KR20060113053A

KR20060113053A - 적설량 원격 측정 시스템 및 그 방법.

Info

Publication number: KR20060113053A
Application number: KR1020050035885A
Authority: KR
Inventors: 민기철
Original assignee: (주)태민메카트로닉스
Priority date: 2005-04-29
Filing date: 2005-04-29
Publication date: 2006-11-02

Abstract

본 발명은 적설 측정 시스템에 있어서, 노상에 매설되고 소정 간격의 일정 눈금으로 표시되어 적설량을 표시하는 기준자; 기준자로부터 소정 거리에 설치되어, 기준자의 영상을 촬영하되 렌즈를 줌 인/아웃하여 특정 영역의 영상을 주/야간 촬영하는 하나의 카메라; 카메라의 렌즈의 줌 인/아웃 및 동작을 제어하고, 카메라에서 입력된 영상을 일정시간 간격으로 저장하고 분석하여 분석된 적설량, 적설 강도 및 일정 시간에 따른 적설 수치 변화를 연산하며, 연산된 데이터를 저장하는 적설측정서버; 적설측정서버를 원격 제어하고, 적설측정서버로 부터 전송된 적설량 데이터 및 적설 영상을 제공받아 특정 지역의 적설량을 원격 감시함과 아울러 특정 지역에 따른 적설량 정보를 제공하는 메인서버; 및 적설측정서버에서 연산된 적설량 및 디지털화된 영상자료를 메인서버로 전송하고, 메인서버의 제어신호를 적설측정서버로 전송하는 유/무선 네트워크;로 구성되어, 카메라를 통해 촬영한 영상과 적설량데이터를 네트워크 망을 통하여 원격 감시하는 것이 가능하여 특정 지역에 대한 적설량을 신속하게 수집하여 보다 효과적으로 대처할 수 있을 뿐만 아니라 해상도를 향상시킨 하나의 CCD 카메라로 기준자를 모든 영역을 관측함으로써, 보다 정밀한 관측이 가능함과 아울러 하나의 카메라만 설치하면 되기 때문에 설치 작업 및 비용을 대폭적으로 절감할 수 있으며 야간촬영도 가능한 이점이 있다.

Description

적설량 원격 측정 시스템 및 그 방법.{System for measuring snowfall and method thereof}

도 1은 본 발명에 따른 적설량 원격 측정 시스템의 전체 구성 블록도이고,

도 2는 본 발명에 따른 적설량 원격 측정 시스템의 상세 블록도이고,

도 3a는 본 발명에 따른 적설량 원격 측정 시스템의 주/야간 측정 오차 비교도이고,

도 4는 본 발명에 따른 적설량 원격 측정 시스템의 순서도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100: 영상적설시스템 110: 기준자

130: CCD 카메라 150: 적설측정서버

170: 감시카메라 190: AWS 시스템

200: 메인서버 300: 네트워크

400: 클라이언트

본 발명은 적설량 원격 측정 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 해상도를 향상시킨 하나의 CCD 카메라로 기준자를 촬영하고, 카메라의 영상데이터를 판독하여 적설량에 대한 수치 및 시간에 다른 적설 변화량을 측정하며, 이를 웹 기반으로 전송함으로써 원격감시가 가능하여 특정 지역에 대한 적설량을 신속하고 정확하게 수집하여 보다 효과적으로 대처할 수 있는 적설량 원격 측정 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

최근, 전국적인 폭설과 기습적인 남부지방의 강설 현상으로 국가적으로 막대한 손실을 초래했다. 그러나, 즉각적인 대설주의보나 강설주의보가 이루어지지 못하였고 지역마다의 즉각적이고 정확한 적설측정이 수행되지 못함으로서 한정된 제설장비의 투입이 효율적으로 수행되지 못하였다. 따라서 이와 같은 기상재해를 미연에 방지하고 수자원의 관리를 위한 효율적인 기상관측의 일환으로 적설 측정 및 관리의 필요성이 증대되어 왔다.

일반적으로 겨울에 눈이 내려 쌓인 적설량과 단위시간당 눈이 내리는 적설 정도인 적설강도 등을 측정하기 위하여 설량계 등을 사용한 사람의 육안에 의한 계측방법을 사용하여 왔다.

그러나, 기상의 관측 및 예측을 보다 정확히 하기 위하여 산간오지의 적설 등의 기상관련 자료를 정확히 측정하는 것이 필수적임에도 불구하고, 이를 매순간마다 정확히 측정할 수 있는 수단이 없었으며, 사람이 매번 일일이 관측하여야 하는 불편함이 있었기 때문에, 정확한 기상 자료를 관측 및 축적하는 데 곤란한 문제 점이 있었다.

또한 이와 같이 정확한 기상 관측자료가 관측 및 축적되어 있지 않기 때문에, 이를 기초자료로 삼아 보다 과학적, 통계적인 기상 예측을 수행함으로써 그 정확도, 정밀도를 증가시키는데 한계가 있었다.

일반적인 적설량 측정기는 아날로그, 논리 회로를 이용한 것으로 단순 아날로그와 단순 논리의 조합으로 복합적인 상황에 대해 신뢰성 있는 대응이 어려웠고, 기기의 고장 발생의 판단이 불가능하고 전문가나 설치회사에 의해서만 수리나 유지보수가 이루어지고 있고, 적설측정센서로 적설관측용이 아닌 일반적인 초음파센서나 온도센서 등을 이용하여 적설계를 구성하고 있어 그 신뢰성이 저하됨과 아울러 적설강도가 어느 정도 이하에서만 작동되므로 대설재해 시 이를 측정 및 보정하기에는 부족함이 있었다.

본 발명은, 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 해상도를 향상시킨 하나의 CCD 카메라로 기준자를 촬영하고, 카메라의 영상데이터를 판독하여 적설량에 대한 수치 및 시간에 다른 적설 변화량을 측정하며, 이를 웹 기반으로 전송함으로써 원격감시가 가능하여 특정 지역에 대한 적설량을 신속하게 수집할 수 있어 보다 효과적으로 대처할 수 있으며 보다 정밀한 관측이 가능함과 아울러 설치비 및 관리비를 절약할 수 있고, 야간촬영도 가능한 적설량 원격 측정 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 원격으로 적설데이터를 감시하여 대설 또는 적설강도 가 일정기준 이상으로 발생될 경우 현장 영상과 적설량 데이터뿐만 아니라 자동으로 경보신호를 생성하여 유/무선 네트워크를 통해 메인서버로 송신함으로써 시간대별 적설강도 및 적설량에 대해 단계적인 대처가 가능하고, 시스템 장애 시 SMS로 알려줌으로써, 시스템 장애를 신속하게 적극 대처 가능한 적설량 원격 측정 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 기술적인 수단은 적설 측정 시스템에 있어서, 노상에 매설되고 소정 간격의 일정 눈금으로 표시되어 적설량을 표시하는 기준자; 기준자로부터 소정 거리에 설치되어, 기준자의 영상을 촬영하되 렌즈를 줌 인/아웃하여 특정 영역의 영상을 주/야간 촬영하는 하나의 카메라; 카메라의 렌즈의 줌 인/아웃 및 동작을 제어하고, 카메라에서 입력된 영상을 일정시간 간격으로 저장하고 분석하여 분석된 적설량, 적설 강도 및 일정 시간에 따른 적설 수치 변화를 연산하며, 연산된 데이터를 저장하는 적설측정서버; 적설측정서버를 원격 제어하고, 적설측정서버로 부터 전송된 적설량 데이터 및 적설 영상을 제공받아 특정 지역의 적설량을 원격 감시함과 아울러 특정 지역에 따른 적설량 정보를 제공하는 메인서버; 및 적설측정서버에서 연산된 적설량 및 디지털화된 영상자료를 메인서버로 전송하고, 메인서버의 제어신호를 적설측정서버로 전송하는 유/무선 네트워크;로 구성된다.

상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 기술적인 방법은 적설량을 측정하는 방법에 있어서, 설정값을 초기화 하는 단계; 카메라로 기준자를 촬영하는 단계; 촬영된 영상 중 불필요한 영상 및 노이즈를 제거하는 단계; 및 적설경계선을 추출하여 적설량 변환표와 비교 분석한 후 적설량을 산출하는 단계; 로 구성된다.

본 발명에 의하면, 카메라를 통해 촬영한 영상과 적설량데이터를 네트워크 망을 통하여 원격 감시하는 것이 가능하여 특정 지역에 대한 적설량을 신속하게 수집하여 보다 효과적으로 대처할 수 있을 뿐만 아니라 해상도를 향상시킨 하나의 CCD 카메라로 기준자를 모든 영역을 관측함으로써, 보다 정밀한 관측이 가능함과 아울러 하나의 카메라만 설치하면 되기 때문에 설치 작업 및 비용을 대폭적으로 절감할 수 있으며 야간촬영도 가능한 이점이 있다.

또한 시스템 장애 시 SMS로 알려줌으로써, 시스템 장애를 신속하게 적극 대처 할 수 있다.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 적설량 원격 측정 시스템으로 영상적설시스템(100), 메인서버(200), 네트워크(300) 및 클라이언트(400)로 구성된다.

영상적설시스템(100)은 기준자(110), CCD 카메라(130), 제어부(150), 감시카메라(170), AWS 시스템(190)으로 구성된다.

기준자(110)는 노장에 설치되며 적설량을 측정하는 기준이 되는 것으로서 일정간격으로 눈금이 그려져 그 둘레에 쌓인 눈과 함께 CCD 카메라(130)에 촬영된다.

여기서 기준자는 정남향에 설치되고, 태양열에 의해 기준자 주변의 눈이 심하게 녹아내리는 현상을 없애기 위해 굵기 약3.5cm, 10cm 패턴 도장된 60cm 길이의 구조물로, 눈금 범위는 0 내지 50cm, 눈금간격은 육안으로 구별 가능한 1cm, 0.5cm 및 0.2cm 단위로 표시되며, 영상 중 임의로 선택된 점을 기준으로 보간법을 이용하여 왜곡율 계산 후 저장 된다.

CCD 카메라(130)는 적설량을 측정하기 위한 카메라로, 기준자의 눈금이 표시된 맞은편에 설치되어 기준자의 모든 영역 및 기준자 주변의 영상을 촬영하고, 촬영된 영상을 디지털 신호로 변환 후 영상적설시스템의 적설측정서버(151) 또는 메모리(153)로 전송한다.

여기서 CCD(Charge Coupled Device: 빛의 파동을 전기신호로 바꿔서 디지털형식으로 변환) 카메라(130)는 기준자와 4m 거리에 설치되며, 카메라는 고성능 카메라를 사용함으로써 기준자의 설치방식, 지면의 경사도, 바람에 의해서 깎이는 정도, 측정점 판독 오류 등에 의해 발생되는 측정량 오차 및 주야간 평균 오차는 0.92mm 이고, 측정결과 1mm단위로 표출하여 평균오차가 1mm 이내로 측정되기 때문에 해상도를 mm 단위를 사용할 수 있어 정확도는 이전의 적설계(한국특허등록 제0428586호)에 비해 최대 5배 이상의 정확도를 가질 수 있다.

CCD 카메라(130)는 광학 25배의 줌기능이 있고, 측정 해상도 1mm 단위까지 자유롭게 조정 가능하며 야간영상입력 조명에 의한 초점변화에 자동으로 조정되고, 눈이 오고 있는 상황에서도 실시간으로 영상을 촬영할 수 있다.

또한 기존에 야간측정시 생기는 영상 잡음에 대한 문제해결을 위한 대책으로 고성능 DSP(Digital signal process)기능을 갖춘 카메라로써 자동초점조정, 영상화질 원격조정 및 자동조정 및 적외선조명 인식 가능(0.001lux)하여 야간에도 잡음 없이 적설량 관측이 가능하고, 영상분석방식을 이용한 주야간 분별기법으로 최적의 영상화질(예컨대, 초점, 색상, 밝기, 선명도) 조정이 가능하다.

따라서 초음파 방식의 단점인 눈입자, 안개, 이물질에 의한 산란 등에 의한 측정 실패 부정확이 보완되고, 현장의 적설상황을 영상 및 적설량이 동시 확인 가능하며, 주간/야간 측정 허용오차가 1cm 이내이고, 함박눈, 짙은 안개상황 에서도 측정오차가 0.5cm 이내로 제품구조 및 성능상의 신뢰성이 높다.

도 3a는 주간 내린 실제 적설량과 측정 적설량 및 오차를 표로 도시하였고 도 3b는 같고, 야간 내린 실제 적설량과 측정 적설량 및 오차를 표로 도시한 것으로 주/야간 측정 오차는 0.5mm 이내이다.

메모리(153)는 CCD 카메라(130)에서 전송된 영상 데이터를 저장한다.

제어부(151)는 CCD 카메라(130)의 작동을 제어하되, 일정시간 간격으로 카메라의 캡쳐보드로부터 영상(704*480)이 입력되면 입력된 영상에 필터를 적용하여 불필요한 정보를 제거한 후, 필터 처리된 영상을 비젼 분석하여, 분석된 자료로부터 적설량 데이터 추출 및 저장하고, 추출된 적설량 데이터를 유무선 네트워크(300)를 통해 메인서버(200)로 전송한다.

유/무선 네트워크(300)는 제어부(151)에서 연산된 적설자료 및 디지털화된 영상자료를 메인서버(200)로 전송하고, 메인서버의 제어 명령 및 각종 파라미터를 제어부(151)로 전송한다. 또한 유/무선 네트워크(300)는 각 지역에서 전송된 적설 관측 자료를 메인서버(200)로 전송한다.

메인서버(200)는 제어부(151)를 원격 제어하되 유무선 네트워크(300)를 통해 제어부(151)로부터 전송된 적설량 데이터 및 영상을 제공받아 데이터베이스(220)로 구축하여, 네트워크를 통해 각 지역의 적설 관측 자료가 전송되면 각 지역의 적설량을 보다 종합적으로 측정, 저장 및 분석하여 감시함과 아울러 인터넷을 통해 특정 지역에 따른 적설량 정보를 제공하고, 영상적설시스템(100)의 원격 모니터링 모듈이 있어 전원장애 및 시스템 장애가 발생하면 자동으로 처리되도록 제어한다. 예컨대, 시스템다운 시에 자동으로 시스템 설정이 복구되도록 지시 제어함과 동시에 그에 따른 상황이 전송되면 상황을 감시하고, 통신 불능 시에 통신 모듈이 복구되도록 지시 제어함과 동시에 그에 따른 상황이 전송되면 상황을 감시한다.

또한, 메인서버는 각 지점의 IP정보가 저장되어 있어 동적 IP를 사용하여도 각 클라이언트의 IP정보 관리가 가능하고, 사용자 편의를 위해 저장 영상에 가상으로 눈금을 표시하여 적설량 판단을 용이하게 하며, 웹 페이지의 재생(리뉴얼) 제어가 가능하고, 시스템의 장애 발생시 SMS 서비스를 제공한다.

한편, 기준자(110)에 눈이 쌓인 경우 정확한 측정이 곤란하므로 쌓인 눈을 제거하기 위하여 측정자 일단에 연결되거나 또는 인접하여 히터(미도시)를 구비하고 기준자(110)에 열을 제공하여 기준자(110)에 쌓인 눈을 녹이도록 하는 것이 바람직하다. 히터는 제어부(151)의 제어신호를 받아 작동시킬 수 있으며, 메인서버(200)의 명령에 의해 필요에 따라 작동시킬 수 있다. 또한, 히터가 필요 이상으로 과열되는 것을 방지하기 위하여 온도조절기(미도시)를 구비하여 전원에 의해 히터에 공급되는 전류를 차단하게 할 수 있다.

그밖에 풍향계, 풍속계, 온도감지기, 습도감지기, 강수감지기, 일조계, 일사 계가 설치되어 풍향, 풍속, 온도, 습도, 강수량, 강우감지, 일조시간 및 일사의 강도 등을 측정하는 AWS(Automatic weather system: 자동기상관측장비)시스템(190)과, AWS시스템에서 측정된 데이터를 제어부로 전송하는 인터페이스(192)가 더 구비되어 있고, AWS시스템과 인터페이스는 제어부(151)의 제어신호를 받아 작동시킬 수 있으며, 메인서버(200)의 명령에 의해 필요에 따라 작동시킬 수 있다.

기준자(110)의 주변환경 및 AWS 시스템(190)을 감시하기 위한 카메라로서, 제어부(151)의 감시각조정부(159)를 통해 팬/틸트/줌 조정이 가능한 감시카메라(170)가 더 구비되고, 감시카메라 또한 필요에 따라 메인서버(200)의 명령에 의해 작동시킬 수 있다.

또한 주야간 인식 자동점멸기를 이용한 50와트 할로겐 등 즉, 야간에는 점등되고 주간에는 소등되는 적외선 조명등(미도시)을 더 설치함으로써 야간에 촬영한 영상을 밝게 나타나게 한다.

클라이언트(400)는 인터넷을 통해 메인서버(200)에 접속하여 특정지역에 대한 적설량 정보를 확인하거나 감시할 수 있다. 아울러 클라이언트 중 관리자의 단말기는 각 기능이 프로세스로 세분화되어, 기능별로 프로세스를 나누어 수행하고 각각의 프로세스를 감독하는 매니저 프로그램으로 구성되어 있다.

도 2는 본 발명에 따른 적설량 원격 측정 시스템의 상세 구성도로, 메인서버는 한국특허등록 제 0428586호의 기상감시서버와 구성 및 기능이 동일하며, 도 1을 참조하여 설명한다.

적설측정서버(150)는 퍼스널 컴퓨터의 기반을 갖고 있는 제어기로서, 적설측 정서버(150)에는 CCD 카메라(130)와 감시카메라(170)가 접속되어 있다.

CCD 카메라(130)는 적설을 측정하기 위한 카메라이며, 감시카메라(170)는 기준자(110)의 주변환경을 감시하기 위한 카메라로서, 감시카메라(170)는 적설측정서버(150)의 감시각조정부(159)를 통해 팬/틸트/줌 조정이 가능하다.

적설측정서버(150)의 제어부(151)는, 먼저 단위시간의 영상 신호를 CCD 카메라(130)로 부터 입력받아 영상처리와 신호처리를 통해 적설량을 판정하게 되며, 측정된 적설량은 일부 영상과 함께 필요할 경우 AWS시스템에서 전송된 데이터와 함께 저장수단(153)에 저장된다.

그리고, 설정된 시간에 따라 유/무선 네트워크(300)를 통해 원격지인 메인서버(200)로 감시 영상 및 적설량 또는 AWS 시스템에서 전송된 수치데이터를 전송하고, 메인서버(200)는 적설측정서버(150)로부터 전송된 적설량관련 데이터 및 영상을 네트워크(300)를 통해 제공받아 프로세서(210)에 의해 적절하게 처리되어 모니터(240)에 표시됨과 아울러 데이터베이스(220)에 저장된다.

그리고, 적설측정서버(150)는 메인서버(200)로부터 사용자의 명령을 전송받아 CCD 카메라(130), 감시카메라(170) 및 기타 동작 명령을 수행하게 된다.

그러므로, 메인서버(200)는 기본적으로 적설측정서버(150)로부터 전송된 기상관련 데이터를 데이터베이스(220)로 구축하여 저장할 수 있어야 하고, 적설측정서버(150)로부터 데이터를 입력받아 관리하는 역할을 할 수 있어야 한다.

또한, 메인서버(200)는 인터넷 및 통신망 환경에서 사용 가능한 웹 기반의 원격 영상전송시스템으로 구축되어 얻어진 적설량데이터와 현장 영상을 원격지에서 각 클라이언트(400)들이 실시간으로 볼 수 있도록 설계되었으며, 주변환경을 원격지에서 영상을 통하여 확인하기 위하여 감시카메라(170)의 시야각을 원격으로 조정 가능하도록 하였다.

이와 같이 적설관측 시스템은 멀티미디어 기술인 영상인식 기술을 이용하여 기존 방식의 단점인 현장성과 일방향성을 극복하고 현장에서 발생하는 상황을 CCD 카메라(130)와 AWS 시스템의 신호를 기반으로 악천 후 시 보다 정확한 적설현황 파악을 가능하게 하는 시스템으로, 허용된 사용자라면 인터넷을 통해 어느 곳에서나 원격 감시가 가능하도록 하였다.

그리고, 적설측정서버(150)는 AWS 시스템으로 부터 입력된 아날로그신호를 디지털신호로 변환하여 제어부(151)로 공급하는 인터페이스와, 7-Segment 또는 LCD 화면으로 이루어진 표시수단(157)에 날짜와 시간, 적설량 또는 강수량에 대한 데이터를 제어부(151)로부터 제공받아 표시한다.

따라서, 적설측정서버(150)는 적설량 또는 강수량을 감시하여 대설, 적설강도 또는 강수량 등이 일정기준 이상으로 발생될 경우 적설영상과 적설량데이터 뿐만 아니라 자동으로 경보신호를 생성하여 유/무선 네트워크를 통해 메인서버(200)로 송신함에 따라 메인서버(200)에서는 적설 또는 강수관련 데이터를 웹 기반으로 볼 수 있음과 아울러 긴급 상황을 즉각적으로 확인 가능하여 상황별로 신속하고 단계적인 대처가 가능하게 된다.

이하, 적설량을 계측하는 방법을 도 4를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

카메라, 적설측정서버 및 메인서버 등의 설정값을 초기화(S1)하고, 적설측정 서버(150)는 CCD 카메라(130)를 제어하여 기준자(110)의 적설영상을 촬영(S2)한 후, CCD 카메라(130)로부터 획득된 영상은 캡쳐 보드를 이용하여 디지털 영상 데이터로 변환하여 적설측정서버(150)의 메모리(153)에 저장 후 제어부(151)에서 기준자(110)가 위치하는 부분(119)만 취하고 나머지의 불필요한 영상은 제거하며, 제거된 영상 중 기준자(110)의 영상에 포함된 노이즈를 제거(S3)한다.

초기영상에서 필터링하고자 하는 점의 이웃한 점을 하나의 윈도우로 묶어 그 점들의 값을 정렬하여 중간값을 취하여 필터링한다.

아울러, 적설영상은 24시간 지속적으로 관측을 하기 때문에 기준자(110)와 눈의 명암이 계속해서 변화한다. 변화하는 명암을 정규화하는 작업이 필요하며, 정규화작업도 전처리에서 진행한다. 이와 같은 정규화작업은 그레이 영상의 히스토그램(Histogram)을 작성하여 처리하는데, 명암대비 스트레칭 기법과 히스토그램 평활화 기법을 사용하는 것이다.

전처리가 끝난 영상은 적설경계선을 추출하기 위하여 이진화를 수행하여 디지털데이터로 변환한다. 이진화는 영상의 전체 명암도에 따라서 임계값을 자동 조절하여 수행하며, 상기 이진화되어진 영상에서 기준자(110)의 기준점의 위치로부터 하단기준선까지 검색하여 기준자(110)의 적설경계선을 추출한 후 추출된 적설경계선에 해당되는 실제 적설량 변환표를 비교 이용하여 적설량을 산출(S4)한다.

기준자(110)의 적설경계선을 추출하는 방법은 영상분할기법(Region Growing 등)으로 수행되며, 기준자(110)의 기준점부터 화면 검색하여 적설경계선을 추출한다.

상기 적설량이 정상적으로 관측이 되었을 경우에는 적설경계가 존재하는 해당 영상과 적설량을 메모리(153)에 저장하고 표시부(157)에 적설량을 표시하거나 유/무선 네트워크(300)를 통해 메인서버(200)로 적설 영상 및 그 데이터를 전송한다.

클라이언트(400)는 웹 브라우저를 구동시킨 상태에서 주소창에 메인서버(200)의 도메인 네임이나 주소를 입력하여 접속하여 특정 지역에 대한 적설량정보를 제공받는다. 아울러, 클라이언트(300)는 별도의 프로그램이 필요하지 않고 웹브라우저(인터넷 익스플로러, 네스케이프 등)가 설치되어 있는 컴퓨터이면 서비스를 받을 수 있다.

따라서 본 발명은 한국특허등록 제 0428586호와 달리 하나의 카메라를 통해 적설량을 관측함으로써 관측 방법 및 측정된 적설량을 분석 및 연산 시간이 단축되어 보다 신속하게 적설 변화 정보를 제공 받을 수 있으며, 복수개의 카메라에 따른 중복된 경계선이 존재하지 않아 분석과정에서 적설 오차를 줄일 수 있다.

즉, 기준자의 영역을 분할하여 분할될 영역에 상응하도록 복수개의 카메라를 설치하며, 촬영된 영상에서 적설경계선이 추출되었을 경우, 추출된 적설경계선이 상단기준선과 하단기준선의 사이에 존재하는지를 판단하고, 만약, 상단 및 하단기준선 사이에 존재할 경우, 제어부는 메모리에 저장된 변환표와 상호 비교하여 적설경계선의 실제 높이를 산출하며, 만약, 상기에서 적설경계선이 기준점과 상단기준선 사이에 존재할 경우 최상단 카메라인지를 판단한 후 최상단 카메라가 아닐 경우, 현재의 측정카메라의 영상보다 상위 카메라의 영상에 적설경계선이 존재한다고 판단하고 다음 상위 카메라의 영상을 입력받아 영상인식 작업을 계속하고, 만약, 더 이상의 상위 카메라가 존재하지 않으면 기준자의 관측범위 이상으로 적설된 것으로 간주하고 적설측정 최대값을 표출하는 과정이 제외된다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명은 카메라를 통해 촬영한 영상과 적설량데이터를 네트워크 망을 통하여 원격 감시하는 것이 가능하여 특정 지역에 대한 적설량을 신속하게 수집하여 보다 효과적으로 대처할 수 있을 뿐만 아니라 해상도를 향상시킨 하나의 CCD 카메라로 기준자를 모든 영역을 관측함으로써, 보다 정밀한 관측이 가능함과 아울러 하나의 카메라만 설치하면 되기 때문에 설치 작업 및 비용을 대폭적으로 절감할 수 있으며 야간촬영도 가능한 이점이 있다.

또한 본 발명은 원격으로 적설데이터를 감시하여 대설 또는 적설강도가 일정기준 이상으로 발생될 경우 현장 영상과 적설량 데이터뿐만 아니라 자동으로 경보신호를 생성하여 유/무선 네트워크를 통해 메인서버로 송신함으로써 시간대별 적설강도 및 적설량에 대해 단계적인 대처가 가능하고, 시스템 장애 시 SMS로 알려줌으로써, 시스템 장애를 신속하게 적극 대처 할 수 있다.

Claims

적설 측정 시스템에 있어서,

노상에 매설되고 소정 간격의 일정 눈금으로 표시되어 적설량을 표시하는 기준자;

상기 기준자로부터 소정 거리에 설치되어, 상기 기준자의 영상을 촬영하되 렌즈를 줌 인/아웃하여 특정 영역의 영상을 주/야간 촬영하는 하나의 카메라;

상기 카메라 렌즈의 줌 인/아웃 및 동작을 제어하고, 상기 카메라에서 입력된 영상을 일정시간 간격으로 저장하고 분석하여 분석된 적설량, 적설 강도 및 일정 시간에 따른 적설 수치 변화를 연산하며, 연산된 데이터를 저장하는 적설측정서버;

상기 적설측정서버를 원격 제어하고, 적설측정서버로 부터 전송된 적설량 데이터 및 적설 영상을 제공받아 특정 지역의 적설량을 원격 감시함과 아울러 특정 지역에 따른 적설량 정보를 제공하는 메인서버; 및

상기 적설측정서버에서 연산된 적설량 및 디지털화된 영상자료를 상기 메인서버로 전송하고, 상기 메인서버의 제어신호를 상기 적설측정서버로 전송하는 유/무선 네트워크;를 포함하는 것을 특징으로 하는 적설량 원격 측정 시스템.
제 1항에 있어서,

인터넷을 통해 상기 메인서버에 접속하여 특정 지역에 대한 적설량 정보를 확인하거나 감시할 수 있는 클라이언트;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적설량 원격 측정 시스템.
제 1항에 있어서,

풍향계, 풍속계, 온도감지기, 습도감지기, 강수감지기, 일조계 및 일사계가 설치되어 풍향, 풍속, 온도, 습도, 강수량, 강우감지, 일조시간 및 일사의 강도를 측정하는 AWS시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적설량 원격 측정 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 카메라는

720*480 이상의 고 해상도를 가진 카메라인 것을 특징으로 하는 적설량 원격 측정 시스템.
적설량을 측정하는 방법에 있어서,

설정값을 초기화 하는 단계;

상기 카메라로 기준자를 촬영하는 단계;

상기에서 촬영된 영상 중 불필요한 영상 및 노이즈를 제거하는 단계; 및

상기에서 적설경계선을 추출하여 적설량 변환표와 비교 분석한 후 적설량을 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 적설량 원격 측정 방법.