WO2015005573A1 - 회전익 구조체를 이용한 공중관측 지형자료 구축 방법 - Google Patents

회전익 구조체를 이용한 공중관측 지형자료 구축 방법 Download PDF

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WO2015005573A1
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김형세
송재민
김준규
안지환
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주식회사 두레텍
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Definitions

  • the present invention relates to a method for constructing aerial observation topography data using a rotorcraft structure, and more particularly, to produce a rotorcraft structure so that the ground image photographed when the terrain image is taken in the air using the rotorcraft structure has a proper resolution and a continuous image.
  • the present invention relates to a method of constructing terrain data by appropriately controlling and synthesizing the terrain images obtained through the terrain data.
  • ground image through aerial photography is increasingly used for military purposes, construction, or environmental protection.
  • Such aerial photography uses aircraft equipped with a camera.
  • ground-based images were acquired by shooting fixed wing aircraft equipped with cameras while flying along a certain flight path.
  • the fixed-wing vehicle Even if the fixed-wing vehicle is re-flighted and retakes an abnormal ground image, the fixed-wing vehicle cannot capture while staying at a certain position. Therefore, it acquires an image at the same point as previously photographed or under the same conditions as before. In order to construct terrain data for one shooting area, it is quite difficult to do so, since the aircraft must fly repeatedly several times, there is a problem that it takes a lot of time and money.
  • the object of the present invention is to provide a method for constructing aerial observation terrain data using a rotorcraft structure that can be easily retaken.
  • the object of the present invention as described above is to calculate the flight path and the shooting position of the rotorcraft structure based on the coordinates partitioning the altitude and a predetermined area inputted from the ground control unit in the aerial observation terrain data construction method, the calculated flight path And a flight path and a photographing position setting step of designating and setting a photographing start position and a photographing end position based on the photographing position.
  • the present invention may further include a pre-flight inspection step of inspecting, on the ground, before the flight of the rotor blade structure and the photographing unit, the flight path and the photographing point setting step.
  • the present invention further includes a bad image shooting information management step of managing a point where the bad image is photographed and a shooting environment after the image verification and synthesis step.
  • the present invention may further include an image reshooting and storing step of automatically photographing and storing an image of a corresponding region by automatically flying the rotor blade structure to a photographing point where the bad image is photographed. It features.
  • the ground image obtained by the rotor blade structure is transmitted to the computer of the control unit via wireless communication, the computer of the control unit draws the intellectual information stored in the intellectual database and displays it on the transmitted ground image on the cadastral map
  • the computer of the control unit draws the intellectual information stored in the intellectual database and displays it on the transmitted ground image on the cadastral map
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of a rotorcraft structure according to the present invention
  • FIG. 2 is a perspective view showing an example of a photographing unit of the rotor blade structure according to the present invention
  • FIG. 3 is a flow chart showing a method for constructing aerial observation terrain data using a rotorcraft structure according to the present invention
  • FIG. 4 is a configuration diagram showing an example of analyzing the aerial altitude and the appropriate photographing area (area) of the photographing unit according to the present invention
  • FIG. 5 is a configuration diagram of a system for constructing aerial observation terrain data using a rotorcraft structure according to the present invention
  • Figure 6 is a schematic diagram showing an example of the intellectual and forest drawings and real-time aerial image and search / verification in accordance with the present invention.
  • rotor blade structure 10 main body
  • management unit 25 the first integrated sensor
  • control unit A shooting area
  • the present invention relates to a method of constructing aerial observation topographical data by acquiring ground images by aerial photography using a camera mounted on a rotor blade structure, and synthesizing the ground images thus obtained.
  • the rotor blade structure used in the present invention (1 As shown in FIG. 1, the main body 10, the flight control unit 20, and the photographing unit 30 are formed, and the photographing path, the altitude, and the photographing area of the rotor blade structure 1 are controlled by the ground control unit 40. Is set and controlled.
  • the main body 10 of the present invention is a structure in which a plurality of hollow frames having a regular hexagonal shape of a metal or a synthetic resin material are connected to each other adjacent to each other, and a support 11 is provided at each hollow portion of each independent frame, and the support 11
  • the upper side of the drive motor 12 is installed, the rotary blades 13 are installed on the rotation shaft (not shown) of the drive motor 12, respectively, the power required to drive the drive motor 12 is main body It is supplied by a battery (not shown) installed in 10.
  • each drive motor 12 is controlled by the flight control unit 20 to be described later so that the rotor blade structure 1 will fly at a set speed and direction.
  • a plurality of identification units 14 including LEDs are installed on the bottom of the main body 10 to easily identify the current position of the rotor blade structure 1 when the rotor blade structure 1 is flying at night.
  • the flight control unit 20 is installed in the central portion of the main body 10, and the flight control unit 20 functions to control the rolling, pitching and yawing of the rotorcraft structure 1 so that the aircraft can fly stably.
  • the main frame 21 is formed in a regular hexagon shape and has a predetermined height, and is installed inside the main frame 21 to calculate the aperture and shutter speed of the photographing unit 30 to be described later.
  • the management unit 24 for transmitting flight information of the structure 1 to the control unit 40 on the ground, and the first integrated sensor 25 for detecting and transmitting real-time weather information to the storage unit 23 (temperature, density, wind speed). , Humidity, dust concentration and illuminance sensors), and flight altitude and position of the rotorcraft structure (1) It consists of a second integrated sensor (26, GPS receiver, altitude sensor, barometric pressure sensor) for detecting, and the management unit 24 is provided with a wireless transmission and reception device to enable wireless communication with the control unit 40 on the ground.
  • a second integrated sensor 26, GPS receiver, altitude sensor, barometric pressure sensor
  • the photographing adjusting unit 22 controls the aperture and shutter speed of the photographing unit 30 based on the real-time weather information provided from the first integrated sensor 25.
  • a photographing unit 20 is installed at the bottom of the flight control unit 20 to acquire a ground image.
  • a camera is installed at the photographing unit 20, and the number of pixels used in the present invention is already determined. These cameras are made of a removable structure so that the number of pixels can be exchanged with another camera as needed.
  • control unit 40 for controlling the flight of the rotorcraft structure 1 is located on the ground, such a control unit 40 wirelessly communicates to the rotorcraft structure 1 by setting the shooting area, flight path and shooting position, etc.
  • control unit 40 is equipped with a computer such as a laptop and a monitor, and is also provided with a wireless transceiver, and the computer of the control unit 40 is connected with an intellectual database provided in a cadastral construction. Information such as the cadastral map stored in the cadastral database can be obtained in real time.
  • the terrain data construction method of the present invention as shown in Figure 3 flight path and shooting position setting step (S100), flight information receiving and storage step (S200), aerial shooting and image storage step (S300), return after the shooting ends It consists of a step (S400) and the image verification and synthesis step (S500).
  • This step is to set the path, the shooting position and the flight altitude, etc. to fly the rotorcraft structure (1) in the ground control unit 40 to acquire the ground image, the flight path, the shooting position set by this step
  • the flight altitude is input to the flight control unit 20 via the management unit 24 of the rotorcraft structure 1 through wireless communication, the flight control unit 20 is based on the transmitted information of the rotorcraft structure (1) Control flight and shooting.
  • the flight altitude H is appropriately selected according to the resolution for the ground image required.
  • the control unit 40 Referring to the method of setting the flight path (P), the shooting position (S) and the flight altitude (H) in detail in the control unit 40, first, the coordinates that the user partitions a certain area, that is, the lower left point and the upper right point Entering the position (latitude and longitude) respectively, as shown in Fig. 4, the rectangular shooting area A is set, and when the flight altitude is input in this state, the software installed in the computer of the control unit 40 is the shooting unit.
  • the shooting area (A) is divided into several sections, and then the coordinates (latitude and longitude) of the center point of each section Is calculated and the flight path P is calculated by connecting these center points.
  • the center point of each section is a position where the camera is operated to acquire an image, that is, a shooting position S, and the shooting start position and the shooting end position are based on the flight path P and the shooting position S calculated as described above.
  • flight information such as flight altitude (H), flight path (P), shooting position (S), shooting start position, and shooting end position set by the above-described process is determined by the rotor blade structure (1) by wireless communication. Is sent to.
  • each section is set to be partially overlapped as shown in Figure 5, it is possible to easily build a topographical data by connecting a plurality of ground images obtained thereby.
  • the pre-flight verification step S110 may be added before performing the photographing position and the photographing path setting step S100, in which the pre-flight rotor blade structure 1 is broken and mounted on the rotor blade structure 1. It is to check whether the taken part is abnormal.
  • the rotor blade structure 1 follows the flight path set based on the stored flight information.
  • the flight reaches each shooting position (S) while staying in the shooting position (S) to shoot the ground image by using the photographing unit 30 to obtain, and to store the obtained ground image in the storage unit 23 Step.
  • This step is a step of returning the rotor blade structure (1) to the ground after all the ground image for the shooting area (A) is obtained by reaching the shooting end position by the aerial shooting and image storage step (S300), the rotor blade structure ( After 1) is returned to the ground, the plurality of ground images stored in the storage unit 23 are collected and stored in a computer on which the terrain data construction software is installed so as to construct the terrain data.
  • This step is to check the ground image obtained by the aerial shooting and image storage step (S300) to check whether there is no abnormality in the acquired ground image, and then, if there is no abnormality, the ground image using software for terrain data construction. Constructing as continuous aerial observation topography by analyzing, synthesizing and adjusting by image processing for.
  • the defect images are managed by the image management information management step S600.
  • the present invention is almost the same condition as the previous shooting conditions by returning the aircraft to the shooting position (S) where the bad image was obtained without having to fly the aircraft again over the entire shooting area even if some ground image is bad Can be retaken from the camera, providing excellent reproducibility while providing quick and easy ground imagery for building terrain It can deukhal.
  • the rotor blade structure 1 may be used for the purpose of comparing the actual intellectual information with the intellectual information indicated in the cadastral map.
  • the ground image obtained by the rotor blade structure 1 is transmitted to the computer of the control unit 40 through wireless communication, and the computer of the control unit 40 retrieves the intellectual information stored in the intellectual database and transmits the same.
  • the computer of the control unit 40 retrieves the intellectual information stored in the intellectual database and transmits the same.
  • the present invention obtains the ground image for the construction of terrain data by using a rotorcraft structure capable of stagnant flight, and simultaneously records and stores the flight information and the shooting conditions when the ground image is taken, and uses it when reshooting. Not only is it reproducible, but it is also easy and fast to acquire ground images.

Abstract

본 발명은 회전익 구조체를 이용한 공중관측 지형자료 구축 방법에 관한 것으로, 지상의 통제부(40)에서 입력된 비행 고도 및 일정영역을 구획하는 좌표에 기초하여 회전익 구조체(1)의 비행경로(P) 및 촬영위치(S)를 산출하고, 산출된 비행경로(P) 및 촬영위치(S)에 기초하여 촬영 시작위치와 촬영 종료위치를 지정하여 설정하는 비행경로 및 촬영위치 설정 단계(S100)와; 상기 비행경로 및 촬영위치 설정 단계(S100)에 의해 설정된 비행정보를 회전익 구조체(1)로 송신하여 비행제어부(40)에 저장하는 비행정보 수신 및 저장 단계(S200)와; 상기 회전익 구조체(1)의 비행제어부(40)에 저장된 비행정보에 따라 비행하면서 상기 촬영위치(S)에 이르면 회전익 구조체(1)의 촬영부(30)에서 지상 이미지를 촬영하여 저장부(23)에 저장하는 항공 촬영 및 이미지 저장 단계(S300)와; 상기 항공 촬영 및 이미지 저장 단계(S300)를 반복 수행하여 상기 회전익 구조체(1)가 촬영 종료위치에 이르면 촬영을 종료하고 지상으로 복귀하는 촬영 종료 후 복귀 단계(S400) 및; 상기 통제부(40)의 컴퓨터에서 상기 저장부(23)에 저장되어 있는 지상 이미지들을 이용하여 지형자료를 구축하는 이미지 검증 및 합성 단계(S500)로 이루어지고, 상기와 같은 구성에 의해 본 발명은 쉽고 빠르면서도 양질의 지형자료를 구축할 수 있다.

Description

회전익 구조체를 이용한 공중관측 지형자료 구축 방법
본 발명은 회전익 구조체를 이용한 공중관측 지형자료 구축방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전익 구조체를 이용하여 공중에서 지형 이미지를 촬영할 때 촬영된 지상 이미지가 적정 해상도와 연속된 이미지를 가지도록 회전익 구조체를 적절히 제어하고, 이를 통해 획득된 지형 이미지들을 합성하여 지형자료로서 구축하는 지형자료 구축방법에 관한 것이다.
군사적인 목적 또는 건설, 환경보호 등의 목적으로 공중촬영을 통해 지상 이미지를 획득하는 경우가 점점 증대되고 있으며, 이러한 공중촬영에는 카메라가 탑재된 비행체를 사용하게 되는데, 종래에는 지상 이미지를 획득할 때에는 카메라가 탑재된 고정익 비행체를 일정한 비행경로를 따라 비행시키면서 촬영함으로써 지상 이미지를 획득하는 경우가 많았다.
그러나 상기와 같이 고정익 비행체를 이용하여 공중 촬영할 때에는 먼저 촬영영역을 설정한 다음, 촬영영역 전체를 커버할 수 있는 비행경로를 설정한 후 비행체를 설정된 비행경로에 따라 비행시키면서 카메라를 동작시켜 지상 이미지를 획득하는데, 고정익 비행체는 통상 고속으로 비행하고, 또한 공중에 머무를 수 없기 때문에 고정익 비행체의 비행이 종료된 다음 촬영된 이미지를 검사하여 획득된 지상 이미지에 이상이 있거나 원하는 목표물이 제대로 촬영되지 않은 경우 고정익 비행체를 다시 전 촬영영역에 걸쳐 비행시켜 해당 이미지를 다시 획득하여야 하는 불편이 있다.
더구나 고정익 비행체를 다시 비행시켜 이상이 있는 지상 이미지에 대해 재촬영하더라도 고정익 비행체는 일정 위치에 머무르면서 촬영할 수 없기 때문에 앞서 촬영된 지점과 동일한 지점의 영상을 획득하거나 또는 이전의 촬영조건과 동일한 조건으로 촬영하기 상당히 어려워 하나의 촬영영역에 대한 지형자료를 구축하기 위해서는 수회에 걸쳐 비행체가 반복 비행하여야 하므로 시간과 비용이 많이 든다는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같이 종래의 고정익 비행체를 이용하여 지형자료를 구축하는 방법의 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 일정 지점에 위치하여 촬영할 수 있으며, 또한 획득된 지상 이미지에 있어서 이상이 있는 경우에도 쉽게 재촬영할 수 있는 회전익 구조체를 이용한 공중관측 지형자료 구축방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적은 공중관측 지형자료 구축 방법을, 지상의 통제부에서 입력된 고도 및 일정영역을 구획하는 좌표에 기초하여 회전익 구조체의 비행경로 및 촬영위치를 산출하고, 산출된 비행경로 및 촬영위치에 기초하여 촬영 시작위치와 촬영 종료위치를 지정하여 설정하는 비행경로 및 촬영위치 설정 단계와; 상기 비행경로 및 촬영위치 설정 단계에 의해 설정된 비행정보를 회전익 구조체로 송신하여 비행제어부에 저장하는 비행정보 수신 및 저장 단계와; 상기 회전익 구조체의 비행제어부에 저장된 비행정보에 따라 비행하면서 상기 촬영위치에 이르면 회전익 구조체의 촬영부에서 지상 이미지를 촬영하여 저장부에 저장하는 항공 촬영 및 이미지 저장 단계와; 상기 항공 촬영 및 이미지 저장 단계를 반복 수행하여 상기 회전익 구조체가 촬영 종료위치에 이르면 촬영을 종료하고 지상으로 복귀하는 촬영 종료 후 복귀 단계 및; 상기 통제부의 컴퓨터에서 상기 저장부에 저장되어 있는 지상 이미지들을 이용하여 지형자료를 구축하는 이미지 검증 및 합성 단계로 구성하는 것에 의해 달성된다.
그리고 본 발명은 비행경로 및 촬영지점 설정 단계에는 상기 회전익 구조체와 상기 촬영부의 이상 여부를 비행전에 지상에서 검사하는 비행전 검사 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 이미지 검증 및 합성 단계 이후에는 촬영된 이미지 중 불량 이미지가 촬영된 지점과 촬영 환경을 관리하는 불량 이미지 촬영정보 관리 단계를 더 포함하는 것을 또 다른 특징으로 한다.
이에 더하여 본 발명은 불량 이미지 촬영정보 관리 단계에는 불량 이미지가 촬영된 촬영지점으로 상기 회전익 구조체를 자동비행하여 해당지역의 이미지를 재촬영하고 저장하는 이미지 재촬영 및 저장 단계를 더 포함하는 것을 또 다른 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 회전익 구조체에 의해 획득된 지상 이미지는 무선 통신을 통해 상기 통제부의 컴퓨터로 전송되고, 상기 통제부의 컴퓨터는 지적 데이터베이스에 저장된 지적 정보를 인출하여 상기 전송된 지상 이미지에 표시함으로써 지적도 상의 지적정보와 실제의 지적정보의 일치 여부를 실시간으로 확인할 수 있도록 하는 것을 또 다른 특징으로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 회전익 구조체의 예를 보인 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 회전익 구조체의 촬영부의 예를 보인 사시도,
도 3은 는 본 발명에 따른 회전익 구조체를 이용한 공중관측 지형자료 구축방법를 나타낸 순서도,
도 4는 본 발명에 따른 촬영부의 공중 고도 및 적정 촬영 영역(면적)을 해석하는 예를 보인 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 회전익 구조체를 이용한 공중관측 지형자료 구축 시스템의 구성도,
도 6은 본 발명에 따른 지적 및 임야 도면과 실시간 항공 이미지와 검색/검증하는 예를 보인 구성도이다.
[부호의 설명]
1: 회전익 구조체 10: 본체
11: 지지대 12: 구동모터
13: 회전익 14: 식별부
20: 비행제어부 21: 메인프레임
22: 촬영조정부 23: 저장부
24: 관리부 25: 제1통합센서
26: 제2통합센서 30: 촬영부
40: 통제부 A: 촬영영역
H: 고도 P: 촬영경로
S: 촬영위치 W: 이미지 촬영폭
이하에서는 바람직한 실시예를 도시한 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 구성과 작용을 더욱 상세히 설명한다.
본 발명은 회전익 구조체에 탑재된 카메라를 이용한 항공촬영에 의해 지상 이미지를 획득하고, 이렇게 획득된 지상 이미지들을 합성함으로써 공중관측 지형자료를 구축하는 방법에 관한 것으로, 본 발명에 사용되는 회전익 구조체(1)는 도 1에 도시된 바와 같이 본체(10), 비행제어부(20) 및 촬영부(30)로 이루어지고, 이러한 회전익 구조체(1)의 촬영경로와 고도 및 촬영영역은 지상의 통제부(40)에 의해 설정 및 제어된다.
본 발명의 본체(10)는 금속 또는 합성수지재의 정육각 형상을 가지는 다수개의 중공 프레임이 서로 이웃하여 연결된 구조로서, 각각의 독립된 프레임의 중공 부분 각각에는 지지대(11)가 설치되고, 이 지지대(11)의 상부에는 구동모터(12)가 설치되며, 구동모터(12)의 회전축(도면부호 없음)에는 회전익(13)이 각각 설치되며, 이들 구동모터(12)를 구동시키는 데에 필요한 전원은 본체(10)에 설치된 배터리(도시하지 않음)에 의해 공급된다.
그리고 각각의 구동모터(12)의 회전은 후술하는 비행제어부(20)에 의해 제어됨으로써 회전익 구조체(1)가 설정된 속도와 방향으로 비행하게 된다.
그리고 본체(10)의 저면에는 회전익 구조체(1)가 야간 비행하는 경우 회전익 구조체(1)의 현재 위치 등을 쉽게 식별할 수 있도록 LED 등으로 이루어진 식별부(14)가 복수 개 설치된다.
본체(10)의 중앙 부분에는 비행제어부(20)가 설치되고, 이러한 비행제어부(20)는 회전익 구조체(1)의 롤링, 피칭 및 요잉 등을 제어하여 비행체가 안정되게 비행하도록 기능하며, 그 구성은 도 2에 도시된 바와 같이 정육각 형상으로 형성되어 일정 높이를 가지는 메인프레임(21)과, 메인프레임(21)의 내부에 설치되어 후술하는 촬영부(30)의 조리개 및 셔터 속도 등을 계산하고 제어하는 촬영조정부(22)와, 촬영조정부(22)의 일측에 설치되어 촬영부(30)에서 촬영된 이미지를 저장하는 저장부(23)와, 촬영조정부(22)의 타측에 설치되어 회전익 구조체(1)의 비행정보를 지상의 통제부(40)에 전송하는 관리부(24)와, 실시간 기상정보를 검출하여 저장부(23)에 전송하는 제1통합센서(25, 온도, 밀도, 풍속, 습도, 먼지농도 및 조도 센서)와, 회전익 구조체(1)의 비행 고도와 위치를 검출하는 제2통합센서(26, GPS 수신기, 고도센서, 기압센서)로 이루어지고, 관리부(24)에는 지상의 통제부(40)와 무선 통신이 가능하도록 무선 송수신 장치가 구비된다.
이때 촬영조정부(22)는 제1통합센서(25)로부터 제공되는 실시간 기상정보에 기초하여 촬영부(30)의 조리개 및 셔터 속도 등을 제어한다.
그리고 비행제어부(20)의 저면에는 촬영부(20)가 설치되어 지상 이미지를 획득하는데, 이를 위해 촬영부(20)에는 카메라가 설치되고, 본 발명에 사용되는 픽셀(pixel)의 수가 이미 정해진 것이 사용되며, 이러한 카메라는 필요에 따라 픽셀의 수가 다른 카메라로 교환할 수 있도록 장탈착 가능한 구조로 이루어진다.
또한 지상에는 회전익 구조체(1)의 비행을 제어하는 통제부(40)가 위치하는데, 이러한 통제부(40)는 촬영영역과, 비행경로 및 촬영위치 등을 설정하여 회전익 구조체(1)에 무선 통신에 의해 전송하는데, 이를 위해 통제부(40)에는 랩탑 등의 컴퓨터 및 모니터가 구비되고, 또한 무선 송수신 장치가 구비되며, 이러한 통제부(40)의 컴퓨터는 지적공사에 구비된 지적 데이터베이스와 연결되어 지적 데이터베이스에 저장된 지적도와 같은 정보를 실시간으로 획득할 수 있다.
이하에서는 상기와 같은 구성으로 이루어진 회전익 구조체(1)를 이용하여 지형자료를 구축하는 방법에 대해 설명한다.
본 발명의 지형자료 구축방법은 도 3에 도시된 바와 같이 비행경로 및 촬영위치 설정 단계(S100), 비행정보 수신 및 저장 단계(S200), 항공 촬영 및 이미지 저장 단계(S300), 촬영 종료 후 복귀 단계(S400) 및 이미지 검증 및 합성 단계(S500)로 이루어진다.
(1) 비행경로 및 촬영위치 설정 단계(S100)
이 단계는 지상 이미지를 획득하기 위해 지상의 통제부(40)에서 회전익 구조체(1)가 비행하여야 할 경로, 촬영위치 및 비행 고도 등을 설정하는 단계로서, 이 단계에 의해 설정된 비행경로, 촬영위치 및 비행 고도 등은 무선통신을 통해 회전익 구조체(1)의 관리부(24)를 경유하여 비행제어부(20)에 입력되며, 비행제어부(20)는 이 전송된 정보에 기초하여 회전익 구조체(1)의 비행과 촬영을 제어한다.
이때 비행 고도(H)는 요구되는 지상 이미지에 대한 해상도에 따라 적절히 선택된다.
통제부(40)에서 비행경로(P), 촬영위치(S) 및 비행 고도(H) 등을 설정하는 방법에 대해 상세히 설명하면, 먼저 사용자가 일정영역을 구획하는 좌표 즉, 좌하점과 우상점의 위치(위도 및 경도)를 각각 입력하면 도 4에 도시된 바와 같이 사각형의 촬영영역(A)이 설정되고, 이 상태에서 비행 고도를 입력하면 통제부(40)의 컴퓨터에 설치된 소프트웨어는 촬영부(30)에 설치된 카메라에 대한 정보와 입력된 비행 고도에 기초한 이미지 촬영폭(W)에 맞추어 촬영영역(A)을 몇 개의 구간으로 구분한 다음, 각각의 구간의 중심점의 좌표(위도와 경도)를 산출하고, 이들 중심점들을 연결함으로써 비행경로(P)가 산출된다.
그리고 각 구간의 중심점은 카메라가 동작하여 영상을 획득하는 위치, 즉 촬영위치(S)가 되며, 이와 같이 산출된 비행경로(P) 및 촬영위치(S)에 기초하여 촬영 시작위치와 촬영 종료위치를 지정하며, 상기와 같은 과정에 의해 설정된 비행 고도(H), 비행경로(P), 촬영위치(S), 촬영 시작위치 및 촬영 종료위치 등의 비행정보는 무선통신에 의해 회전익 구조체(1)에 전송된다.
이때 각각의 구간은 도 5에 도시된 바와 같이 일부가 겹쳐지도록 구분 설정되며, 이에 의해 획득된 다수의 지상 이미지를 쉽게 연결하여 지형자료를 구축할 수 있게 된다.
한편, 촬영위치 및 촬영경로 설정 단계(S100)를 수행하기 전에 비행전 검증 단계(S110)가 추가될 수 있는데, 이 단계에서 비행전 회전익 구조체(1)의 고장 여부 및 회전익 구조체(1)에 탑재된 촬영부의 이상여부를 점검하게 된다.
(2) 비행정보 수신 및 저장 단계(S200)
이 단계는 상기의 촬영경로 및 촬영지점 계산 단계(S100)에 의해 비행 고도, 비행경로 및 촬영위치 등의 비행정보가 지상의 통제부(40)로부터 회전익 구조체(1)로 송신되면, 회전익 구조체(1)의 비행제어부(20)에서 수신하여 저장하는 단계이다.
(3) 항공 촬영 및 이미지 저장 단계(S300)
이 단계는 비행정보 수신 및 저장 단계(S200)에서 회전익 구조체(1)의 비행제어부(20) 비행정보가 수신되어 저장되고 나면, 회전익 구조체(1)가 저장된 비행정보에 기초하여 설정된 비행경로를 따라 비행하면서 각각의 촬영위치(S)에 이르게 되면 촬영위치(S)에 머물면서 촬영부(30)를 이용하여 지상 이미지를 촬영하여 획득하고, 이 획득된 지상 이미지를 저장부(23)에 저장하는 단계이다.
그리고 상기와 같은 과정에 의해 지상 이미지를 저장부(23)에 저장할 때에는 제2통합센서(26)에 의해 검출된 회전익 구조체(1)의 현재 비행 고도, 비행경로 및 촬영위치 등의 비행정보뿐만 아니라 카메라의 촬영속도, 노출정도와 제1통합센서(25)에 의해 검출된 조도, 풍속 등의 기상정보도 아울러 저장된다.
(4) 촬영 종료 후 복귀 단계(S400)
이 단계는 상기 항공 촬영 및 이미지 저장 단계(S300)에 의해 촬영 종료위치에 이르러 촬영영역(A)에 대한 지상 이미지가 모두 획득되고 나면 회전익 구조체(1)가 지상으로 복귀하는 단계로서, 회전익 구조체(1)가 지상에 복귀되고 나면 저장부(23)에 저장된 복수 매의 지상 이미지를 회수하여 지형자료를 구축할 수 있도록 지형자료 구축용 소프트웨어가 설치된 컴퓨터에 저장하게 된다.
(5) 이미지 검증 및 합성 단계(S500)
이 단계는 앞서 항공 촬영 및 이미지 저장 단계(S300)에 의해 획득된 지상 이미지를 검사하여 획득된 지상 이미지에 이상이 없는지 등을 확인한 다음, 이상이 없는 경우 지형자료 구축용 소프트웨어를 이용하여 지상 이미지들에 대해 이미지 프로세싱에 의해 분석, 합성 및 조절함으로써 연속된 공중 관측 지형자료로서 구축하는 단계이다.
이때 획득된 지상 이미지에 있어서 비행체의 진동 등에 의해 사용이 불가한 지상 불량 이미지가 포함되어 있는 경우가 있을 수 있는데, 이러한 불량이미지들은 불량 이미지 촬영정보 관리 단계(S600)에 의해 관리된다.
이때 불량 이미지 촬영정보 관리 단계(S600)에서는 불량 이미지가 촬영된 지상 이미지와 함께 저장된 비행정보가 함께 저장되고, 이에 의해 이미지 재촬영 및 저장 단계(S610)에서는 앞서 저장된 정보에 기초하여 회전익 비행체(1)를 다시 비행시켜 동일한 촬영위치(S)에 회전익 비행체(1)에 위치되도록 한 다음, 저장된 촬영정보를 참조하여 재촬영한 후, 이미지 검증 및 합성 단계(S500)를 다시 수행함으로써 지형자료 구축을 완료하며, 따라서 본 발명은 일부의 지상 이미지가 불량한 경우에도 비행체를 촬영영역 전체에 걸쳐 다시 비행시킬 필요 없이 비행체를 불량 이미지가 획득된 촬영위치(S)에 복귀시켜 이전의 촬영조건과 거의 동일한 조건에서 재촬영할 수 있기 때문에 재현성이 우수한 동시에 지형자료를 구축하기 위한 지상 이미지를 쉽고 신속하게 획득할 수 있다.
이상에서는 회전익 구조체(1)를 이용하여 지형자료를 구축하는 방법에 대해 설명하였으나, 이와 달리 회전익 구조체(1)를 이용하여 지적도에 표시된 지적정보와 실제의 지적정보를 비교하기 위한 목적으로도 사용될 수 있는데, 이 경우 회전익 구조체(1)에 의해 획득된 지상 이미지는 무선 통신을 통해 통제부(40)의 컴퓨터로 전송되고, 통제부(40)의 컴퓨터는 지적 데이터베이스에 저장된 지적 정보를 인출하여 이 전송된 지상 이미지에 표시하면 지적도 상의 지적정보와 실제의 지적정보의 일치 여부를 실시간으로 확인할 수 있게 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명은 정체 비행이 가능한 회전익 구조체를 이용하여 지형자료 구축을 위한 지상 이미지를 획득하고, 또한 지상 이미지를 촬영할 때의 비행정보와 촬영조건이 동시에 기록되어 저장되어 재촬영시 이를 이용할 수 있기 때문에 재현성이 우수할 뿐만 아니라 지상 이미지를 획득하기가 쉽고 빠르다.

Claims (5)

  1. 회전익 구조체에 탑재된 카메라에 의해 획득된 지상 이미지를 이용하여 공중관측 지형자료를 구축하는 방법에 있어서,
    지상의 통제부(40)에서 입력된 비행 고도 및 일정영역을 구획하는 좌표에 기초하여 회전익 구조체(1)의 비행경로(P) 및 촬영위치(S)를 산출하고, 산출된 비행경로(P) 및 촬영위치(S)에 기초하여 촬영 시작위치와 촬영 종료위치를 지정하여 설정하는 비행경로 및 촬영위치 설정 단계(S100)와;
    상기 비행경로 및 촬영위치 설정 단계(S100)에 의해 설정된 비행정보를 회전익 구조체(1)로 송신하여 비행제어부(40)에 저장하는 비행정보 수신 및 저장 단계(S200)와;
    상기 회전익 구조체(1)의 비행제어부(40)에 저장된 비행정보에 따라 비행하면서 상기 촬영위치(S)에 이르면 회전익 구조체(1)의 촬영부(30)에서 지상 이미지를 촬영하여 저장부(23)에 저장하는 항공 촬영 및 이미지 저장 단계(S300)와;
    상기 항공 촬영 및 이미지 저장 단계(S300)를 반복 수행하여 상기 회전익 구조체(1)가 촬영 종료위치에 이르면 촬영을 종료하고 지상으로 복귀하는 촬영 종료 후 복귀 단계(S400) 및;
    상기 통제부(40)의 컴퓨터에서 상기 저장부(23)에 저장되어 있는 지상 이미지들을 이용하여 지형자료를 구축하는 이미지 검증 및 합성 단계(S500)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전익 구조체를 이용한 공중관측 지형자료 구축 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 비행경로 및 촬영지점 설정 단계(S100)에는 상기 회전익 구조체(1)와 상기 촬영부(30)의 이상 여부를 비행전에 지상에서 검사하는 비행전 검사 단계(S110)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전익 구조체를 이용한 공중관측 지형자료 구축 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 이미지 검증 및 합성 단계(S500) 이후에는 촬영된 이미지 중 불량 이미지가 촬영된 지점과 촬영 환경을 관리하는 불량 이미지 촬영정보 관리 단계(S600)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전익 구조체를 이용한 공중관측 지형자료 구축 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 불량 이미지 촬영정보 관리 단계(S600)에는 불량 이미지가 촬영된 촬영지점으로 상기 회전익 구조체(1)를 자동비행하여 해당지역의 이미지를 재촬영하고 저장하는 이미지 재촬영 및 저장 단계(S610)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전익 구조체를 이용한 공중관측 지형자료 구축 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전익 비행체(10)에 의해 획득된 지상 이미지는 무선 통신을 통해 상기 통제부(40)의 컴퓨터로 전송되고, 상기 통제부(40)의 컴퓨터는 지적 데이터베이스에 저장된 지적 정보를 인출하여 상기 전송된 지상 이미지에 표시함으로써 지적도 상의 지적정보와 실제의 지적정보의 일치 여부를 실시간으로 확인할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 회전익 구조체를 이용한 공중관측 지형자료 구축 방법.
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