KR20070044610A - 비디오 카메라를 이용한 실시간의 파랑 및 해안선 변화의정보 추출 시스템 - Google Patents

비디오 카메라를 이용한 실시간의 파랑 및 해안선 변화의정보 추출 시스템 Download PDF

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KR20070044610A
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Abstract

본 발명은 시간적으로 해수면 변화가 큰 우리나라 연안의 파랑 및 해안선 변화를 수대의 비디오 카메라로 실시간으로 촬영하여 그 영상을 영상처리 분석 장치 내에서 영상정보 추출 프로그램으로 관측영상을 분석하고 그 결과를 수치계산을 통해 연안의 파랑 및 해안선 변화를 수치 형태로 산출하고, 실시간으로 인터넷 홈페이지에 제공하여 정보의 수요자에게 제공하는 비디오 카메라를 이용한 실시간의 파랑 및 해안선 변화의 정보 추출 시스템

Description

비디오 카메라를 이용한 실시간의 파랑 및 해안선 변화의 정보 추출 시스템 {System for analyzing information of real-time waves and coastline change using camera}
도 1은 본 발명의 정보 추출 시스템의 구성도
도 2는 본 발명에서 영상처리 분석장치의 구성을 나타낸 평면도
도면의 중요부분에 대한 부호의 설명
1,1a : 비디오 카메라 2.2a : 비디오 케이블
3 : 전화선 모뎀 4 : 중앙자료처리 서버
5 : 인터넷 홈페이지 10 : 영상처리 분석장치
11 : 저장장치 12,12a : 비디오 서버
13,13a,15,20 : 랜 케이블 14 : 네트워크 허브
16 : 이더넷 카드 1 16a : 이더넷 카드 2
17 : 시스템 보드 18 : IDE 케이블
19 : 프로세스 21 : 파워 서플라이
22 : 외부전원 23 : 냉각 팬
24 : 전원 a : 파랑
b : 해안선
본 발명은 시간적으로 해수면 변화가 큰 우리나라 연안의 파랑 및 해안선 변화를 실시간으로 파악하기 위한 시스템으로, 더욱 상세하게는 비디오 카메라를 통해 관측된 실시간 영상자료를 연속적이면서 짧은시간 간격으로 파랑 및 해안선 변화 정보를 자동 추출 프로그램으로 분석하고, 얻어진 연안의 파랑 및 해안선 변화를 인터넷 홈페이지를 통해 실시간으로 제공하는 시스템이다.
지금까지 파랑 및 해빈의 변화를 장기간 동안 연속적으로 관측하기 위해서는 여러 인력이 투입되어 측량 및 관측기기를 이용한 실측을 하거나, 인공위성 영상정보 추출을 통하여 이루어져 고가 장비의 손상 및 유실 위험성이 있고 악천후 시에는 관측이 불가하여 장기간 동안 실시간의 연속적인 관측이 매우 어려웠다.
본 발명에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 시간적으로 해수면 변화가 큰 우리나라 연안의 파랑 및 해안선 변화를 수대의 비디오 카메라로 실시간 촬영하여 그 영상을 영상처리 분석 장치 내에서 영상정보 추출 프로그램으로 관측영 상을 분석하고 그 결과를 수치계산을 통해 연안의 파랑 및 해안선 변화를 수치 형태로 산출하고 실시간으로 인터넷 홈페이지에 제공하여 정보의 수요자에게 제공하는 시스템을 구축하는 데에 목적을 두고 있다.
따라서 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는 시스템 내에 인터넷 기반의 로컬 네트워크(local network)를 구성하여 비디오 카메라에 의해 관측된 영상의 처리, 분석 장치까지의 전송 및 분석된 결과의 전송 등이 모두 실시간으로 자동 전송될 수 있도록 하였다.
또한, 시스템을 설치하여 정상적으로 가동되고 있을 경우 현장에 투입되는 인원 없이 모든 과정이 자동화로 되어 있으며, 원격지 시스템 문제 발생시 시스템의 분석 장치로 원격 접속이 가능하여, 사무실에서 원격지의 분석 장치를 조정하는 인원 1명만 투입되면 정상적인 모니터링 작업이 이뤄질 수가 있다.
영상의 처리, 분석장치 내에서 연안의 파랑 및 해안선 변화를 영상정보 추출 프로그램을 통해 관측 장소의 파랑 및 해안선 변화를 계절별, 연변화 뿐만 아니라 단기간의 일변화에 대한 정보까지도 실시간으로 얻어 낼 수가 있는 것으로 이를 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 정보 추출 시스템의 구성도로서 수대의 비디오 카메라(1)(1a)를 통해 촬영된 실시간의 파랑(a) 및 해안선(b) 영상을 비디오 카메라(1)(1a)에서 비디오 케이블(2)(2a)로 연결된 영상처리 분석장치(10)로 전송이 된 다.
상기와 같이 영상처리 분석장치(10)로 전송된 연안의 파랑(a) 및 해안선(b) 변화 정보는 영상처리 분석장치(10) 내의 영상정보 추출 프로그램에서 실시간의 파랑(a) 및 해안선(b) 관측 영상을 분석하여 이 추출된 정보를 토대로 하여 관측 해역의 유의파고, 해안선 및 해빈면적의 변화 등을 수치로 계산하여 그 산출해낸 결과를 전화선 모뎀(3)을 통하여 중앙자료처리 서버(4)로 송출한다.
연안에 설치되어 있는 파랑(a) 및 해안선(b) 변화 정보 추출 시스템으로부터 모든 자료를 전송받은 중앙자료처리 서버(4)에서는 인터넷 홈페이지(5)와 연계하여 실시간으로 자료를 업데이트 한다.
이러한 과정을 통해 얻어지는 비디오 영상정보 및 추출정보를 인터넷 홈페이지(5)를 통하여 실시간 제공이 가능하게 되어 일반인, 환경단체 및 관련 연구자들에게 사이버 네트워크상에서 연안의 파랑 및 해안선 변화에 대한 정보를 제공할 수 있다.
도 2는 모니터링 시스템 중 영상처리 분석장치(10)의 구성을 나타낸 평면도로서 수대의 비디오 카메라(1)(1a)를 통해 촬영된 영상은 이 비디오 카메라(1)(1a)와 비디오 케이블(2)(2a)로 연결된 비디오 서버(12)(12a)로 전송이 되고, 비디오 서버(12) (12a)에서는 비디오 카메라(1)(1a)의 촬영 설정이 가능하고 비디오 카메라(1)(1a)로부터 전송된 영상을 랜(LAN) 케이블(13)(13a)(15)로 네트워크 허브(14)와 이더넷 카드 1(16)을 거쳐 시스템 보드(17)로 보내는 역할을 한다.
여기서 비디오 서버(12)(12a)가 1대만 필요한 경우는 네트워크 허브(14)를 거치지 아니하고 이더넷 카드 1(16)에 곧 바로 전송할 수가 있다.
시스템 보드(17)로 보내진 영상은 IDE 케이블(18)을 통해 저장장치(11)로 옮겨져 저장이 되고, 프로세서(19)가 저장장치(11)에 설정되어 있는 프로그램을 작동시켜 영상을 분석·처리하여 결과 값을 산출하고, 다시 그 결과 값을 저장한다.
프로그램 처리를 통해 얻어진 결과 값은 이더넷 카드 2(16a)로 랜 케이블(20)을 통해 전화모뎀(3)으로 전해져서 전화선으로 데이터를 송출한다.
파워 서플라이(21)는 외부 전원(22)과 연결하여 시스템 보드(17), 저장장치(11), 냉각 팬(23)에 전원을 공급하고, 냉각 팬(23)은 영상처리 분석장치(10) 내의 공기를 순환시켜 온도 상승을 억제하여 시스템 오류를 방지하는 역할을 하고, 전원 콘센트(24)는 비디오 서버(11)(11a), 네트워크 허브(14)에 전원을 공급하는 것으로 미 설명부호(25)는 전원스위치이다.
최근 연안 개발과 자연환경의 변화로 인하여 연안 침식 지역이 급격히 증가하는 추세에 있어 경제적 손실뿐만 아니라 사회적 문제로 크게 대두됨으로서 장기적인 효율적 연안 침식 모니터링의 필요성이 증대되고 있다.
이러한 시점에서 본 발명을 이용하여 장기간 연안의 환경변화를 관측, 분석을 통해 우리나라 연안의 중·장기적인 침식 방지 대책 수립에 필수적인 자료를 제공할 수가 있을 뿐만 아니라 보다 효율적인 연안 관리가 이뤄질 수 있게 하는 수단이 되고 또한 건물 및 교량 등의 처짐 및 침하 등 오랜 기간을 두고 관측해야 하는 구조물의 변화에 대해서도 연속적인 관측 및 분석을 통하여 재해의 예방 및 효과적인 관리가 이루어 질수 있도록 응용할 수가 있다.
이상과 같이 실시간의 유의 파고, 조류 등 연안의 파랑과 연안침식 등 해안선 변화에 대한 정보를 본 발명에서의 실시간의 파랑 및 해안선 정보 추출 시스템을 이용함으로써 계절이나 일기상의 상태에 제한 없이 연중 내내 연속적인 실시간의 관측이 가능하고, 또한 이러한 관측을 인력이 없는 무인 관측 시스템을 이용함으로써 초기 설치비용 이외에 추가적인 비용의 소요가 없어서 경제적으로 매우 효율적인 관측이 가능하고, 인터넷 홈페이지를 통하여 실시간으로 자료가 업데이트가 되어 신속하게 연안해역의 파랑과 해안선 변화에 관련된 정보를 누구든지 제공받을 수가 있는 것이다.
특히 모니터링 시스템의 주요 기능이 작은 크기의 분석 장치 내에 모두 포함되어 있어서 관리유지가 용이한 장점도 가지고 있다.

Claims (3)

  1. 수대의 비디오 카메라(1)(1a)를 통해 촬영된 실시간의 파랑(a) 및 해안선(b) 영상을 비디오 카메라(1)(1a)에서 비디오 케이블(2)(2a)로 연결된 영상처리 분석장치(10)로 전송이 되고 상기와 같이 영상처리 분석장치(10)로 전송된 연안의 파랑(a) 및 해안선(b) 변화 정보는 영상처리 분석장치(10) 내의 추출 프로그램에서 실시간의 파랑(a) 및 해안선(b) 관측 영상을 분석하여 실시간으로 파랑(a) 및 해안선(b) 변화의 정보로 추출하고 이 추출된 정보를 토대로 하여 관측 해역의 유의파고, 해빈면적의 변화 등을 수치로 계산하여 그 산출해낸 결과를 전화선 모뎀(3)을 통하여 중앙자료처리 서버(4)로 송출하여서 된 비디오 카메라를 이용한 실시간의 파랑 및 해안선 변화의 정보 추출 시스템
  2. 제 1항에 있어서 비디오 카메라를 통해 촬영된 영상은 비디오 카메라(1)와 비디오 케이블(2)로 연결된 영상처리 분석장치(10) 내의 비디오 서버(12)로 전송이 되고 비디오 서버(12)에서는 비디오 카메라의 촬영 설정이 가능하고 비디오 카메라로 부터 전송된 영상을 랜 케이블(13)로 이더넷 카드 1(16)을 거처 시스템 보드(17)로 보내고 시스템 보드(17)로 보내진 영상은 IDE 케이블(18)를 통해 저장장치(11)로 옮겨져 저장이 되면, 프로세서(19)가 저장장치(11)에 설정되어 있는 프로그램을 작동시켜 영상을 분석·처리하여 결과값을 산출, 저장하고 프로그램 처리를 통해 얻어진 결과값은 이더넷 카드 2(16a)로 랜 케이블(20)을 통해 전화모뎀(3)으 로 데이터를 송출하여서 된 비디오 카메라를 이용한 실시간의 관측 모니터링 시스템
  3. 제 2항에 있어서 수대의 비디오 카메라를 통해 촬영된 영상은 이 수대의 비디오 카메라(1)(1a)와 비디오 케이블(2)(2a)로 연결된 수대의 비디오 서버(12) (12a)로 전송이 되고 수대의 비디오 서버(12)(12a)에서는 비디오 카메라의 촬영 설정이 가능하고 수대의 비디오 카메라로 부터 전송된 영상을 네트워크 허브(14)와 이더넷 카드 1(16)을 거처 시스템 보드(17)로 보내도록 된 비디오 카메라를 이용한 실시간의 관측 모니터링 시스템
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100985040B1 (ko) * 2010-02-08 2010-10-04 오션테크 주식회사 장주기파 실시간 모니터링 방법
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CN111709928A (zh) * 2020-06-12 2020-09-25 上海海洋大学 一种基于视频的近岸浪高实时检测系统

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