KR20190072791A - 장애물에 가려진 표적을 사격하는 원격 화기 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 장애물에 가려진 표적에 대해 사격을 수행하는 원격 화기 제어 장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 원격 화기 제어 장치는 상기 촬영 장치에서 촬영한 이미지를 수신하는 통신부; 상기 이미지에서 장애물에 의해 일부만 노출된 표적에 대해, 상기 노출된 표적의 일부를 추출하는 표적 추출부; 상기 추출된 표적의 일부로부터 상기 표적의 전체 형상을 모델링하는 형상 모델링부; 및 상기 모델링된 표적의 전체 형상에 대하여 상기 화기가 사격을 수행하도록 사격 범위를 설정하는 사격 범위 설정부를 포함한다.

Description

장애물에 가려진 표적을 사격하는 원격 화기 제어 장치{Remote controlled weapon station to fire targets hidden by obstacles}

본 발명은 원격 화기 제어 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 장애물에 가려진 표적에 대해 사격을 수행하는 원격 화기 제어 장치에 관한 것이다.

Remote Controlled Weapon Station(RCWS) 또는 Remote Weapon Station(RWS)는 원격으로 화기를 운용하는 시스템이다. RCWS는 일반적으로 차량 또는 이동형 로봇에 탑재되는 화기, 표적에 대한 이미지를 획득하는 촬상 장치, 및 화기를 원격으로 제어하는 통제 장치로 구성된다. 통제 장치는 차량의 내부 또는 원격지에 배치될 수 있다.

RCWS에서는 사격수가 직접 화기를 조작하지 않고 통제 장치를 통해 원격으로 화기를 조작하기 때문에, 적의 공격으로부터 사격수를 보호할 수 있다. 또한 촬상 장치의 성능에 따라 정밀한 타겟팅(targeting)을 수행하는 것이 가능하다.

RCWS는 일반적으로 촬상 장치에서 획득한 이미지에서 표적을 추출하고, 추출된 표적이 위치한 지점을 사격 범위로 선정하여 사격을 수행하도록 운용된다. 이미지 상에서 장애물에 의해 표적의 일부만 노출된 경우에는, 노출되어 있는 일부를 사격 범위로 선정하여 사격을 수행하도록 운용된다.

그런데, 장애물에 가려진 표적에 대하여 일부 노출된 부분을 사격 범위로 하여 사격을 수행하는 것은 사격 명중률을 높이는데 한계가 있다. 따라서 이러한 한계를 극복하기 위해 표적이 장애물에 의해 가려진 부분에 대해서도 사격 범위를 제공하는 방법이 필요하다.

한국특허등록 제10-0963681호

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 장애물에 의해 가려진 표적 대한 형상을 모델링하여, 장애물에 의해 가려진 표적의 일부에 대해서도 사격 범위를 설정하고, 사격을 수행하는 원격 화기 제어 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 촬영 장치를 구비한 화기를 제어하는 원격 화기 제어 장치에 있어서, 상기 촬영 장치에서 촬영한 이미지를 수신하는 통신부; 상기 이미지에서 장애물에 의해 일부만 노출된 표적에 대해, 상기 노출된 표적의 일부를 추출하는 표적 추출부; 상기 추출된 표적의 일부로부터 상기 표적의 전체 형상을 모델링하는 형상 모델링부; 및 상기 모델링된 표적의 전체 형상에 대하여 상기 화기가 사격을 수행하도록 사격 범위를 설정하는 사격 범위 설정부를 포함한다.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명에 따르면 장애물에 의해 가려진 표적의 일부에 대해서도 사격 범위를 설정하고 사격을 수행하므로, 표적에 대한 적중률이 높아질 수 있다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1은 화기 및 화기를 제어하기 위한 원격 화기 제어 장치를 나타낸다.
도 2는 원격 화기 제어 장치의 구성을 나타낸다.
도 3은 형상 모델링부의 구성을 나타낸다.
도 4는 표적 모델 생성 방법을 나타낸다.
도 5는 원격 화기 제어 장치에서 사격 범위를 설정하는 제1 실시예를 나타낸다.
도 6은 원격 화기 제어 장치에서 사격 범위를 설정하는 제2 실시예를 나타낸다.
도 7은 원격 화기 제어 장치에서 사격 범위를 설정하는 제3 실시예를 나타낸다.
도 8은 원격 화기 제어 장치에서 사격 범위를 설정하는 제4 실시예를 나타낸다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 화기 및 화기를 제어하기 위한 원격 화기 제어 장치를 나타낸다.

원격 화기 제어 장치(100)의 제어 대상이 되는 화기는 구동이 가능한 구동체에 장착되는 화기를 포함한다. 구동체(14)는 무인차량(unmanned ground vehicle) 또는 유인차량(manned ground vehicle)일 수 있다. 구동체(14)가 무인차량인 경우 원격 화기 제어 장치(100)는 원격지에 배치될 수 있고, 구동체(14)가 유인차량인 경우 원격 화기 제어 장치(100)는 유인차량의 내부에 배치될 수 있다. 원격 화기 제어 장치(100)의 제어 대상이 되는 화기는 원격지의 고정체에 장착된 화기를 포함하는 것은 통상의 기술자에게 자명하다 할 것이다.

화기(11)는 촬영 장치(12)를 구비할 수 있다. 촬영 장치(12)는 표적을 촬영하기 위한 장치로, charge coupled device(CCD) 카메라, 열화상 카메라(thermographic camera) 등으로 구성될 수 있다. 열화상 카메라는 야간 또는 수풀 속 등 CCD 카메라로 표적을 촬영하기 어려운 상황에 활용될 수 있다.

화기(11)는 거리측정 센서(13)를 구비할 수 있다. 거리측정 센서(13)는 표적과 화기 사이의 거리를 측정하기 위한 장치로, laser rangefinder(LRF)로 구성될 수 있다. LRF를 이용하면 거리 측정과 함께 도플러 효과를 이용하여 움직이는 표적의 속도를 측정하는 것이 가능하다.

화기(11), 촬영 장치(12), 및 거리측정 센서(13)는 독립된 구동이 가능하도록 구성될 수 있다. 즉, 화기가 조준하는 지점과 촬영 장치가 촬영하는 지점, 및 거리측정 센서가 측정하는 지점이 모두 다르도록 화기, 촬영 장치, 및 거리측정 센서가 구동할 수 있다.

원격 화기 제어 장치(100)는 화기(11), 촬영 장치(12), 및 거리측정 센서(13)를 제어할 수 있는 장치이다. 앞서 기술하였듯이, 구동체가 무인차량인 경우 원격 화기 제어 장치는 원격지에 배치될 수 있고, 구동체가 유인차량인 경우 원격 화기 제어 장치는 유인차량의 내부에 배치될 수 있다. 이하에서는 원격 화기 제어 장치의 구성 및 작동 방식에 대해 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 원격 화기 제어 장치의 구성을 나타낸다. 원격 화기 제어 장치는 통신부(110), 디스플레이부(120), 입력부(130), 저장부(140), 표적 추출부(150), 형상 모델링부(160), 장애물 판별부(170), 사격 범위 산출부(180), 및 제어 신호 생성부(190)를 포함한다.

통신부(110)는 화기를 제어하는데 필요한 데이터를 송수신하는 기능을 수행한다. 통신부(110)는 촬영 장치에서 촬영된 이미지, 거리측정 장치에서 측정한 거리, 그리고 화기, 촬영 장치, 및 거리측정 장치의 구동 정보 등을 수신할 수 있다. 또한 통신부(110)는 후술할 제어 신호 생성부(170)에서 생성된 제어 신호에 따라 화기, 촬영 장치, 및 거리측정 장치가 제어되도록 상기 제어 신호를 송신할 수 있다.

통신부(110)는 원격 화기 제어 장치(100)가 원격지에 배치되면 무선 통신을 이용하여 데이터를 송수신할 수 있고, 원격 화기 제어 장치(100)가 유인차량 내부에 배치되면 유선 통신을 이용하여 데이터를 송수신할 수 있다.

디스플레이부(120)는 디스플레이 패널을 포함하며, 통신부(110)에서 수신한 이미지를 디스플레이 패널에 디스플레이하는 기능을 수행한다. 디스플레이부(120)는 이미지의 디스플레이를 위한 디코딩 및 렌더링을 수행할 수 있다. 또한 디스플레이부(120)는 후술할 형상 모델링부(160)에서 모델링한 표적의 형상을 디스플레이 패널에 디스플레이하는 기능을 수행할 수 있다.

입력부(130)는 사용자로부터 화기 제어에 필요한 명령을 받는 기능을 수행한다. 디스플레이부(120)의 디스플레이 패널이 터치스크린인 경우, 입력부(130)는 상기 터치스크린으로 구성될 수 있다. 또는 입력부(130)는 마우스, 키보드, 또는 상기 디스플레이 패널과 독립된 터치스크린 등과 같은, 입력을 받을 수 있는 장치로 구성될 수 있다.

저장부(140)에는 물체의 형상에 대한 메타데이터가 빅데이터로 저장된다. 물체의 형상에 대한 메타데이터는 물체의 형상에 대한 3D 이미지 및 물체의 형상을 이루는 특징점의 좌표를 포함한다.

물체의 형상을 이루는 특징점은 물체의 형상을 복원할 수 있는 물체 표면상의 점들을 의미한다. 특징점은 물체의 표면상의 모든 점으로 구성될 수 있지만, 저장부(140)에 저장되는 데이터의 크기를 감소시키기 위해, 물체의 형상을 복원하는데 필요한 최소의 점들로 구성될 수 있다. 예를 들어, 물체가 피라미드인 경우, 특징점은 피라미드 형상을 복원하는데 필요한 최소의 점들인 꼭지점들로 구성될 수 있다. 물체의 형상이 복잡한 형상인 경우에는, 물체의 형상을 단순화 시킨 뒤, 단순화된 형상을 복원하는데 필요한 점들로 특징점이 구성될 수 있다. 예를 들어, 물체가 사람인 경우, 특징점은 머리, 양손, 양발과 각각 대응되는 5개의 점들로 구성될 수 있다.

물체가 정형화된 형상을 갖는 경우, 정형화된 형상에 대한 3D 이미지 및 특징점의 좌표가 저장될 수 있다. 물체가 정형화된 형상을 갖지 않는 경우, 물체를 대표하는 표준 형상에 대한 3D 이미지 및 특징점의 좌표가 저장될 수 있다.

물체의 표본 형상은 물체가 카테고리로 분류되었을 때, 각 카테고리를 대표하는 물체의 형상을 의미한다. 예를 들어, 사람을 남성과 여성의 카테고리로 구분한 경우, 남성의 표준 체형을 갖는 형상 및 여성의 표준 체형을 갖는 형상이 각 카테고리를 대표하는 표본 형상이 될 수 있다. 형상 변화가 가능한 물체의 경우, 형상 변화를 단계로 구분하고, 구분된 단계마다 물체의 표본 형상이 설정될 수 있다. 예를 들어, 사람에 대해 앉은 자세, 선 자세, 누운 자세로 형상 변화의 단계를 구분한 경우, 각 단계의 정형적인 자세를 갖는 형상이 표본 형상으로 설정될 수 있다.

물체의 형상에 대한 3D 이미지와 물체의 형상을 이루는 특징점의 좌표를 비교하였을 때, 전자는 실제 형상과 더 유사하고 후자는 저장부(140)에 저장되는 용량이 상대적으로 더 적다. 이러한 점을 고려하여, 저장부(140)에는 물체의 형상에 대한 3D 이미지 및 물체의 형상을 이루는 특징점의 좌표가 선택적으로 저장될 수 있다.

저장부(140)에는 원격 화기 제어 장치(100)에서 사용되는 그 외의 데이터들이 저장될 수 있으며, 저장부(140)로 사용될 수 있는 저장 매체로는 HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Drive), CF(Compact Flash), SD(Secure Digital) 카드 등이 있으나 그 종류는 이에 제한되지 않는다. 또한 저장부(140)는 클라우드 서버와 같은 원격지의 서버에 구비될 수 있다.

표적 추출부(150)는 통신부(110)에서 수신한 이미지에서 표적이 장애물에 의해 일부만 노출된 경우 노출된 표적의 일부를 추출하는 기능을 수행한다. 표적 추출부(150)는 이미지에서 물체와 배경을 분리하는 이미지 프로세싱을 통해 표적을 추출할 수 있다.

형상 모델링부(160)는 장애물에 대해 일부만 노출된 표적에 대해, 노출된 표적의 일부로부터 표적의 전체 형상을 모델링하는 기능을 수행한다. 도 3을 함께 참조하면, 형상 모델링부(160)는 표적 식별부(161), 메타데이터 검색부(162), 표적 모델 생성부(163), 및 열화상 모델 생성부(164)를 포함한다.

표적 식별부(161)는 표적 추출부(150)에서 추출한 표적의 일부로부터 표적을 식별하는 기능을 수행한다. 표적 식별부(161)는 표적의 일부에서 형상, 크기, 색깔, 무늬 등에 대한 정보를 획득하고, 획득한 정보에 대해 딥 러닝(deep learning) 기반의 인식기술을 적용하여 표적을 식별할 수 있다.

표적 식별부(161)는 표적을 식별한 정보를 토대로 장애물에 가려진 추가 표적이 존재하는지 여부를 판별하는 기능을 수행한다. 예를 들어, 표적 식별부(161)에서 표적을 군인으로 식별하고 추가 식별정보로 군인의 계급, 군인이 착용한 군장 등을 획득한 경우, 추가 식별정보를 통해 식별된 군인과 동행하는 인원이 존재할 확률을 산출할 수 있다. 산출된 확률이 기준값보다 높은 경우, 표적 식별부(161)는 식별된 군인과 동행하는 인원이 장애물에 가려진 추가 표적으로 존재한다고 판별할 수 있다. 또는 표적 식별부(161)에서 표적을 화기로 식별한 경우, 식별된 화기가 운용되기 위해 추가 장비를 요구하는지 여부를 판단한다. 추가 장비가 요구하는 경우, 표적 식별부(161)는 추가 장비가 장애물에 가려진 추가 표적으로 존재한다고 판별할 수 있다.

표적 식별부(161)에 의해 표적이 식별되면, 메타데이터 검색부(162)는 저장부(140)에서 식별된 표적의 형상에 대한 메타데이터를 검색하고, 표적 모델 생성부(163)는 검색된 메타데이터를 통해 식별된 표적과 자세 및 크기 등이 매칭되도록 표적 모델을 생성한다. 표적 모델 생성부(163)에서 생성된 표적 모델을 통해 장애물에 가려진 표적의 전체 형상이 모델링된다.

도 4를 함께 참조하면, 예를 들어, 표적 식별부(161)에 의해 표적(21)이 품명이"randomCar(22)"인 차량으로 식별된 경우, 메타데이터 검색부(162)는 "randomCar"에 대한 형상의 3D 이미지(23)를 검색한다. 표적 모델 생성부(163)는 검색된 3D 이미지가 식별된 표적과 자세 및 크기 등이 매칭되도록 표적 모델(24)을 생성한다. 이때, 표적 모델(24)은 식별된 표적의 나머지 부위가 3D 이미지로 대체되는 방식으로 생성될 수 있다. 또는 표적 모델(24)은 식별된 표적과 자세 및 크기 등이 매칭되도록 변환된 3D 이미지로만 생성될 수 있다.

표적 식별부(161)에 의해 표적(25)이 "남성(26)"으로 식별된 경우, 메타데이터 검색부(162)는 "남성"의 형상에 대한 3D 이미지(27)를 검색한다. 이때, "남성"은 정형화된 물체가 아니므로, 3D 이미지(27)는 "남성"의 표본 형상에 대한 이미지가 형상 변화의 단계별로 검색될 수 있다. 표적 모델 생성부(163)는 검색된 3D 이미지가 식별된 표적과 자세 및 크기 등이 매칭되도록 표적 모델(28)을 생성한다. 이때, 3D 이미지가 복수개 검색된 경우, 장애물의 크기를 고려하여 어느 하나의 3D 이미지를 선택하여 표적 모델(28)을 생성할 수 있다. 표적 모델(28)은 식별된 표적의 나머지 부위가 3D 이미지로 대체되는 방식으로 생성될 수 있다.

열화상 모델 생성부(164)는 열화상 카메라에서 캡쳐된 이미지를 통해 표적의 전체 형상을 모델링하는 기능을 수행한다. 표적을 가리고 있는 장애물이 열을 차단하지 못하는 재질로 구성된 경우, 열화상 카메라를 이용하면 표적의 전체 형상을 캡쳐할 수 있다. 이러한 경우, 열화상 모델 생성부(164)는 열화상 카메라에서 캡쳐된 이미지에서 표적의 형상을 추출하여, 표적의 전체 형상을 모델링하는 기능을 수행한다.

장애물 판별부(170)는 통신부(110)에서 수신한 이미지에서 표적을 가리고 있는 장애물을 추출하고, 화기로 관통할 수 있는 장애물인지 판별하는 기능을 수행한다. 장애물 판별부(170)는 이미지에서 물체와 배경을 분리하는 이미지 프로세싱을 통해 움직이는 장애물을 추출할 수 있다. 또한 장애물 판별부(170)는 이미지에서 추출된 장애물의 형상, 색깔, 무늬 등을 이용하여 장애물의 재질을 식별하고, 식별된 재질이 화기로 관통 가능한지 여부를 판단할 수 있다.

사격 범위 설정부(180)는 화기가 사격을 수행할 사격 범위를 설정하는 기능을 수행한다. 사격 범위 설정부(180)는 형상 모델링부(160)에서 모델링한 표적의 전체 형상에 대해 사격 범위를 설정할 수 있다. 또는 사격 범위 설정부(180)는 표적 추출부(150)에서 장애물에 가려진 추가 표적이 존재한다고 판별한 경우, 장애물에 대해 사격 범위를 설정할 수 있다. 또는 사격 범위 설정부(180)는 장애물 판단부(170)에서 화기가 장애물을 통과하여 사격할 수 없다고 판단한 경우, 표적 추출부(150)에서 추출한 표적에 대해서만 사격 범위를 설정할 수 있다. 사격 범위 설정부(180)는 사용자 입력에 따라 사격 범위를 설정하거나 또는 자동으로 사격 범위를 설정할 수 있다.

제어 신호 생성부(190)는 사격 범위 설정부(180)에서 설정된 사격 범위에 화기가 사격을 수행하도록 사격 제어 신호를 생성하는 기능을 수행한다. 사격 제어 신호는 화기가 사격 범위를 조준할 수 있도록 정렬된, 사격 범위에 대한 방위각(azimuth), 고도각(elevation), 거리(distance) 등의 정보를 포함할 수 있다.

도 2 및 도 3에 도시된 원격 화기 제어 장치(100)의 구성을 바탕으로, 이하에서는 원격 화기 제어 장치(100)에서 사격 범위를 설정하는 방법에 대한 실시예들을 살펴본다.

도 5는 원격 화기 제어 장치에서 사격 범위를 설정하는 제1 실시예를 나타낸다. 도 5는 통신부(110)에서 수신한 이미지가 디스플레이된 디스플레이 패널(121a) 및 제1 실시예에 따라 선정된 사격 범위가 추가로 표시된 디스플레이 패널(121b)을 나타낸다.

제1 표적(51) 및 제2 표적(52) 은 각각 장애물(41, 42)에 의하여 일부만 노출되어 있다. 표적 추출부(150)는 노출된 표적의 일부(31, 32)를 추출하고, 표적 식별부(161)는 추출된 표적의 일부(31, 32)를 토대로 표적(51, 52)을 식별한다.

제1 표적(51) 및 제2 표적(52)이 "군인"으로 식별되었다고 가정하였을 때, 메타데이터 검색부(162)는 "군인"의 표본 형상에 대한 메타데이터를 검색하고, 표적 모델 생성부(163)는 검색된 메타데이터를 토대로 표적 모델을 생성한다. 이때, 표적 모델 생성부(163)는 검색된 3D 이미지의 자세 및 크기가 각각의 표적의 자세 및 크기와 일치하도록 표적 모델을 생성한다.

디스플레이부(120)는 각각의 표적(51, 52)과 매칭되도록 표적 모델(61, 62)을 디스플레이 패널(121b)에 디스플레이한다.

사격 범위 설정부(180)는 표적 모델을 통해 모델링된 표적의 전체 형상에 대하여 사격 범위(71, 72)를 설정한다. 제1 실시예에서 사격 범위(71, 72)는 자동으로 설정되나, 이와 달리 사용자에 의해 설정될 수 있다. 디스플레이부 패널(121b)에 모델링된 표적의 전체 형상이 디스플레이 되므로, 사용자는 장애물에 의해 가려진 표적에 대해서도 사격 범위를 설정할 수 있다. 제어 신호 생성부(190)는 생성된 사격 범위에 화기가 사격을 수행하도록 사격 제어 신호를 생성할 수 있다.

도 6은 원격 화기 제어 장치에서 사격 범위를 설정하는 제2 실시예를 나타낸다. 도 6은 통신부(110)에서 수신한 이미지가 디스플레이된 디스플레이 패널(122a) 및 제2 실시예에 따라 선정된 사격 범위가 추가로 표시된 디스플레이 패널(122b)을 나타낸다.

제1 표적(53) 및 제2 표적(54) 은 각각 장애물(43, 44)에 의하여 일부만 노출되어 있다. 장애물 판별부(170)에 의해 제1 장애물(43)의 재질이 철판으로 식별되어 화기가 관통하여 사격할 수 없는 것으로 판단되고, 제2 장애물(44)이 수풀로 식별되어 화기가 관통하여 사격 가능한 것으로 판단된 경우라 가정한다.

표적 추출부(150)는 노출된 표적의 일부(33, 34)를 추출하고, 표적 식별부(161)는 추출된 표적의 일부(33, 34)를 토대로 표적(53, 54)을 식별한다. 제1 표적(53) 및 제2 표적(54)이 "군인"으로 식별되면, 메타데이터 검색부(162)는 "군인"의 표본 형상에 대한 메타데이터를 검색하고, 표적 모델 생성부(163)는 검색된 메타데이터를 토대로 표적 모델을 생성한다. 이때, 표적 모델 생성부(163)는 검색된 3D 이미지의 자세 및 크기가 각각의 표적의 자세 및 크기와 일치하도록 표적 모델을 생성한다.

디스플레이부(120)는 제1 장애물(43)에 대하여 화기로 관통하여 사격할 수 없음을 나타내는 표시(63)를 디스플레이하고, 제2 표적(54)에 대해서만 표적 모델(64)을 디스플레이 패널(122b)에 디스플레이할 수 있다.

사격 범위 설정부(180)는 제1 표적(53)에 대하여 노출된 표적의 일부(33)를 사격 범위(73)로, 제2 표적(54)에 대하여 표적 모델을 통해 모델링된 표적의 전체 형상을 사격 범위(74)로 설정할 수 있다. 제어 신호 생성부(190)는 설정된 사격 범위에 화기가 사격을 수행하도록 사격 제어 신호를 생성할 수 있다.

도 7은 원격 화기 제어 장치에서 사격 범위를 설정하는 제3 실시예를 나타낸다. 도 7은 통신부(110)에서 수신한 이미지가 디스플레이된 디스플레이 패널(123a) 및 제3 실시예에 따라 선정된 사격 범위가 추가로 표시된 디스플레이 패널(123b)을 나타낸다.

제1 표적(55) 및 제2 표적(56)은 각각 장애물(45, 46)에 의하여 일부만 노출되어 있다. 표적 추출부(150)는 노출된 표적의 일부(35, 36)를 추출하고, 표적 식별부(161)는 추출된 표적의 일부(35, 36)를 토대로 표적(55, 56)을 식별한다.

표적 식별부(161)는 표적을 식별한 정보를 바탕으로 추가 표적이 존재할지 여부를 판별한다. 표적 식별부(161)는 제1 표적(55)을 "군인"으로 식별하고 추가 식별정보로 군인의 계급, 군인이 착용한 군장 등을 획득하여, 식별된 정보를 통해 표적과 동행하는 군인원이 존재할 확률을 산출한다. 산출된 확률이 기준값 이상이라고 가정하면, 표적 식별부(161)는 식별된 군인과 동행하는 인원이 장애물에 가려진 추가 표적으로 존재한다고 판별하게 된다. 또한 제2 표적(56)이 운용되기 위해 추가 장비를 요구하는 화기로 식별한 경우, 표적 식별부(161)는 추가 장비가 장애물(46)에 가려진 추가 표적으로 존재한다고 판별할 수 있다.

사격 범위 설정부(180)는 제1 표적(55)에 대하여 노출된 표적의 일부(35)와 제1 장애물(45)을 사격 범위(75)로, 제2 표적(56)에 대하여 노출된 표적의 일부(36)와 제2 장애물(46)을 사격 범위(76)로 설정할 수 있다. 제어 신호 생성부(190)는 설정된 사격 범위에 화기가 사격을 수행하도록 사격 제어 신호를 생성할 수 있다.

도 8은 원격 화기 제어 장치에서 사격 범위를 설정하는 제4 실시예를 나타낸다. 도 8은 CCD 카메라에서 캡쳐한 이미지가 디스플레이 된 디스플레이 패널(124a), 열화상 카메라에서 캡쳐한 이미지가 디스플레이 된 디스플레이 패널(124b), 및 제4 실시예에 따라 선정된 사격 범위가 추가로 표시된 디스플레이 패널(124c)을 나타낸다.

CCD 카메라에서 캡쳐한 이미지에서 표적(57)은 장애물(47)에 의하여 일부(37)만 노출되어 있다. 반면 열화상 카메라에서 캡쳐한 이미지에는 표적(57)의 전체 형상이 드러나 있다.

열화상 모델 생성부(164)는 열화상 카메라에서 캡쳐한 이미지에서 표적(57)의 형상을 추출하여 열화상 모델을 생성한다.

디스플레이부(120)는 CCD 카메라에서 캡쳐한 이미지 상에 표적(57)과 매칭되도록 열화상 모델 생성부(164)에서 생성한 열화상 모델(65)을 디스플레이 할 수 있다. 사격 범위 설정부(180)는 열화상 모델(65)을 통해 모델링된 표적의 전체 형상에 대하여 사격 범위(77)를 설정할 수 있다. 제어 신호 생성부(190)는 생성된 사격 범위에 화기가 사격을 수행하도록 사격 제어 신호를 생성할 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

11: 화기 12: 촬영 장치
13: 거리측정 센서 14: 구동체
31, 32, 33, 34, 35, 36, 37: 표적의 일부
41, 42, 43, 44, 45, 46, 47: 장애물
51, 52, 53, 54, 55, 56, 57: 표적
61, 62, 64: 표적 모델 65: 열화상 모델
71, 72, 73, 74, 75, 76, 77: 사격 범위
100: 원격 화기 제어 장치 110: 통신부
120: 디스플레이부 130: 입력부
140: 저장부 150: 표적 추출부
160: 형상 모델링부 161: 표적 식별부
162: 메타데이터 검색부 163: 표적 모델 생성부
164: 열화상 모델 생성부 170: 장애물 판별부
180: 사격 범위 산출부 190: 제어 신호 생성부

Claims (6)

1. 촬영 장치를 구비한 화기를 제어하는 원격 화기 제어 장치에 있어서,
   상기 촬영 장치에서 촬영한 이미지를 수신하는 통신부;
   상기 이미지에서 장애물에 의해 일부만 노출된 표적에 대해, 상기 노출된 표적의 일부를 추출하는 표적 추출부;
   상기 추출된 표적의 일부로부터 상기 표적의 전체 형상을 모델링하는 형상 모델링부; 및
   상기 모델링된 표적의 전체 형상에 대하여 상기 화기가 사격을 수행하도록 사격 범위를 설정하는 사격 범위 설정부를 포함하는, 원격 화기 제어 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 형상 모델링부는
   상기 추출된 표적의 일부로부터 상기 표적을 식별(identify)하는 표적 식별부;
   상기 식별된 표적의 형상에 대한 메타데이터를 검색하는 메타데이터 검색부;
   상기 검색된 메타데이터로부터 상기 추출된 표적의 일부와 매칭되도록 표적 모델을 생성하는 표적 모델 생성부를 포함하는, 원격 화기 제어 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 추출된 표적의 일부와 매칭되도록 상기 이미지 상에 상기 모델링된 표적의 전체 형상을 디스플레이하는 디스플레이부를 더 포함하는, 원격 화기 제어 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 화기가 상기 장애물을 관통하여 사격할 수 있는지를 판별하는 장애물 판별부를 더 포함하고,
   상기 사격 범위 설정부는 상기 화기가 장애물을 관통하여 사격할 수 없는 것으로 판별되면, 상기 추출된 표적의 일부에 대해서만 사격 범위를 설정하는, 원격 화기 제어 장치.
5. 제2항에 있어서,
   상기 표적 식별부는 상기 식별된 표적에 따라 상기 장애물에 가려진 추가 표적의 존재를 판별하고,
   상기 사격 범위 설정부는 상기 추가 표적이 존재한다고 판별되면, 상기 장애물에 대하여 사격 범위를 설정하는, 원격 화기 제어 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 촬영 장치는 열화상 카메라를 포함하고,
   상기 형상 모델링부는 상기 열화상 카메라에서 캡쳐한 이미지로부터 상기 표적의 전체 형상을 모델링하는 열화상 모델 생성부를 더 포함하는, 원격 화기 제어 장치.

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