는 초음파 송수신기를 내장한 트랜스듀서 어레이와,
    상기 트랜스듀셔 어레이와 체결되어 상기 트랜스듀셔 어레이를 일정각도로 회전시키는 수중모터와,
    상기 트랜스듀서 어레이로부터 방사된 초음파가 수중 또는 해저에 존재하는 물체와 충돌하여 반사되어 되돌아오는 초음파를 트랜스듀서 어레이에서 수신하여 신호를 증폭하는 증폭기와,
    상기 증폭기로 증폭한 신호 중에 포함된 잡음을 제거하기 위한 잡음제거필터와,
    상기 잡음제거필터를 통해서 나온 아날로그신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환기와,
    상기 A/D 변환기에서 변환된 디지털 신호를 디지털신호처리부로 전송하는 신호전송수단과,
    상기 신호전송수단으로부터 나온 디지털신호를 수중 영상신호로 변환하기 위하여 디지털 신호를 처리하는 디지털신호처리부와,
    상기 디지털신호처리부에서 처리된 디지털 신호를 영상신호로 변환하는 디지 털비디오컨버터와,
    상기 디지털비디오컨버터를 거쳐서 나온 수중 또는 해저의 영상신호를 표시하는 표시패널로 구성된 회전형 트랜스듀셔 어레이를 이용한 수중촬영장치.
  2. 청구항1에 있어서,
    상기 디지털신호처리부는 트랜스듀셔 어레이에서 입력되는 신호의 크기, 신호의 중첩여부 및 좌우신호의 대비를 통해서 수중영상 취득 시에 작업선박의 흔들림 및 모터의 회전시 기구적인 흔들림에 의하여 발생하는 영상의 찌그러짐을 보정하는 수단을 구비한 회전형 트랜스듀셔 어레이를 이용한 수중촬영장치.
  3. 청구항1 또는 청구항2에 있어서,
    상기 디지털신호를 전송하는 신호전송수단은 RS-232C, RS-422 및 RS-485 중 어느 하나를 선택하여 구성된 회전형 트랜스듀셔 어레이를 이용한 수중촬영장치.
  4. 청구항1 또는 청구항2에 있어서,
    상기 깔때기 형상으로 초음파를 방사하고 수신하는 트랜스듀셔 어레이는 초음파를 발생하는 4개내지 8개의 압전세라믹 발신소자로 구성된 회전형 트랜스듀셔 어레이를 이용한 수중촬영장치.
  5. 얼음 속의 피사체를 촬영하기 위한 밀폐형 수중촬영장치에 있어서,
    수중 또는 해저로 초음파를 부채꼴 형상으로 방사하는 초음파 송수신기를 내장한 트랜스듀서 어레이와,
    상기 트랜스듀셔 어레이와 체결되어 상기 트랜스듀셔 어레이를 일정각도로 회전시키는 수중모터와,
    상기 트랜스듀서 어레이로부터 방사된 초음파가 수중 또는 해저에 존재하는 물체와 충돌하여 반사되어 되돌아오는 초음파를 트랜스듀서 어레이에서 수신하여 신호를 증폭하는 증폭기와,
    상기 증폭기로 증폭한 신호 중에 포함된 잡음을 제거하기 위한 잡음제거필터와,
    상기 잡음제거필터를 통해서 나온 아날로그신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환기와,
    상기 A/D 변환기에서 변환된 디지털 신호를 디지털신호처리부로 전송하는 신호전송수단과,
    상기 신호전송수단으로부터 나온 디지털신호를 수중 영상신호로 변환하기 위하여 디지털 신호를 처리하는 디지털신호처리부와,
    상기 디지털신호처리부에서 처리된 디지털 신호를 영상신호로 변환하는 디지털비디오컨버터와,
    상기 디지털비디오컨버터를 거쳐서 나온 수중 또는 해저의 영상신호를 표시하는 표시패널과,
    상기 부품들을 내장하는 밀폐형 케이스와 표시패널을 지지하는 지지대로 구 성된 회전형 트랜스듀셔 어레이를 이용한 수중촬영장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101236970B1 (ko) 2011-04-18 2013-02-26 창원대학교 산학협력단 수중물체 탐지시스템 및 그 방법
KR101375362B1 (ko) 2012-04-09 2014-03-19 마이클 명섭 리 해저의 실시간 모니터링을 이용한 해양 구조물의 정적 및 동적 포지셔닝 시스템 및 방법
CN114234932A (zh) * 2021-12-08 2022-03-25 天津大学 一种获取海底控制点数据的水下导线测量方法及装置

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