KR20210061668A - Method for calculating amount of clouds through photographing whole sky - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전천 촬영을 통한 운량 산출 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구름관측장비를 통한 전천사진으로 운량을 산출할 때 일출이나 일몰 시 전천사진에 청색화 현상이 발생하여 구름을 하늘색상으로 오판하여 운량을 축소 산출하는 오류가 초래되고 있는 점 그리고 주간일 경우 태양광이 전천사진에 백색으로 나타나 구름으로 오판하여 운량이 실제보다 많이 산출되는 오류가 발생되고 있는 점을 방지하기 위하여, 일출이나 일몰 시의 청색화 현상을 제거하고 주간일 경우 태양광의 형태 분석 후 구름이 없는 경우 태양광이 원형으로 나타나므로 이를 제거한 후 운량을 산출하고 태양이 구름과 겹쳐있는 경우 이를 합산하여 운량을 산출하여 보다 정확한 운량을 판독할 수 있도록 한 전천 촬영을 통한 운량 산출 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of calculating cloud content through all-cheon photographing, and more particularly, when calculating the cloud amount by means of an all-cheon photograph through a cloud observation device, a blue color phenomenon occurs in all-cheon photographs at sunrise or sunset, and the cloud is misjudged as a sky color. Therefore, in order to prevent the error of calculating the cloud amount more than the actual amount, sunrise or sunset is occurring because the sunlight appears white in all the sky photos in the case of daytime and is incorrectly judged as a cloud. After removing the blue color of the city and analyzing the shape of sunlight in the case of daytime, sunlight appears in a circular shape if there is no cloud.After removing this, the cloud amount is calculated. It relates to a method of calculating the cloud volume through all-cheon photography so that the cloud volume can be read.
일반적으로 구름관측장비의 카메라를 통한 전천사진으로 운량을 산출할 때 일출이나 일몰 시 전천사진에 청색화 현상이 발생하여 구름을 하늘색상으로 오판하여 운량을 축소 산출하는 오류가 발생되고 있고, 주간일 경우 태양광이 전천사진에 백색으로 나타나 백색을 모두 구름으로 오판하여 운량이 실제보다 많이 산출되는 오류가 초래되고 있다.In general, when calculating the cloud cover with all the sky photos through the camera of the cloud observation equipment, blue color occurs in all the sky photos at sunrise or sunset, resulting in an error in calculating the cloud amount by misjudgement of the cloud as the sky color. In this case, sunlight appears as white in all sky photos, and all whites are misjudged as clouds, resulting in an error that the cloud amount is calculated more than it actually is.
즉, 구름관측장비로서 운량을 계산할 때 전천을 촬영한 전천사진에서 일출이나 일몰 시 구름으로 인한 노을이 존재할 경우 적색이 청색보다 많이 나타나는 반면 구름이 없는 하늘일 경우 청색이 적색보다 많이 나타나고, 주간에는 태양광에 의해 백색이 전천사진에 나타나, 운량 계산 시의 오류를 낳고 있는 것이다.In other words, when calculating cloud cover with a cloud observation device, in all-cheon photos taken of all the sky, when there is a sunset due to clouds at sunrise or sunset, red appears more than blue, whereas in the case of a cloudless sky, blue appears more than red, and during the daytime The white color appears in the photographs of the whole sky due to sunlight, causing an error in calculating the cloud amount.
따라서, 구름관측장비의 카메라의 특성에 의해 일출 또는 일몰 시 발생하는 청색화 현상으로 인한 운량 산출 오류를 방지하고, 나아가 주간 백색으로 촬영되는 태양광을 구름으로 오인하여 발생하는 운량 산출 오류를 방지하여, 보다 정확한 운량을 판독할 수 있는 필요가 대두되고 있다.Therefore, due to the characteristics of the camera of the cloud observation equipment, it prevents the cloudiness calculation error due to blueization that occurs at sunrise or sunset, and further prevents the cloudiness calculation error that occurs when sunlight photographed in daytime white is mistaken as a cloud. In addition, there is a need for more accurate readings of cloud cover.
본 발명의 목적은 구름관측장비를 통한 전천사진으로 운량을 산출할 때 일출이나 일몰 시 전천사진에 청색화 현상이 발생하여 구름을 하늘색상으로 오판하여 운량을 축소 산출하는 오류가 초래되고 있는 점 그리고 주간일 경우 태양광이 전천사진에 백색으로 나타나 구름으로 오판하여 운량이 실제보다 많이 산출되는 오류가 발생되고 있는 점을 방지하기 위하여, 일출이나 일몰 시의 청색화 현상을 제거하고 주간일 경우 태양광의 형태 분석 후 구름이 없는 경우 태양광이 원형으로 나타나므로 이를 제거한 후 운량을 산출하고 태양이 구름과 겹쳐있는 경우 이를 합산하여 운량을 산출하여 보다 정확한 운량을 판독할 수 있도록 한 전천 촬영을 통한 운량 산출 방법을 제공함에 있다.An object of the present invention is that when the cloud amount is calculated with all sky photos through a cloud observation device, a blue color phenomenon occurs in all sky photos at sunrise or sunset, resulting in an error of reducing the cloud amount by misjudgement of the cloud as the sky color, and In the case of daytime, in order to prevent the occurrence of an error in which the amount of cloud cloud is calculated more than the actual due to the fact that the sunlight appears as white in all the sky photos, it is possible to remove the blue color at sunrise or sunset. After shape analysis, if there is no cloud, sunlight appears in a circular shape.After removing it, the cloud amount is calculated, and when the sun overlaps with the cloud, the cloud volume is calculated and cloud volume is calculated so that the cloud volume can be read more accurately. It is in providing a way.
본 발명의 목적은 구름관측장비의 카메라의 특성에 의해 전천사진에 일출과 일몰 시 청색화 현상이 나타나는데, 이 경우 전천사진에서 구름이 청색으로 나타나 하늘로 인식되는 오류가 발생하여 실제보다 운량이 적게 산출되므로 전천사진에서 청색을 제거하여 정확한 운량 산출을 가능케 한 전천 촬영을 통한 운량 산출 방법을 제공함에 있다.It is an object of the present invention to show a phenomenon of blue coloration at sunrise and sunset in all sky photos due to the characteristics of the camera of the cloud observation equipment. In this case, clouds appear blue in all sky photos, resulting in an error that is perceived as the sky, and the cloud amount is less Since it is calculated, it is to provide a method of calculating cloud cover through all-cheon photography that enables accurate cloud-cloud calculation by removing blue color from all-cheon photos.
본 발명의 목적은 주간 전천 촬영 시 태양광은 전천사진에 백색으로 나타나 구름으로 산출되는 오류가 발생하는데, 이 경우 태양 주변에 구름이 있는 경우와 구름이 없는 경우를 구별하고, 구름이 없는 경우 태양광이 원형으로 나타나므로 이를 제거한 후 운량을 산출하고 태양이 구름과 겹쳐있는 경우 이를 합산하여 운량을 산출하여 보다 정확한 운량을 판독할 수 있도록 한 전천 촬영을 통한 운량 산출 방법을 제공함에 있다.An object of the present invention is that during daytime all-day photography, sunlight appears as white in all sky photos, resulting in an error that is calculated as a cloud. In this case, it is possible to distinguish between a case where there is a cloud around the sun and a case where there is no cloud, and if there is no cloud, the sun is Since the light appears in a circle, the cloud amount is calculated after removing it, and when the sun overlaps the cloud, the cloud volume is calculated by summing it to provide a more accurate cloud volume calculation method through all-cheon shooting.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 전천 촬영을 통한 운량 산출 방법은,A method of calculating cloudiness through all-cheon shooting according to an embodiment of the present invention for achieving the above object,
구름관측장비의 카메라로 전천을 촬영하여 전천사진을 얻는 스텝과,The steps to take a picture of the whole sky by taking pictures of the whole sky with the camera of the cloud observation equipment,
상기 전천사진을 촬영한 시간대를 판단하는 스텝과,The step of determining the time zone in which the all-cheon photo was taken, and
상기 시간대가 일출 또는 일몰이면서 상기 전천사진에 청색화 현상이 발생될 경우 상기 전천사진으로부터 청색량을 제거 보정하여 보정영상을 얻는 스텝과,When the time zone is sunrise or sunset and a blue color phenomenon occurs in the all-cheon photograph, the step of removing and correcting the amount of blue color from the all-cheon photograph to obtain a corrected image;
상기 보정영상으로 운량을 산출하는 스텝을 포함하는 것을 그 기술적 방법상의 기본 특징으로 한다.It is a basic feature of the technical method that includes the step of calculating the cloud amount from the corrected image.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 전천 촬영을 통한 운량 산출 방법은,In order to achieve the above object, the cloud amount calculation method through all-cheon shooting according to another embodiment of the present invention,
구름관측장비의 카메라로 전천을 촬영하여 전천사진을 얻는 스텝(S100)과,The step (S100) of obtaining a photo of the whole sky by shooting the whole sky with the camera of the cloud observation equipment, and
상기 전천사진을 촬영한 시간대를 판단하는 스텝(S200)과,A step (S200) of determining a time zone in which the all-cheon photo was taken,
상기 시간대가 주간이면서 상기 전천사진에 태양광에 의한 백색이 나타날 때 태양광 주변에 구름이 없는 경우와 태양광 주변에 구름이 있는 경우를 비교하는 스텝(S300)과,A step (S300) of comparing a case where there is no cloud around the sunlight and a case where there is a cloud around the sunlight when the time zone is daytime and white due to sunlight appears in the all-day photo;
상기 태양광 주변에 구름이 없는 경우 상기 백색을 제거하여 운량을 산출하고 상기 태양광 주변에 구름이 있는 경우 상기 백색을 산입하여 운량을 산출하는 스텝(S400)을 포함하는 것을 그 기술적 방법상의 다음 특징으로 한다.The next feature of the technical method includes a step (S400) of calculating a cloud amount by removing the white color when there is no cloud around the sunlight, and calculating the cloud amount by incorporating the white color when there is a cloud around the sunlight. It is done.
본 발명은 구름관측장비를 통한 전천사진으로 운량을 산출할 때 일출이나 일몰 시 전천사진에 청색화 현상이 발생하여 구름을 하늘색상으로 오판하여 운량을 축소 산출하는 오류가 초래되고 있는 점 그리고 주간일 경우 태양광이 전천사진에 백색으로 나타나 구름으로 오판하여 운량이 실제보다 많이 산출되는 오류가 발생되고 있는 점을 방지하기 위하여, 일출이나 일몰 시의 청색화 현상을 제거하고 주간일 경우 태양광의 형태 분석 후 구름이 없는 경우 태양광이 원형으로 나타나므로 이를 제거한 후 운량을 산출하고 태양이 구름과 겹쳐있는 경우 이를 합산하여 운량을 산출하여 보다 정확한 운량을 판독할 수 있는 효과가 있다.In the present invention, when the cloud amount is calculated with all the sky photos through the cloud observation equipment, a blue color phenomenon occurs in all sky photos at sunrise or sunset, resulting in an error of reducing the cloud amount by misjudgement of the cloud as the sky color. In order to prevent the occurrence of an error in which the amount of cloud cloud is calculated more than the actual due to the fact that the sunlight appears as white in all the sky photos, it is possible to remove the blue color at sunrise or sunset and analyze the form of sunlight in the case of daytime. If there is no cloud afterwards, sunlight appears in a circular shape, so the cloud amount is calculated after removing it, and when the sun overlaps the cloud, the cloud amount is calculated by summing it, so that a more accurate cloud amount can be read.
본 발명은 구름관측장비의 카메라의 특성에 의해 전천사진에 일출과 일몰 시 청색화 현상이 나타나는데, 이 경우 전천사진에서 구름이 청색으로 나타나 하늘로 인식되는 오류가 발생하여 실제보다 운량이 적게 산출되므로 전천사진에서 청색을 제거하여 정확한 운량을 산출할 수 있도록 하는 효과가 있다.In the present invention, due to the characteristics of the camera of the cloud observing equipment, a blue color phenomenon appears in all sky photos at sunrise and sunset. In this case, the clouds appear blue in all the sky photos, resulting in an error that is recognized as the sky, resulting in less cloud cover than the actual It has the effect of removing the blue color from the all-cheon photo so that an accurate cloud amount can be calculated.
본 발명은 주간 전천 촬영 시 태양광은 전천사진에 백색으로 나타나 구름으로 산출되는 오류가 발생하는데, 이 경우 태양 주변에 구름이 있는 경우와 구름이 없는 경우를 구별하고, 구름이 없는 경우 태양광이 원형으로 나타나므로 이를 제거한 후 운량을 산출하고 태양이 구름과 겹쳐있는 경우 이를 합산하여 운량을 산출하여 보다 정확한 운량을 판독할 수 있도록 하는 효과가 있다.In the present invention, during daytime all-day photography, sunlight appears as white in all-day photos, resulting in an error that is calculated as a cloud. In this case, the case where there is a cloud around the sun and the case where there is no cloud are distinguished, and if there is no cloud, the sunlight is Since it appears in a circle, the cloud amount is calculated after removing it, and if the sun overlaps with the cloud, the cloud amount is calculated by adding it to allow more accurate reading of the cloud amount.
본 발명은 일출과 일몰 시에 구름관측장비의 카메라의 특성에 의해 전천사진에 나타난 구름의 청색화 현상이 발생되는 것을 보정하여 정상적인 색상으로 변환한 보정사진으로 운량을 산출하고, 주간 전천 촬영 시 태양광이 전천사진에 백색으로 나타나 구름으로 인식되는 것을 방지하기 위하여 태양광 주변에 구름이 있는 경우와 구름이 없는 경우를 구분하여, 구름이 없는 경우 태양광을 운량계산에 산입하지 않도록 하고 태양이 구름과 겹쳐있는 경우 이를 합산하여 운량을 산출하여 보다 정확한 운량을 판독할 수 있도록 하는 효과가 있다.The present invention compensates for the occurrence of blueization of clouds appearing in all sky photos due to the characteristics of the camera of the cloud observation equipment during sunrise and sunset, and calculates the cloud amount with a corrected photo converted to a normal color. In order to prevent the light from appearing as white in all sky photos and being recognized as clouds, separate the case where there is a cloud around the sunlight and the case where there is no cloud, and if there is no cloud, the sunlight is not included in the cloud calculation, and the sun is clouded. If it overlaps with, it is effective to calculate cloud volume by summing it so that more accurate cloud volume can be read.
도 1은 구름관측장비의 카메라로 일몰 또는 일출 시 촬영한 전천사진.
도 2는 본 발명에 따른 전천 촬영을 통한 운량 산출 방법 중 청색화 현상을 보정한 보정사진.
도 3은 구름관측장비의 카메라로 주간에 구름이 없는 경우에 촬영한 전천사진.
도 4는 본 발명에 따른 전천 촬영을 통한 운량 산출 방법 중 구름이 없는 경우의 이진화사진.
도 5는 구름관측장비의 카메라로 주간에 구름이 있는 경우에 촬영한 전천사진.
도 6은 본 발명에 따른 전천 촬영을 통한 운량 산출 방법 중 구름이 있는 경우의 이진화사진.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전천 촬영을 통한 운량 산출 방법을 나타내는 흐름도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전천 촬영을 통한 운량 산출 방법을 나타내는 흐름도.1 is a photograph taken at sunset or sunrise with the camera of the cloud observation equipment.
FIG. 2 is a corrected photo correcting a blue color phenomenon in a method of calculating cloudiness through all-cheon shooting according to the present invention.
3 is a photograph of all the heavens taken when there is no cloud in the daytime with the camera of the cloud observation equipment.
4 is a binary image of a cloudless case in the method of calculating cloudiness through all-cheon shooting according to the present invention.
Figure 5 is a photograph of all the heavens taken when there is a cloud in the daytime with the camera of the cloud observation equipment.
6 is a binarized picture when there is a cloud in the method of calculating cloud cover through all-cheon shooting according to the present invention.
7 is a flow chart showing a cloud cloud calculation method through all-cheon shooting according to an embodiment of the present invention.
8 is a flow chart showing a cloud volume calculation method through all-cheon shooting according to another embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 전천 촬영을 통한 운량 산출 방법의 바람직한 실시예를 도면을 참조하면서 설명하기로 하고, 그 실시예로는 다수 개가 존재할 수 있으며, 이러한 실시예를 통하여 본 발명의 목적, 특징 및 이점들을 더욱 잘 이해할 수 있게 된다.Preferred embodiments of the method for calculating cloud amounts through photographing in the sky according to the present invention will be described with reference to the drawings, and there may be a plurality of embodiments, and the objects, features, and advantages of the present invention through these embodiments are described. You will be able to understand better.
도 1은 구름관측장비의 카메라로 일몰 또는 일출 시 촬영한 전천사진이다. 카메라의 특성 상 일출이나 일몰 시 전천사진 전체에 청색이 실제보다 많게 촬영된다.1 is a photograph of the whole sky taken at sunset or sunrise with a camera of a cloud observation device. Due to the nature of the camera, more blue than the actual picture is taken at sunrise or sunset.
도 2는 본 발명에 따른 전천 촬영을 통한 운량 산출 방법 중 청색화 현상을 보정한 보정사진이며, 이 보정사진을 이용하여 운량 계산하면 정확한 운량이 산출될 수 있다.FIG. 2 is a corrected photo obtained by correcting a blue color phenomenon among the method of calculating cloud content through all-cheon shooting according to the present invention, and an accurate cloud amount can be calculated by calculating cloud content using the corrected photo.
도 3은 구름관측장비의 카메라로 주간에 태양이 없는 경우에 촬영한 전천사진이며, 태양광이 백색으로 나타나 구름으로 판단하는 오류를 일으킨다.3 is a photograph of the whole sky taken when there is no sun during the day with the camera of the cloud observation equipment, and the sunlight appears white, causing an error of judging the cloud.
도 4는 본 발명에 따른 전천 촬영을 통한 운량 산출 방법 중 구름이 없는 경우의 이진화사진으로 태양광이 원형으로 나타남을 확인할 수 있고, 태양광이 원형으로 나타날 경우 운량 산출에서 제외한다.FIG. 4 is a binary image of a cloud-free method of calculating cloud amounts through photographing of all heavens according to the present invention. It can be seen that sunlight appears in a circular shape, and when sunlight appears in a circular shape, it is excluded from the cloud amount calculation.
도 5는 구름관측장비의 카메라로 주간에 구름이 있는 경우에 촬영한 전천사진으로 태양광 주위에 구름이 존재하고 있음을 확인할 수 있다. 이 경우에는 태양광도 구름으로 산입하여 산출한다.5 is a photograph of the whole sky taken when there is a cloud during the day with the camera of the cloud observation device, and it can be seen that clouds exist around sunlight. In this case, sunlight is also calculated by counting it as a cloud.
도 6은 본 발명에 따른 전천 촬영을 통한 운량 산출 방법 중 구름이 있는 경우의 이진화사진으로 태양이 원형이 아닌 구름과 합쳐진 모양으로 나타난다.6 is a binary image of a cloud in the case of a cloud in the method of calculating a cloud amount through photographing of all heavens according to the present invention.
본 발명에 따른 전천 촬영을 통한 운량 산출 방법은 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이 구름관측장비를 통한 전천사진으로 운량을 산출할 때 일출이나 일몰 시 전천사진에 청색화 현상이 발생하여 구름을 하늘색상으로 오판하여 운량을 축소 산출하는 오류가 초래되고 있는 점 그리고 주간일 경우 태양광이 전천사진에 백색으로 나타나 구름으로 오판하여 운량이 실제보다 많이 산출되는 오류가 발생되고 있는 점을 방지하기 위하여, 일출이나 일몰 시의 청색화 현상을 제거하고 주간일 경우 태양광의 형태 분석 후 태양광을 제거하여 보다 정확한 운량을 산출할 수 있도록 한 것이다.In the method of calculating cloud content through all-cheon shooting according to the present invention, as shown in FIGS. 1 to 6, when the cloud amount is calculated with all-sky photos through cloud observation equipment, a blue color phenomenon occurs in all-cheon photos at sunrise or sunset. In order to prevent the fact that an error in calculating the cloud amount is reduced due to the color of the sky, and in the case of daytime, the sunlight appears white in the all-day photo, and it is miscalculated as a cloud, resulting in an error in which the cloud amount is calculated more than the actual amount. In addition, it is possible to calculate a more accurate cloud amount by removing the blue color phenomenon at sunrise or sunset, and removing sunlight after analyzing the shape of sunlight in the case of daytime.
즉, 구름관측장비의 카메라의 특성에 의해 전천사진에 일출과 일몰 시 청색화 현상이 나타나는데, 이 경우 전천사진에서 구름이 청색으로 나타나 하늘로 인식되는 오류가 발생하여 실제보다 운량이 적게 산출되므로 전천사진에서 청색을 제거하여 정확한 운량을 산출할 수 있도록 한다.In other words, due to the characteristics of the camera of the cloud observation equipment, blue coloration occurs at sunrise and sunset in all sky photos. In this case, clouds appear blue in all sky photos, causing an error to be recognized as the sky, resulting in less cloud cover than the actual sky. Remove the blue color from the picture so that you can calculate the correct cloud volume.
나아가, 주간 전천 촬영 시 태양광은 전천사진에 백색으로 나타나 구름으로 산출되는 오류가 발생하는데, 이 경우 태양 주변에 구름이 있는 경우와 구름이 없는 경우를 구별하고, 구름이 없는 경우 태양광이 원형으로 나타나므로 이를 제거한 후 운량을 산출하여 정확한 운량을 판독할 수 있도록 한다. Furthermore, during daytime all-day photography, sunlight appears white in the all-day photo, resulting in an error that is calculated as a cloud. In this case, the case where there is a cloud around the sun and the case where there is no cloud are distinguished, and if there is no cloud, the sunlight is circular. Since it appears as, the cloud volume is calculated after removing it so that the accurate cloud volume can be read.
구체적으로, 일출과 일몰 시에 구름관측장비의 카메라의 특성에 의해 전천사진에 나타난 구름의 청색화 현상이 발생되는 것을 보정하여 정상적인 색상으로 변환한 보정사진으로 운량을 산출하고, 주간 전천 촬영 시 태양광이 전천사진에 백색으로 나타나 구름으로 인식되는 것을 방지하기 위하여 태양광 주변에 구름이 있는 경우와 구름이 없는 경우를 구분하여, 구름이 없는 경우 태양광을 운량계산에 산입하지 않도록 하여 정확한 운량을 판독할 수 있도록 하는 것이다.Specifically, the cloudiness is calculated from the corrected photo converted to normal color by correcting the occurrence of blue color of the clouds shown in the all-sky photos due to the characteristics of the camera of the cloud observation equipment during sunrise and sunset. In order to prevent the light from appearing as white in all sky photos and being recognized as clouds, the case where there is a cloud around the sunlight and the case where there is no cloud are classified, and if there is no cloud, the sunlight is not included in the cloud volume calculation, so that the correct cloud volume is calculated. It is to make it readable.
더욱 구체적으로, 구름관측장비를 통해 운량을 계산할 때 전천을 촬영한 전천사진에서 주간에는 청색과 적색의 비율로 구름의 유무를 판단하는데, 구름이 백색이나 회색인 경우 적색과 청색이 비슷한 수치로 나타나고, 나아가 일출과 일몰 시 구름으로 인한 노을이 발생될 경우 적색이 청색보다 많이 나타나며 구름이 없는 하늘일 경우 청색이 적색보다 많이 나타난다.More specifically, when calculating the cloud cover through cloud observation equipment, the presence or absence of clouds is determined by the ratio of blue and red during the day in the all-cheon photos taken of all the sky. If the clouds are white or gray, red and blue appear as similar values. Furthermore, in the case of sunset due to clouds during sunrise and sunset, red appears more than blue, and in the case of a cloudless sky, blue appears more than red.
따라서, 본 발명에 따른 전천 촬영을 통한 운량 산출 방법에서는 운량 계산 시 청색에 대한 적색의 경계 면적을 계산하여 운량을 산출할 수 있도록 한다.Therefore, in the method of calculating cloud cover through all-cheon shooting according to the present invention, when calculating cloud cover, the boundary area of red with respect to blue is calculated to calculate cloud cover.
통상적으로, 운량을 계산할 때 일출과 일몰 시 구름관측장비의 카메라의 특성에 의해 전천사진 전체에 청색화 현상이 발생할 경우 도 1에 도시된 바와 같이 구름에 나타난 청색으로 인하여 하늘로 인식하는 오류를 범하여 실제보다 운량을 적게 산출한다. 그리고, 주간 관측 시 도 3에 도시된 바와 같이 태양이 백색으로 촬영되므로 구름으로 인식하여 운량을 실제보다 많게 산출한다.In general, when calculating the cloud amount, when bluening occurs in the entire photograph due to the characteristics of the camera of the cloud observation equipment at sunrise and sunset, an error of recognizing the sky as the sky due to blue appearing in the clouds as shown in FIG. 1 is committed. Calculate less cloud than actual. In addition, since the sun is photographed in white as shown in FIG. 3 during daytime observation, it is recognized as a cloud and the cloud amount is calculated more than the actual amount.
이에 따라, 본 발명에 따른 전천 촬영을 통한 운량 산출 방법은 일출이나 일몰 시 구름관측장비의 카메라의 특성에 의해 청색화 현상이 나타나면 도 2에 도시된 바와 같이 전천사진에서 청색을 차감하여 보정한 보정사진으로 오차가 적은 운량을 산출하고, 주관 관측시 도 3에 도시된 바와 같이 태양광이 백색으로 촬영되어 구름으로 인식하는 오류를 방지하기 위하여 전천사진을 2진화하여 태양광을 추출한 후 태양광을 제거하고 운량을 산출하여 정확한 관측을 실현할 수 있도록 한다. Accordingly, in the method of calculating cloudiness through all-sky photography according to the present invention, when a blue color phenomenon occurs due to the characteristics of the camera of the cloud observation equipment at sunrise or sunset, as shown in FIG. 2, a correction is made by subtracting the blue color from the all-sky photo. In order to calculate the amount of cloud with a small error from a photograph, and to prevent an error of recognizing that the sunlight is photographed as a cloud as shown in FIG. 3 during subjective observation, the sunlight is extracted by binarizing all the heavenly photos. Remove and calculate cloud cover so that accurate observation can be realized.
이때, 전천사진의 청색화 판단여부는 촬영 날짜와 시각을 분석하여 일출과 일몰의 시간을 확인하고, 전천사진의 가장자리에 촬영된 지상 건물의 색상을 분석 청색화 여부를 판단하여, 청색화 현상이 발생할 경우 도 2에 도시된 바와 같이 청색화 제거 보정작업을 수행한 후 보정사진으로 운량을 산출한다.At this time, whether or not to determine the blue color of the all-cheon photo is determined by analyzing the shooting date and time to check the time of sunrise and sunset, and by analyzing the color of the ground building photographed at the edge of the all-cheon photo to determine whether it is blue, In the case of occurrence, as shown in FIG. 2, after performing the correction operation for removing blue color, the cloud amount is calculated from the corrected picture.
그리고, 주간 관측에 있어서 전천을 촬영할 경우 도 3에 도시된 바와 같이 태양은 태양광에 의해 백색으로 촬영되어 구름으로 인식하는 오류를 일으킨다.In addition, in the case of photographing the whole sky in daytime observation, the sun is photographed in white by sunlight, causing an error of recognizing it as a cloud.
이때, 태양이 도 3에 도시된 바와 같이 구름과 겹쳐있지 않고 단독으로 있을 경우와 태양이 도 5에 도시된 바와 같이 구름과 겹쳐있을 경우로 나누어, 태양이 단독으로 있을 경우에는 태양광을 제거하여 운량을 산출하고 태양이 구름과 겹쳐있을 경우에는 합산하여 운량을 산출한다.At this time, as shown in Fig. 3, the sun does not overlap with the cloud and is divided into a case where the sun is alone and the sun overlaps with the cloud as shown in Fig. 5, and when the sun is alone, the sunlight is removed. Cloud volume is calculated, and when the sun overlaps with clouds, it is summed to calculate cloud volume.
태양이 단독으로 있을 경우 도 3의 전천사진을 2진화(흑백사진화)하면 도 4에 도시된 바와 같이 태양광이 원형으로 나타나고, 태양이 구름과 겹쳐있을 경우 도 5의 전천사진을 2진화(흑백사진화)하면 도 6에 도시된 바와 같이 태양광이 구름과 합하여 원형이 아닌 모양으로 나타난다.When the sun is alone, when the all heaven picture of FIG. 3 is binarized (black and white photography), sunlight appears in a circular shape as shown in FIG. 4, and when the sun overlaps the cloud, the all heaven picture of FIG. 5 is binarized ( When black-and-white photography), as shown in FIG. 6, sunlight is combined with the clouds to appear in a non-circular shape.
이진화영상이 원형으로 나타날 경우에는 태양광 영역을 제거하여 운량을 계산하고 이진화영상이 원형이 아닌 모양으로 나타날 경우 전체를 구름영역으로 계산하여 정확한 운량을 산출한다.When the binarized image appears in a circular shape, the amount of cloud is calculated by removing the sunlight area, and when the binarized image appears in a non-circular shape, the entire cloud area is calculated to calculate an accurate cloud amount.
구체적으로, 도 1은 본 발명을 적용하기 전 청색화 현상의 전천사진으로 일출 또는 일몰 시 카메라의 특성에 의해 실제보다 청색이 많이 포함되어 촬영된다. 전천사진으로 운량 산출 시 청색과 적색의 양에 따라 구름의 존재 유무를 판단한다.Specifically, FIG. 1 is a photograph of the blue color before applying the present invention. At sunrise or sunset, more blue color is included than in reality due to the characteristics of the camera. The presence or absence of clouds is judged according to the amount of blue and red when calculating cloud cover with all the sky photographs.
그리고, 주간 전천사진에 구름이 있는 경우 백색 또는 회색으로 나타나고, 이를 적녹청(RGB) 분석하면 청색과 적색의 양이 비슷한 수준[청색적색]으로 나타난다.In addition, if there is a cloud in the daytime all-scene photo, it appears as white or gray, and when analyzing it with red, green, and blue (RGB), the amount of blue and red appears at a similar level [blue-red].
이때, 구름이 없는 하늘인 경우 청색으로 나타나 [청색>적색]이 된다. 나아가 구름이 존재하여 노을이 있을 경우 적색이 많아 [청색<적색]이 된다.At this time, in the case of a cloudless sky, it appears blue and becomes [blue>red]. Furthermore, when there is a sunset due to the presence of clouds, there is a lot of red, and it becomes [blue<red].
따라서, 운량 산출 시 구름으로 판단하기 위해서는 [청색적색] 영역으로 판단되어야 운량에 산입된다.Therefore, in order to determine the cloud amount when calculating the cloud amount, it must be determined as the [blue-red] area to be included in the cloud amount.
그러나, 카메라의 청색화 현상으로 인하여 구름이 청색으로 촬영되어 도 1에 도시된 바와 같이 구름을 하늘로 잘못 인식하는 오류가 발생한다.However, due to the blueization of the camera, the cloud is photographed in blue, and an error occurs in which the cloud is erroneously recognized as the sky as shown in FIG. 1.
이때, 도 1에서 전천사진이 일출 또는 일몰 시간인지 분석하고, 영상의 가장자리부분 건물의 색상에서 청색화 현상이 발생했는지를 분석하여 청색화 현상이 발생했을 경우 전천사진 전체에서 일정량의 청색을 제거하여 도 2에 도시된 바와 같이 정상적인 상태로 보정한 보정사진으로 운량을 산출한다.At this time, in FIG. 1, it is analyzed whether the all-cheon photo is at sunrise or sunset time, and if a blue color has occurred in the color of the building at the edge of the image, a certain amount of blue is removed from the whole-cheon photo. As shown in Fig. 2, the cloud amount is calculated from a corrected photo corrected to a normal state.
도 1의 경우 청색화에 의해 운량이 10％ 이하로 산출될 수 있으나 청색화 보정 후에는 도 2에 도시된 바와 같이 운량이 90％ 이상으로 산출된다.In the case of FIG. 1, the cloud amount may be calculated as 10% or less by blueization, but after the blueization correction, the cloud amount is calculated as 90% or more as shown in FIG. 2.
도 3은 본 발명을 적용하기 전 구름 없는 태양광이 있는 전천사진이며, 태양광이 백색으로 촬영되어 구름으로 인식된다. 이 경우 실제보다 운량이 많게 산출되는 오류가 발생한다.FIG. 3 is a photograph of all sky with cloudless sunlight before applying the present invention, and sunlight is photographed in white and recognized as a cloud. In this case, an error occurs in which the cloudiness is calculated more than the actual amount.
도 4는 본 발명을 적용하기 위한 구름 없는 태양광의 이진화사진으로 태양광이 원형으로 나타난다. 이진화사진이 원형으로 나타날 경우 이는 구름이 아닌 태양광으로서 운량산출 시 태양광 부분을 제거하고 운량을 산출한다.4 is a binary picture of cloudless sunlight for applying the present invention, and sunlight appears in a circular shape. When the binarized picture appears in a circular shape, it is sunlight, not clouds, and when the cloud amount is calculated, the sunlight part is removed and the cloud amount is calculated.
도 5는 본 발명을 적용하기 전 구름 있는 태양광 전천사진으로, 이 경우에는 태양광을 제거하지 않고 산입하여 운량을 산출한다.FIG. 5 is a photograph of the solar light with clouds before the application of the present invention. In this case, the amount of cloud is calculated by counting the sunlight without removing it.
도 6은 본 발명을 적용하기 위한 구름 있는 태양광 이진화사진으로 도 5의 구름이 있는 전천사진을 2진화하여 태양광이 구름과 겹쳐있는지를 확인한다. 태양광이 있는 부분이 원형이 아닌 다른 모양으로 나타날 경우에는 구름과 겹쳐있는 상태로 전체를 운량에 산입하여 계산할 수 있도록 하는 것이다.FIG. 6 is a binary picture of sunlight with clouds for applying the present invention, and it is checked whether the sunlight overlaps with the clouds by binarizing the whole heaven picture with clouds of FIG. 5. If the part with sunlight appears in a shape other than a circle, it is to be calculated by counting the entire cloud in the state of being overlapped with the cloud.
이상 상세한 설명을 통한 본 발명의 실시예 및 다른 실시예에 따른 전천 촬영을 통한 운량 산출 방법에 대한 핵심 기술을 도 7 및 도 8을 참조하여 정의하면 다음과 같다.The core technology for a method of calculating cloud volume through all-cheon shooting according to an embodiment of the present invention and other embodiments through the above detailed description will be defined with reference to FIGS. 7 and 8 as follows.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전천 촬영을 통한 운량 산출 방법을 나타내는 흐름도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전천 촬영을 통한 운량 산출 방법을 나타내는 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a method of calculating cloud volume through all-cheon photographing according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a flowchart illustrating a method of calculating cloud amount through all-cheon photographing according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 전천 촬영을 통한 운량 산출 방법은 도 7에 도시된 바와 같이 구름관측장비의 카메라로 전천을 촬영하여 전천사진을 얻는 스텝(10)과, 전천사진을 촬영한 시간대를 판단하는 스텝(20)과, 시간대가 일출 또는 일몰이면서 전천사진에 청색화 현상이 발생될 경우 전천사진으로부터 청색량을 제거 보정하여 보정영상을 얻는 스텝(S30)과, 보정영상으로 운량을 산출하는 스텝(S40)을 포함하는 기술적 사상으로 이루어진다.As shown in FIG. 7, the method of calculating cloud cover through all-cheon shooting according to an embodiment of the present invention includes a step 10 of obtaining all-cheon photos by photographing all-cheon with a camera of a cloud observation device, and determining the time zone in which all-cheon photos were taken. Step (20) to obtain a corrected image by removing and correcting the blue amount from the all-cheon photograph when the time zone is sunrise or sunset and a blue color phenomenon occurs in the all-cheon photograph (S30), and the step of calculating the cloud amount from the corrected image. It consists of a technical idea including (S40).
그리고, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전천 촬영을 통한 운량 산출 방법은 도 8에 도시된 바와 같이 구름관측장비의 카메라로 전천을 촬영하여 전천사진을 얻는 스텝(S100)과, 전천사진을 촬영한 시간대를 판단하는 스텝(S200)과, 시간대가 주간이면서 전천사진에 태양광에 의한 백색이 나타날 때 태양광 주변에 구름이 없는 경우와 태양광 주변에 구름이 있는 경우를 비교하는 스텝(S300)과, 태양광 주변에 구름이 없는 경우 백색을 제거하여 운량을 산출하고 태양광 주변에 구름이 있는 경우 백색을 산입하여 운량을 산출하는 스텝(S400)을 포함하는 기술적 사상으로 이루어진다.In addition, as shown in FIG. 8, the method of calculating cloud cover through all-cheon shooting according to another embodiment of the present invention includes a step (S100) of obtaining all-cheon photos by photographing all-cheon with a camera of a cloud observation device, as shown in FIG. The step of determining the time zone (S200), and the step (S300) of comparing a case where there is no cloud around the sunlight and a case where there is a cloud around the sunlight when the time zone is daytime and white by sunlight appears in the all-cheon photo. , If there is no cloud around the sunlight, white is removed to calculate the cloud amount, and if there is a cloud around the sunlight, white is included to calculate the cloud amount (S400).
이때, 상기 S300 스텝은 전천사진을 2진화시켜 획득한 이진화영상을 통해 태양광 주변에 구름이 없는 경우와 태양광 주변에 구름이 있는 경우를 비교하고, 나아가 상기 S300 스텝은 이진화영상에서 태양광에 의한 백색이 원형일 경우 태양광 주변에 구름이 없는 경우로 판단하고 백색이 원형이 아닐 경우 태양광 주변에 구름이 있는 경우로 판단한다.At this time, the step S300 compares the case where there is no cloud around the sunlight and the case where there is a cloud around the sunlight through the binarized image obtained by binarizing the whole heaven picture, and further, the step S300 compares the case where there is a cloud around sunlight in the binary image. If the resulting white is circular, it is judged that there is no cloud around the sunlight, and if the white is not circular, it is judged that there is a cloud around the sunlight.
상기한 바와 같이 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용으로 설명하였지만 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지 형태로 운량을 계산하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것으로 한다. As described above, although it has been described in detail for carrying out the present invention, it is not limited thereto, and it is possible to calculate cloud amounts in various forms within the scope of the claims, the detailed description of the invention, and the accompanying drawings. It shall fall within the scope of the invention.
본 발명은 구름을 촬영하여 운량을 산출하는 기상 관련 산업분야에 이용될 수 있다.The present invention can be used in a meteorological-related industrial field to calculate a cloud amount by photographing a cloud.
도 1은 일몰 또는 일출 시의 전천사진
도 2는 청색화 현상을 보정한 보정사진
도 3은 주간에 구름이 없는 경우의 전천사진
도 4는 주간에 구름이 없는 경우의 이진화사진
도 5는 주간에 구름이 있는 경우의 전천사진
도 6은 주간에 구름이 있는 경우의 이진화사진1 is a photograph of the whole sky at sunset or sunrise
2 is a correction photo correcting the blue color phenomenon
Figure 3 is a photograph of all the sky when there is no cloud in the daytime
Fig. 4 is a picture of binarization when there is no cloud in the daytime
5 is a photograph of all the sky when there is a cloud during the daytime
6 is a picture of binarization when there is a cloud in the daytime
Claims (4)
상기 전천사진을 촬영한 시간대를 판단하는 스텝(20)과,
상기 시간대가 일출 또는 일몰이면서 상기 전천사진에 청색화 현상이 발생될 경우 상기 전천사진으로부터 청색량을 제거 보정하여 보정영상을 얻는 스텝(S30)과,
상기 보정영상으로 운량을 산출하는 스텝(S40)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전천 촬영을 통한 운량 산출 방법.Steps (10) to take a picture of the whole sky by shooting the whole sky with the camera of the cloud observation equipment, and
The step 20 of determining the time zone in which the all-cheon photo was taken, and
Step S30 of obtaining a corrected image by removing and correcting the amount of blue from the all-cheon photograph when the time zone is sunrise or sunset and a blue color phenomenon occurs in the all-cheon photograph; and
Cloud volume calculation method through all-cheon shooting, characterized in that it comprises a step (S40) of calculating the cloud amount from the corrected image.
상기 전천사진을 촬영한 시간대를 판단하는 스텝(S200)과,
상기 시간대가 주간이면서 상기 전천사진에 태양광에 의한 백색이 나타날 때 태양광 주변에 구름이 없는 경우와 태양광 주변에 구름이 있는 경우를 비교하는 스텝(S300)과,
상기 태양광 주변에 구름이 없는 경우 상기 백색을 제거하여 운량을 산출하고 상기 태양광 주변에 구름이 있는 경우 상기 백색을 산입하여 운량을 산출하는 스텝(S400)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전천 촬영을 통한 운량 산출 방법.The step (S100) of obtaining a photo of the whole sky by shooting the whole sky with the camera of the cloud observation equipment, and
A step (S200) of determining a time zone in which the all-cheon photo was taken,
A step (S300) of comparing a case where there is no cloud around the sunlight and a case where there is a cloud around the sunlight when the time zone is daytime and white by sunlight appears in the all-cheon photo; and
When there is no cloud around the sunlight, the cloudiness is calculated by removing the white color, and when there is a cloud around the sunlight, the cloudiness is calculated by incorporating the white color (S400). How to calculate cloud volume through.
상기 S300 스텝은 상기 전천사진을 2진화시켜 획득한 이진화영상을 통해 태양광 주변에 구름이 없는 경우와 태양광 주변에 구름이 있는 경우를 비교하는 것을 특징으로 하는 전천 촬영을 통한 운량 산출 방법.The method of claim 2,
The step S300 compares the case where there is no cloud around the sunlight and the case where there is a cloud around the sunlight through the binary image obtained by binarizing the all heaven picture.
상기 S300 스텝은 상기 이진화영상에서 태양광에 의한 상기 백색이 원형일 경우 태양광 주변에 구름이 없는 경우로 판단하고 상기 백색이 원형이 아닐 경우 태양광 주변에 구름이 있는 경우로 판단하는 것을 특징으로 하는 전천 촬영을 통한 운량 산출 방법.
The method of claim 3,
In the S300 step, when the white by sunlight in the binarized image is circular, it is determined that there is no cloud around the sunlight, and when the white is not circular, it is determined that there is a cloud around the sunlight. How to calculate cloud volume through all-cheon shooting.
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