KR20130051670A - 지표면 대상물체 모니터링 장치 및 방법 - Google Patents

지표면 대상물체 모니터링 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20130051670A
KR20130051670A KR1020110116950A KR20110116950A KR20130051670A KR 20130051670 A KR20130051670 A KR 20130051670A KR 1020110116950 A KR1020110116950 A KR 1020110116950A KR 20110116950 A KR20110116950 A KR 20110116950A KR 20130051670 A KR20130051670 A KR 20130051670A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
scattering signal
signal
scattered
scattering
information
Prior art date
Application number
KR1020110116950A
Other languages
English (en)
Inventor
김용기
이서경
Original Assignee
공주대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 공주대학교 산학협력단 filed Critical 공주대학교 산학협력단
Priority to KR1020110116950A priority Critical patent/KR20130051670A/ko
Publication of KR20130051670A publication Critical patent/KR20130051670A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/65—Raman scattering
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/95—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for meteorological use
    • G01S13/951—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for meteorological use ground based
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01W—METEOROLOGY
    • G01W1/00—Meteorology
    • G01W1/10—Devices for predicting weather conditions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N2021/4704—Angular selective
    • G01N2021/4709—Backscatter
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/55—Specular reflectivity
    • G01N2021/556—Measuring separately scattering and specular

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

지표면 대상물체 모니터링 장치 및 방법이 개시된다. 지표면 대상물체 모니터링 장치는 대상물체로 광원을 발사하는 광원부와, 상기 대상물체로부터 후방산란되는 산란신호로부터, 수신감도에 기준하여 제1 산란신호 및 제2 산란신호를 감지하는 센서부와, 감지된 상기 제1 산란신호 및 상기 제2 산란신호에 대한 비율값(ratio)에 기초하여, 상기 대상물체에 대한 정보를 확인하는 프로세서를 포함한다.

Description

지표면 대상물체 모니터링 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR MONITORING GROUND SURFACE OBJECT}
본 발명의 실시예는 대상물체로부터 후방산란되는 산란신호로부터 제1, 2 산란신호를 감지하고, 제1 산란신호 및 제2 산란신호에 대한 비율값(ratio)에 기초하여, 대상물체에 대한 정보를 보다 정확하게 확인할 수 있는 지표면 대상물체 모니터링 장치 및 방법에 관한 것이다.
종래의 지표면 모니터링 장치는 단일의 광원과 단일의 센서를 이용하여 지표면으로 광원을 발사하고, 지표면으로부터 후방으로 산란되어 수신되는 산란신호를 측정하여, 지표면의 종류나 기상상태를 구별하고 있다.
그러나, 이러한 지표면 모니터링 장치는 광원의 세기가 외부환경 예컨대, 안개, 에어로졸, 물방울 등에 의해 감소하여, 센서에 수신되는 산란신호의 세기가 약해 짐에 따라, 지표면의 종류나 기상상태를 정확하게 파악하는 것이 용이하지 않다.
따라서, 외부환경과 무관하게 지표면의 종류나 기상상태를 보다 정확히 파악할 수 있는 기술이 필요하다.
본 발명의 실시예는 대상물체로부터 후방산란되는 산란신호로부터 수신감도에 기준하여 제1, 2 산란신호를 감지하고, 제1 산란신호 및 제2 산란신호에 대한 비율값에 기초하여, 대상물체에 대한 정보를 보다 정확하게 확인하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 지표면 대상물체 모니터링 장치는 대상물체로 광원을 발사하는 광원부와, 상기 대상물체로부터 후방산란되는 산란신호로부터, 수신감도에 기준하여, 제1 산란신호 및 제2 산란신호를 감지하는 센서부와, 상기 제1 산란신호 및 상기 제2 산란신호에 대한 비율값(ratio)에 기초하여, 상기 대상물체에 대한 정보를 확인하는 프로세서를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 지표면 대상물체 모니터링 방법은 대상물체로 광원을 발사하는 단계와, 상기 대상물체로부터 후방산란되는 산란신호를 수신하고, 상기 수신된 산란신호 중에서 제1 수신감도의 제1 산란신호 및 상기 제1 수신감도와 상이한 제2 수신감도의 제2 산란신호를 감지하는 단계와, 감지된 상기 제1 산란신호 및 상기 제2 산란신호에 대한 비율값(ratio)에 기초하여, 상기 대상물체에 대한 정보를 확인하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 대상물체로부터 후방산란되는 산란신호로부터 수신감도에 기준하여, 제1, 2 산란신호를 감지하고, 제1 산란신호 및 제2 산란신호에 대한 비율값에 기초하여, 대상물체에 대한 정보를 보다 정확하게 확인할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 지표면 대상물체 모니터링 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 지표면 대상물체 모니터링 장치의 일례를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 지표면 대상물체 모니터링 장치에서 이용하는 필터부의 일례를 도시한 도면이다.
도 4는 대상물체 별 비율값의 일례를 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 지표면 대상물체 모니터링 방법을 나타내는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 지표면 대상물체 모니터링 장치 및 방법에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 지표면 대상물체 모니터링 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 지표면 대상물체 모니터링 장치(100)는 광원부(101), 분할부(103), 필터부(105), 센서부(107) 및 프로세서(109)를 포함한다.
광원부(101)는 예컨대, 레이저 다이오드일 수 있으며, 대상물체(예컨대, 지표면)로 광원을 발사한다. 이때, 광원부(101)는 예컨대, 905 nm, 1320 nm 또는 1550 nm의 파장을 포함하는 광원을 발사할 수 있다. 여기서, 광원은 연속발진형 또는 펄스 레이저일 수 있다. 광원은 광학계(도시하지 않음)를 통해 평행빔으로 형성되어, 대상물체로 발사될 수 있다.
분할부(103)는 예컨대, 빔분할기로서, 대상물체로부터 후방산란되는 산란신호를 수신하고, 수신된 산란신호를 기설정된 비율(가령, 50:50, 70:30 또는 80:20)로 분할하여, 제1 산란신호를 감지하는 제1 센서부 및 제2 산란신호를 감지하는 제2 센서부로 각각 전달할 수 있다. 여기서, 후방산란되는 산란신호는 예컨대, 지표면에 조사된 광원의 파장 정보를 포함하고 있으며, 지표면의 종류에 관계되는 정보와 지표면의 기상 상태를 나타내는 정보 또는 산란신호가 지나가는 경로에 존재하는 배경신호에 대한 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다.
필터부(105)는 후방산란되는 산란신호로 중에서 외부광원(예컨대, 태양광)에 대한 신호를 제거하고, 상기 광원의 파장에 대응하는 산란신호를 선별하여 센서부(107)로 전달할 수 있다. 구체적으로, 필터부(105)는 제1 필터부 및 제2 필터부를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 필터부는 분할부(103)와 제1 센서부 사이에 위치하여, 분할된 일부 산란신호를 제1 센서부로 전달하고, 제2 필터부는 분할부(103)와 제2 센서부 사이에 위치하여, 분할된 다른 일부 산란신호를 제2 센서부로 전달할 수 있다.
필터부(105)는 예컨대, 솔라 리젝션(solar rejection) 필터, 편광(Polarization) 필터, 밴드 패스(Band pass) 필터 또는 레이저 라인(Laser line) 필터 중 적어도 하나를 포함하여, 광원의 파장에 대응하는 신호를 선택적으로 통과시킬 수 있다.
센서부(107)는 예컨대, 포토다이오드 또는 PMT(Photo Multiplier Tube)일 수 있으며, 대상물체로부터 후방산란되는 산란신호로부터, 수신감도에 기준하여 제1 산란신호를 감지하는 제1 센서부 및 제2 산란신호를 감지하는 제2 센서부를 포함할 수 있다. 제1, 2 센서부는 포토다이오드 또는 PMT의 종류 또는 재료에 따라, 수신되는 신호의 파장 별 수신감도 또는 동일 파장의 신호에 대한 수신감도가 다를 수 있다.
즉, 제1 센서부는 산란신호 중에서 제1 수신감도의 제1 산란신호를 감지하고, 제2 센서부는 상기 제1 수신감도와 상이한 제2 수신감도의 제2 산란신호를, 산란신호 중에서 감지할 수 있다. 여기서, 제1 산란신호(S1) 및 2 산란신호(S2)는 상이할 수 있으며, [수학식 1]에 의해 나타낼 수 있다.
Figure pat00001
여기서,
Figure pat00002
는 소산계수(Extinction coefficient) 이고,
Figure pat00003
은 분할부(103)와 센서부(107) 간의 거리이다. 또한,
Figure pat00004
은 대상물체 또는 외부환경(지표면이나 기상상태)에 의해 결정되는 반사값이다.
예컨대, 제1 센서부가 실리콘(Si) 포토다이오드이고, 제2 센서부가 인듐·갈륨·알세나이드(InGaAs) 포토다이오드일 경우, 제1 센서부 및 제2 센서부는 905 nm 파장의 신호에 대한 수신감도가 상이하다. 여기서, 실리콘(Si) 포토다이오드의 수신감도가 인듐·갈륨·알세나이드(InGaAs) 포토다이오드의 수신감도 보다 높다.
또한, 분할부(103)와 제2 센서부 간의 거리는 분할부(103)와 제1 센서부 간의 거리의 n(n은 1을 제외한 실수)배일 수 있다.
프로세서(109)는 제1 산란신호 및 제2 산란신호에 대한 비율값(ratio)에 기초하여, 대상물체에 대한 정보를 확인하고, 상기 확인된 정보를 디스플레이부(도시하지 않음)를 통해 디스플레이할 수 있다.
이때, 프로세서(109)는 제1 산란신호 및 제2 산란신호에 대한 비율값(ratio)에 기초하여, 대상물체에 대한 정보를 확인 함으로써, 외부환경(예컨대, 안개, 에어로졸, 물방울)과 무관하게, 대상물체에 대한 정보를 확인할 수 있다. 이는, 제1 산란신호 또는 제2 산란신호가 외부환경에 의해 변화될 수 있으나, 제1, 2 산란신호가 함께 변화됨에 따라, 제1, 2 산란신호에 대한 비율값이 동일 함에 기인한다.
프로세서(109)는 분할부(103)와 제2 센서부 간의 거리(
Figure pat00005
)가 분할부(103)와 제1 센서부 간의 거리(
Figure pat00006
)의 2배일 경우(
Figure pat00007
), 제1 산란신호(S1) 및 2 산란신호(S2)를 이용하여, 대상물체 또는 외부환경(지표면이나 기상상태)에 의해 결정되는 반사값(
Figure pat00008
)을 계산할 수 있으며, 계산된 반사값을 이용하여 대상물체에 대한 정보(예컨대, 지표면의 종류, 기상상태)를 확인할 수 있다. 여기서, 반사값(
Figure pat00009
)은 [수학식 2]에 의해 나타낼 수 있다.
Figure pat00010
또한, 프로세서(109)는 대상물체로부터 후방산란되는 산란신호 또는 제1, 2 산란신호의 평균값을 더 이용하여, 대상물체에 대한 정보를 확인할 수 있다.
프로세서(109)는 예컨대, 대상물체가 '지표면'일 경우, 제1, 2 산란신호에 대한 비율값을 이용하여, 대상물체에 대한 정보로서, '지표면'의 종류(가령, 아스팔트, 콘크리트, 페인트, 금속, 비포장)를 확인할 수 있다. 이때, 프로세서(109)는 기설정된 지표면의 종류 별 비율값에 기초하여, 제1, 2 산란신호에 대한 비율값에 대응하는 '지표면'의 종류를 확인할 수 있다.
또한, 프로세서(109)는 예컨대, 대상물체가 '지표면'일 경우, 후방산란되는 산란신호 또는 제1, 2 산란신호의 평균값을 이용하여, 대상물체에 대한 정보로서, '지표면'의 상태(가령, 상기 건조, 습기, 얼음, 눈, 물)를 확인할 수 있다. 이때, 프로세서(109)는 기설정된 지표면의 상태 별 신호세기에 기초하여, 각 신호에 대응하는 '지표면'의 상태를 확인할 수 있다.
여기서, 콘크리트 도로로부터 후방산란되는 산란신호의 세기는 아스팔트 도로로부터 후방산란되는 산란신호의 세기 보다 강할 수 있다. 이는, 콘크리트 도로가 가지는 표면 거칠기와 표면의 홈들이 아스팔트 도로보다 더 작고 균일하기 때문에 아스팔트보다 반사가 더 많이 일어나기 때문이다.
또한, 비가 와서 도로가 물에 젖어 있을 때의 산란신호의 세기가 건조할 때의 산란신호의 세기 보다 강할 수 있다. 이는, 물이 아스팔트나 콘크리트 도로의 표면에 존재하는 홈들을 채워서 아스팔트나 콘크리트 지표면이 평평하게 되어 광원부(101)에서 발사된 광원이 산란보다는 반사하는 성질이 강하게 되어 신호의 세기가 더 세지기 때문이다.
비가 약하게 와서 지표면의 홈들에 물이 채워지는 것이 아니라, 상대적으로 촉촉이 적신 정도이면 원래 지표면이 가지는 광 산란의 특성을 그대로 가짐과 동시에 얇은 물의 수막(예컨대, 필름형태)에 의하여 빛이 흡수되는 성질까지 더하여 져서 후방산란되는 산란신호의 세기가 건조할 때의 산란신호의 세기보다 더 약하게 된다.
따라서, 프로세서(109)는 후방산란되는 산란신호의 세기를 이용하여, 지표면의 종류 또는 지표면의 기상 상태 등을 용이하게 구별할 수 있다.
지표면 대상물체 모니터링 장치(100)는 항온 항습 장치를 더 포함 함으로써, 습도 또는 온도를 조절하여, 광원부(101) 또는 센서부(107)의 성능을 최적화할 수 있다.
지표면 대상물체 모니터링 장치(100)는 예컨대, 도로위, 다리, 응달지, 사고탑 등에 설치될 수 있다.
또한, 지표면 대상물체 모니터링 장치(100)는 대상물체에 대한 정보를 통신망(예컨대, 유무선 통신)을 통해 중앙 서버로 전송 함으로써, 위치별 대상물체에 대한 정보를 공유 및 관리할 수 있는 환경을 마련한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 지표면 대상물체 모니터링 장치의 일례를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 지표면 대상물체 모니터링 장치(200)는 광원부(201), 분할부(203), 필터부(205), 센서부(207), 프로세서(209) 및 인터페이스(217)를 포함한다.
광원부(201)는 렌즈(213-1)를 통해 광원을 집광하여, 지표면(211)으로 발사할 수 있다.
분할부(203)는 지표면(211)으로부터 후방산란되는 산란신호를 수신하고, 수신된 산란신호를 기설정된 비율 예컨대, 50:50으로 분할하여, 제1 센서부(207-1) 및 제2 센서부(207-2)로 각각 전달할 수 있다.
필터부(205)는 제1 필터부(205-1) 및 제2 필터부(205-2)를 포함한다. 제1 필터부(205-1)는 분할부(203)와 제1 센서부(207-1) 사이에 위치하여, 분할된 일부 산란신호를 제1 센서부(207-1)로 전달하고, 제2 필터부(205-2)는 분할부(203)와 제2 센서부(207-2) 사이에 위치하여, 분할된 다른 일부 산란신호를 제2 센서부(207-2)로 전달할 수 있다. 여기서, 분할된 각 산란신호는 각 렌즈(213-2, 213-3)를 통해 집광되어 제1, 2 필터부(205-1, 205-2)로 전달될 수 있다.
센서부(207)는 수신감도에 기준하여 제1, 2 산란신호를 각각 감지하는 제1 센서부(207-1) 및 제2 센서부(207-2)를 포함한다. 제1 센서부(207-1)는 예컨대, 실리콘(Si) 포토다이오드일 수 있으며, 분할된 일부 산란신호로부터 제1 수신감도의 제1 산란신호를 감지할 수 있다. 제2 센서부(207-2)는 예컨대, 인듐·갈륨·알세나이드(InGaAs) 포토다이오드일 수 있으며, 분할된 다른 일부 산란신호로부터 제1 수신감도와 상이한 제2 수신감도의 제2 산란신호를 감지할 수 있다. 여기서, 분할부(203)와 제2 센서부(207-2) 간의 거리(
Figure pat00011
, 215-2)는 예컨대, 분할부(203)와 제1 센서부(207-1) 간의 거리(
Figure pat00012
, 215-1)의 2배일 수 있다.
프로세서(209)는 제1, 2 센서부(207-1, 207-2)에 의해, 획득한 제1 산란신호 및 제2 산란신호에 대한 비율값(ratio)에 기초하여, 지표면에 대한 정보(예컨대, '지표면'의 종류)를 확인하고, 확인된 정보를 디스플레이부를 통해 디스플레이할 수 있다. 이때, 프로세서(209)는 [수학식 2]를 이용하여, 제1 산란신호 및 제2 산란신호에 대한 비율값을 산출할 수 있다.
또한, 프로세서(209)는 지표면(211)으로부터 후방산란되는 산란신호 또는 제1, 2 산란신호의 평균값을 더 이용하여, 지표면에 대한 정보(예컨대, '지표면'의 상태)를 확인할 수 있다.
인터페이스(217)는 대상물체에 대한 정보를 통신망을 통해 중앙 서버로 전송 함으로써, 위치별 대상물체에 대한 정보를 공유할 수 있게 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 지표면 대상물체 모니터링 장치에서 이용하는 필터부의 일례를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 지표면 대상물체 모니터링 장치는 필터부로서 예컨대, 솔라 리젝션 필터(301), 편광 필터(303), 밴드 패스 필터(305) 또는 레이저 라인 필터(307) 중 적어도 하나를 포함하는 필터 세트(300)를 이용하여, 광원의 파장에 대응하는 신호를 선택적으로 통과시킬 수 있다.
이때, 필터 세트(300)는 예컨대, 하부에서 상부 방향으로, 솔라 리젝션 필터(301), 편광 필터(303), 밴드 패스 필터(305) 및 레이저 라인 필터(307)를 위치시킬 수 있다.
도 4는 대상물체 별 비율값의 일례를 도면이다.
도 4를 참조하면, 지표면 대상물체 모니터링 장치는 센서부의 종류마다 산란신호(즉, 빛)에 반응하는 정도가 다른 원리를 이용하여, 예컨대, 905 nm 파장의 광원을 지표면에 조사시키고 후방산란되는 산란신호를 두 개의 다른 센서부, 즉 실리콘(Si) 포토 다이오드와 InGaAs 포토 다이오드를 이용하여, 수신감도가 상이한 제1, 2 산란신호를 감지하고, 제1, 2 산란신호에 대한 비율값을 이용하여, 대상물체 즉, 지표면의 종류를 구별할 수 있다.
즉, 지표면 대상물체 모니터링 장치는 대상물체의 종류 별 비율값에 기초하여, 상대적으로 비율값이 가장 큰 신호일 경우, 지표가 흰 페인트임을 알 수 있고, 상대적으로 비율값이 중간일 경우, 시멘트 도로와 보도블록임을 알 수 있으며, 상대적으로 비율값이 가장 작을 경우, 아스팔트임을 알 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 지표면 대상물체 모니터링 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 단계 501에서, 지표면 대상물체 모니터링 장치는 예컨대, 레이저 다이오드를 이용하여, 대상물체(예컨대, 지표면)로 광원을 발사한다.
단계 503에서, 지표면 대상물체 모니터링 장치는 대상물체로부터 후방산란되는 산란신호를 수신하고, 수신된 산란신호 중에서 제1 수신감도의 제1 산란신호 및 상기 제1 수신감도와 상이한 제2 수신감도의 제2 산란신호를 감지할 수 있다. 이때, 지표면 대상물체 모니터링 장치는 수신된 산란신호를 기설정된 비율(가령, 50:50, 70:30 또는 80:20)로 분할하여, 분할된 일부 산란신호로부터 제1 산란신호를 감지하고, 분할된 다른 일부 산란신호로부터 제2 산란신호를 감지할 수 있다.
또한, 지표면 대상물체 모니터링 장치는 필터부를 이용하여, 후방산란되는 산란신호 중에서 상기 광원의 파장에 대응하는 산란신호를 선별할 수 있다. 즉, 지표면 대상물체 모니터링 장치는 예컨대, 솔라 리젝션(solar rejection) 필터, 편광(Polarization) 필터, 밴드 패스(Band pass) 필터 또는 레이저 라인(Laser line) 필터 중 적어도 하나를 포함하는 필터부를 이용하여, 광원의 파장에 대응하는 신호를 선택적으로 통과시킬 수 있다.
단계 503에서, 지표면 대상물체 모니터링 장치는 감지된 제1 산란신호 및 제2 산란신호에 대한 비율값에 기초하여, 대상물체에 대한 정보를 확인할 수 있다.
또한, 지표면 대상물체 모니터링 장치는 후방산란되는 산란신호 또는 제1, 2 산란신호의 평균값을 더 이용하여, 상기 대상물체에 대한 정보를 확인할 수 있다.
지표면 대상물체 모니터링 장치는 예컨대, 대상물체가 '지표면'일 경우, 제1, 2 산란신호에 대한 비율값을 이용하여, 대상물체에 대한 정보로서, '지표면'의 종류(가령, 아스팔트, 콘크리트, 페인트, 금속, 비포장)를 확인할 수 있다. 또한, 지표면 대상물체 모니터링 장치는 예컨대, 대상물체가 '지표면'일 경우, 후방산란되는 산란신호 또는 제1, 2 산란신호의 평균값을 이용하여, 대상물체에 대한 정보로서, '지표면'의 상태(가령, 상기 건조, 습기, 얼음, 눈, 물)를 확인할 수 있다.
본 발명의 실시예는 대상물체로부터 후방산란되는 산란신호로부터 수신감도에 기준하여, 제1, 2 산란신호를 감지하고, 제1 산란신호 및 제2 산란신호에 대한 비율값에 기초하여, 대상물체에 대한 정보를 보다 정확하게 확인할 수 있다.
본 발명의 실시예는 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 지표면 대상물체 모니터링 장치
101: 광원부
103: 분할부
105: 필터부
107: 센서부
109: 프로세서

Claims (12)

  1. 대상물체로 광원을 발사하는 광원부;
    상기 대상물체로부터 후방산란되는 산란신호로부터, 수신감도에 기준하여, 제1 산란신호 및 제2 산란신호를 감지하는 센서부; 및
    감지된 상기 제1 산란신호 및 상기 제2 산란신호에 대한 비율값(ratio)에 기초하여, 상기 대상물체에 대한 정보를 확인하는 프로세서
    를 포함하는 지표면 대상물체 모니터링 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센서부는,
    상기 산란신호 중에서 제1 수신감도의 상기 제1 산란신호를 감지하는 제1 센서부; 및
    상기 제1 수신감도와 상이한 제2 수신감도의 상기 제2 산란신호를, 상기 산란신호 중에서 감지하는 제2 센서부
    를 포함하는, 지표면 대상물체 모니터링 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 후방산란되는 산란신호를 기설정된 비율로 분할하여, 상기 제1 산란신호를 감지하는 제1 센서부 및 상기 제2 산란신호를 감지하는 제2 센서부로 각각 전달하는 분할부
    를 더 포함하고,
    상기 분할부와 상기 제2 센서부 간의 거리는,
    상기 분할부와 상기 제1 센서부 간의 거리의 n(n은 1을 제외한 실수)배인, 지표면 대상물체 모니터링 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 후방산란되는 산란신호 중에서 상기 광원의 파장에 대응하는 산란신호를 선별하여 상기 센서부로 전달하는 필터부
    를 더 포함하는, 지표면 대상물체 모니터링 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 후방산란되는 산란신호 또는 상기 제1, 2 산란신호의 평균값을 더 이용하여, 상기 대상물체에 대한 정보를 확인하는, 지표면 대상물체 모니터링 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 대상물체가 '지표면'일 경우,
    상기 프로세서는,
    상기 후방산란되는 산란신호 또는 상기 제1, 2 산란신호의 평균값을 이용하여, 상기 대상물체에 대한 정보로서,
    건조, 습기, 얼음, 눈 또는 물 중 하나인 '지표면'의 상태를 확인하는, 지표면 대상물체 모니터링 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 대상물체가 '지표면'일 경우,
    상기 프로세서는,
    상기 비율값을 이용하여, 상기 대상물체에 대한 정보로서,
    아스팔트, 콘크리트, 페인트, 금속 또는 비포장 중 하나인 '지표면'의 종류를 확인하는, 지표면 대상물체 모니터링 장치.
  8. 대상물체로 광원을 발사하는 단계;
    상기 대상물체로부터 후방산란되는 산란신호를 수신하고, 상기 수신된 산란신호 중에서 제1 수신감도의 제1 산란신호 및 상기 제1 수신감도와 상이한 제2 수신감도의 제2 산란신호를 감지하는 단계; 및
    감지된 상기 제1 산란신호 및 상기 제2 산란신호에 대한 비율값(ratio)에 기초하여, 상기 대상물체에 대한 정보를 확인하는 단계
    를 포함하는 지표면 대상물체 모니터링 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 후방산란되는 산란신호 중에서 상기 광원의 파장에 대응하는 산란신호를 선별하는 단계
    를 더 포함하는, 지표면 대상물체 모니터링 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 대상물체에 대한 정보를 확인하는 단계는,
    상기 후방산란되는 산란신호 또는 상기 제1, 2 산란신호의 평균값을 더 이용하여, 상기 대상물체에 대한 정보를 확인하는 단계
    를 포함하는, 지표면 대상물체 모니터링 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 대상물체가 '지표면'일 경우,
    상기 대상물체에 대한 정보를 확인하는 단계는,
    상기 후방산란되는 산란신호 또는 상기 제1, 2 산란신호의 평균값을 이용하여, 상기 대상물체에 대한 정보로서,
    건조, 습기, 얼음, 눈 또는 물 중 하나인 '지표면'의 상태를 확인하는 단계
    를 포함하는, 지표면 대상물체 모니터링 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 대상물체가 '지표면'일 경우,
    상기 대상물체에 대한 정보를 확인하는 단계는,
    상기 비율값을 이용하여, 상기 대상물체에 대한 정보로서,
    아스팔트, 콘크리트, 페인트, 금속 또는 비포장 중 하나인 '지표면'의 종류를 확인하는 단계
    를 포함하는, 지표면 대상물체 모니터링 방법.
KR1020110116950A 2011-11-10 2011-11-10 지표면 대상물체 모니터링 장치 및 방법 KR20130051670A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110116950A KR20130051670A (ko) 2011-11-10 2011-11-10 지표면 대상물체 모니터링 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110116950A KR20130051670A (ko) 2011-11-10 2011-11-10 지표면 대상물체 모니터링 장치 및 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130051670A true KR20130051670A (ko) 2013-05-21

Family

ID=48661565

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110116950A KR20130051670A (ko) 2011-11-10 2011-11-10 지표면 대상물체 모니터링 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20130051670A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190091593A (ko) * 2018-01-29 2019-08-07 한국원자력연구원 광축 정렬 상태의 모니터링을 위한 라만 라이다 장치 및 광축 정렬 상태 모니터링 방법
KR20200123722A (ko) 2019-04-22 2020-10-30 기소세쵸 가부시키가이샤 형성재료, 형성방법 및 신규화합물

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190091593A (ko) * 2018-01-29 2019-08-07 한국원자력연구원 광축 정렬 상태의 모니터링을 위한 라만 라이다 장치 및 광축 정렬 상태 모니터링 방법
KR20200123722A (ko) 2019-04-22 2020-10-30 기소세쵸 가부시키가이샤 형성재료, 형성방법 및 신규화합물

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6830212B2 (ja) 路面状態予測システム、運転支援システム、路面状態予測方法及びデータ配信方法
US10408662B2 (en) Water amount measurement device and water amount monitoring system
JP4492883B2 (ja) 表面状態データの検出用デバイス
JP5230858B2 (ja) 伝播時間測定装置における測定速度の増大
JP4901128B2 (ja) 距離測定装置、及び距離測定方法
US9046389B2 (en) Time delay compensation for optical waveguides using a bidirectional wavelength scan
CN102481935A (zh) 用于在机动车中进行摩擦系数分类的基于激光的方法
CN102636459A (zh) 一种前向散射与透射结合的能见度测量仪及其测量方法
CN102506916B (zh) 采用弱反射fbg的分布式传感网络及其各fbg的精确定位方法
JP7201003B2 (ja) 火災検知システムおよび火災検知方法
JP2019028922A (ja) 情報蓄積システム、情報配信システム、運転支援システム及び情報蓄積方法
CN109816813A (zh) 自主车辆中的传感器管理
JP6211857B2 (ja) 天気判別システム
KR20130051670A (ko) 지표면 대상물체 모니터링 장치 및 방법
Ruiz-Llata et al. Remote optical sensor for real-time residual salt monitoring on road surfaces
WO2013020286A1 (zh) 混沌激光相关全分布式光纤拉曼与瑞利光子传感器
US11092438B2 (en) Light receiver for position referencing
KR101321642B1 (ko) 단일 파장 노면 기상 측정 장치
FR2971343A1 (fr) Dispositif aeroporte de telemetrie par laser, a division d'impulsions, et systeme de releve topographique correspondant
ALIMASI et al. Development of a mobile optical system to detect road-freezing conditions
KR20190110855A (ko) 도로 환경 정보 수집 장치 및 이를 이용한 도로 환경 정보 관리 시스템
JP2020197390A (ja) 路面状態推定装置、処理機器及び路面状態推定システム
JP5881397B2 (ja) 雪、霙、雨の判別方法及び判別装置
CN109458934B (zh) 一种光学微位移测量系统
US20210107489A1 (en) Road condition sensor and method for detecting the state condition of the roadway

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application