WO2024014615A1 - 무인비행장치 기반 이미지 파일/전송 유효성 검증 시스템 및 방법 - Google Patents

무인비행장치 기반 이미지 파일/전송 유효성 검증 시스템 및 방법 Download PDF

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WO2024014615A1
WO2024014615A1 PCT/KR2022/013502 KR2022013502W WO2024014615A1 WO 2024014615 A1 WO2024014615 A1 WO 2024014615A1 KR 2022013502 W KR2022013502 W KR 2022013502W WO 2024014615 A1 WO2024014615 A1 WO 2024014615A1
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WO
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image
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geographic information
image acquisition
completion information
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Application number
PCT/KR2022/013502
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English (en)
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Inventor
박종홍
안일엽
이지호
정원석
Original Assignee
한국전자기술연구원
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D47/00—Equipment not otherwise provided for
    • B64D47/08—Arrangements of cameras
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B15/00—Special procedures for taking photographs; Apparatus therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N17/00—Diagnosis, testing or measuring for television systems or their details
    • H04N17/02—Diagnosis, testing or measuring for television systems or their details for colour television signals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/76—Television signal recording
    • H04N5/91—Television signal processing therefor
    • H04N5/92—Transformation of the television signal for recording, e.g. modulation, frequency changing; Inverse transformation for playback

Definitions

  • the present invention relates to image transmission technology for unmanned aerial vehicles, and more specifically, to systems and methods for verifying the effectiveness of image acquisition, preprocessing, and transmission in unmanned aerial vehicles.
  • the image is stored through a storage device such as an SD card of the camera mounted on the unmanned aerial vehicle.
  • the present invention was created to solve the above problems, and the purpose of the present invention is to geo-tag images obtained from an unmanned aerial vehicle and transmit them to a file server, providing completion information for each process of the unmanned aerial vehicle. It provides a system and method to verify the effectiveness of image tagging and transmission in real time remotely by linking to an IoT server.
  • An unmanned mobile system for achieving the above object includes a ground control system that transmits an image acquisition command to an unmanned mobile vehicle; An IoT server that receives and stores image acquisition commands from the ground control system and transmits the stored image acquisition commands to the unmanned vehicle; And the camera is controlled to acquire images according to the image acquisition command received from the ground control system through the IoT server, geographic information is tagged on the acquired images, and the images tagged with geographic information are transmitted to the server, and the image acquisition is completed. It includes an unmanned mobile device that transmits completion information to the IoT server upon completion of time and geographic information tagging and upon completion of image transmission.
  • the IoT server can verify the validity of the image transmitted to the server based on image acquisition completion information, geographic information tagging completion information, and image transmission completion information.
  • Image acquisition completion information may include the name of the image
  • geographic information tagging completion information may include the name of the image and geographic information
  • image transmission completion information may include the name of the image.
  • the IoT server If the IoT server receives image acquisition completion information and geographic information tagging completion information but does not receive image transmission completion information, it determines that the image was lost while being transmitted to the server and notifies the GCS system of the name of the lost image. can do.
  • the IoT server may determine that geographic information tagging has not been performed properly.
  • the IoT server receives image acquisition completion information, geographic information tagging completion information, and image transmission completion information, but if the geographic information of the image stored on the server and the geographic information received through the geographic information completion information do not match, geographic information tagging However, it may be determined that image transmission was not performed properly.
  • the IoT server can notify the GCS system of the geographic information of the previous image and the geographic information of the subsequent image for which geographic information tagging or image transmission was not performed properly.
  • the GCS system can display geographic information notified from the IoT server.
  • the GCS system can control the unmanned vehicle to move to the location indicated by the geographic information notified from the IoT server and perform an image acquisition command.
  • An image validation method includes the steps of a ground control system transmitting an image acquisition command to an unmanned vehicle;
  • An IoT server receiving and storing an image acquisition command from a ground control system, and transmitting the stored image acquisition command to an unmanned vehicle;
  • the IoT server acquires an image, tags the acquired image with geographic information, and transmits the image tagged with geographic information to the server.
  • Information on completion of image acquisition and completion of tagging of geographic information a communication unit that receives information and image transmission completion information; It includes a processor that verifies the validity of the image transmitted to the server based on image acquisition completion information, geographic information tagging completion information, and image transmission completion information received through the communication unit.
  • An image validation method includes acquiring an image, tagging the acquired image with geographic information, and transmitting the image tagged with geographic information to a server.
  • Image acquisition complete information, geographic information Receiving tagging completion information and image transmission completion information includes: verifying the validity of the image transmitted to the server based on the received image acquisition completion information, geographic information tagging completion information, and image transmission completion information.
  • problems with image tagging and transmission can be confirmed before the unmanned aerial vehicle completes the flight and immediate action can be taken, thereby freeing the user from the hassle of having to re-flight after completing the flight. do.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an unmanned mobile system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 2 is a block diagram of the drone shown in Figure 1
  • Figure 3 is a diagram for explaining the process of the mission computer
  • Figure 4 is a diagram showing the configuration of an IoT platform.
  • high-quality images are acquired using a camera mounted on an unmanned aerial vehicle, geo-tagged, and then transmitted to a file server in real time using a mobile communication network, and the effectiveness of tagging and transmission of the images is verified.
  • a mobile communication network a mobile communication network
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an unmanned mobile system according to an embodiment of the present invention.
  • the unmanned mobile system according to an embodiment of the present invention includes a Ground Control Station (GCS) system 100, an Internet of Things (IoT) platform 200, a drone 300, and an image file server 400. It is built and connected to enable communication through a mobile communication network.
  • GCS Ground Control Station
  • IoT Internet of Things
  • the GCS system 100 is a ground control/control center system that controls the flight and mission performance of the drone 300 on the ground.
  • the GCS system 100 remotely acquires images from the drone 300 through a mobile communication network. Send a command.
  • the IoT platform 200 is a data server system that relays the GCS system 100 and the drone 300. In relation to an embodiment of the present invention, the IoT platform 200 transmits an image acquisition command received from the GCS system 100 through a mobile communication network to the drone 300 through a mobile communication network.
  • the drone 300 is an unmanned flying device that performs a given mission through flight.
  • the drone 300 uses a mounted camera according to an image acquisition command received from the GCS system 100 through the IoT platform 200. Control and acquire images.
  • the drone 300 geo-tags the acquired image and transmits the geo-tagged image to the image file server 400 using the FTP protocol through a mobile communication network.
  • the image file server 400 is a server that stores image files received from the drone 300.
  • the drone 300 performs image acquisition, geo-tagging, and transmission processes, and when each process is completed, it generates MAMA completion information and transmits it to the IoT platform 200.
  • the IoT platform 200 verifies the validity of each process for the image based on the received completion information and notifies the GCS system 100 of the verification result.
  • FIG. 2 is a block diagram of the drone 300 shown in FIG. 1.
  • the drone 300 includes a communication unit 310, a flight controller 320, a mission computer 330, and a camera 340.
  • the communication unit 310 is configured to communicate with the IoT platform 200 and the image file server 400 through a mobile communication network.
  • the communication unit 310 transmits the control command received through the IoT platform 200 to the flight controller 320 and the mission computer 330.
  • control command for the movement of the drone 300 is transmitted to the flight controller 320, and the above-described image acquisition command is transmitted to the mission computer 330.
  • the flight controller 320 controls the movement of the drone 300, specifically the attitude, speed, altitude, steering, etc., according to the received movement command.
  • the mission computer 330 controls the camera 340 to acquire high-quality images through ground shooting, performs geo-tagging on the acquired images, and then saves the image files. is transmitted to the image file server 400.
  • the mission computer 330 transmits completion information for each process to the IoT platform 200.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the process of the mission computer 330.
  • the mission computer 330 To perform the task of image acquisition/preprocessing/transmission, the mission computer 330 performs a GPS information acquisition process 331, a camera control process 332, an image acquisition process 333, and a geo-tagging process 334, as shown. and operates the file transfer process 335.
  • the flight controller 320 generates GPS information through a GPS module (not shown) to control the movement of the drone 300, and the GPS information acquisition process 331 acquires the GPS information generated by the flight controller 320. .
  • the camera control process 332 When the camera control process 332 receives an image acquisition command from the GCS system 100 through the IoT platform 200, it executes a task library for image acquisition/preprocessing/transmission, and performs the image acquisition process 333 ⁇ geo-tagging. Process 334 ⁇ File transfer process 335 is performed.
  • the camera control process 332 transfers the GPS information acquired by the GPS information acquisition process 331 to the image acquisition process 333 of the image acquisition mission library.
  • the image acquisition command includes an image acquisition start instruction and an acquisition cycle. Accordingly, the image acquisition process 333 controls the camera 340 according to the command so that image acquisition is performed periodically.
  • the image acquisition process 333 stores the acquired images in the “Image” folder of the internal storage medium. Additionally, the image acquisition process 333 stores the GPS information acquired by the GPS information acquisition process 331 delivered through the camera control process 332 in a local DB of the internal storage medium.
  • the image acquisition process 333 transmits completion information to the IoT platform 200.
  • the completed information transmitted includes the name of the acquired image file.
  • the geotagging process 334 is a preprocessing process that tags geographic information for images stored in the “Image” folder, that is, adds geographic information to image files as attributes or metadata.
  • the image file format can be implemented as EXIF (Exchangeable Image File Format). Meanwhile, geographic information is extracted from GPS information.
  • the geo-tagging process 334 loads an image stored in the "Image” folder, searches the local DB for GPS information at the same time as the creation time of the image, and retrieves geographic information ( Extract the latitude, longitude, and altitude), tag the image, and save it in the “Geotagged” folder.
  • the geo-tagging process 334 transmits completion information to the IoT platform 200.
  • the completed information transmitted includes the name of the geotagged image file and the tagged geographic information.
  • the file transfer process 335 stores geotagged images stored in the “Geotagged” folder, that is, image files with geographic information added as attributes or metadata, in the corresponding folder of the image file server 400 through a mobile communication network.
  • the folder name of the image file server 400 is named as the name of the drone 300 + date + mission.
  • the file transfer process 335 can find a folder on the image file server 400 to store the image file, referring to the name of the drone 300, the creation date of the image file, and the mission (image acquisition).
  • the file transfer process 335 transmits completion information to the IoT platform 200.
  • the transfer completion information includes the name of the image file that has been transferred.
  • FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the IoT platform 200.
  • the IoT platform 200 is implemented as a data server system including a communication unit 210, a processor 220, and a storage unit 230.
  • the communication unit 210 is a means for accessing a mobile communication network and communicating with the GCS system 100, drone 300, and image file server 400.
  • the storage unit 230 provides storage space necessary for the processor 220, which will be described later, to operate and perform functions.
  • the processor 220 transmits the image acquisition command received from the GCS system 100 through the communication unit 210 to the drone 300 through the communication unit 210.
  • the processor 220 verifies the validity of the image file transmitted/stored from the drone 300 to the image file server 400 based on the completion information of each process received from the drone 300.
  • the specific verification method is as follows. Same as
  • the processor 220 determines that the image file acquisition and geo-tagging are normally completed but the image file is not transmitted from the drone 300 to the image file server 400. It is believed to have been lost during the process.
  • the processor 220 notifies the GCS system 100 of the name of the lost image file.
  • the administrator of the GCS system 100 can obtain the notified image file from the “Geotagged” folder of the internal storage medium mounted on the mission computer 330 of the drone 300 after the drone 300 completes the flight.
  • the processor 220 performs geo-tagging on the mission computer 330 of the drone 300 even though the image file acquisition and transmission have been completed normally. It is judged that this was not performed properly.
  • the processor 220 notifies the GCS system 100 of the geographic information of the previous image file and the geographic information of the subsequent image file of the image file in question. Since the names of image files in the mission computer 330 are numbered according to the order of creation, the processor 220 can determine the image files before and after the image file in question, and geo-tagging the image files is completed. Geographical information can be obtained from the information.
  • the GCS system 100 can identify the approximate location where image acquisition is missing based on the identified geographic information and display it on the display, control the drone 300 to move to the location, and then command image acquisition. .
  • the processor 220 matches the geographic information of the image file stored in the image file server 400 with the geographic information received through the geo-tagging completion information. Compare what you're doing.
  • the processor 220 determines that geotagging or image transmission was not performed properly, and sends the geographic information of the previous image file and the geographic information of the subsequent image file to the GCS system (100). ), and the GCS system 100 can control the drone 300 to move to the location where the image in question was acquired and then command image acquisition.
  • the image acquisition system using the existing unmanned aerial vehicle which was stored only in the internal storage device, was improved to allow both shooting and transmission in the unmanned aerial vehicle, and the completion information of each process was linked to the IoT server.
  • the validity of image files or transmissions (whether loss has occurred) can be verified remotely through a verification system.
  • a computer-readable recording medium can be any data storage device that can be read by a computer and store data.
  • computer-readable recording media can be ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical disk, hard disk drive, etc.
  • computer-readable codes or programs stored on a computer-readable recording medium may be transmitted through a network connected between computers.

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Abstract

무인비행장치 기반 이미지 파일/전송 유효성 검증 시스템 및 방법이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 무인이동 시스템은 이미지 획득 명령을 무인이동체로 전송하는 지상 제어 시스템, 지상 제어 시스템으로부터 이미지 획득 명령을 수신하여 저장하고, 저장된 이미지 획득 명령을 무인이동체로 전송하는 IoT 서버 및 IoT 서버를 통해 지상 제어 시스템으로부터 수신한 이미지 획득 명령에 따라 카메라를 제어하여 이미지를 획득하고, 획득된 이미지에 지리정보를 태깅하며, 지리정보가 태깅된 이미지를 서버로 전송하되, 이미지 획득 완료시, 지리정보 태깅 완료시 및 이미지 전송 완료시에 완료 정보를 IoT 서버로 전송하는 무인이동체를 포함한다. 이에 의해, 무인비행장치의 각 프로세스에 대한 완료 정보를 IoT 서버에 연동시켜, 원격에서 실시간으로 이미지 태깅과 전송의 유효성을 검증할 수 있게 된다.

Description

무인비행장치 기반 이미지 파일/전송 유효성 검증 시스템 및 방법
본 발명은 무인비행장치의 이미지 전송 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무인비행장치에서 이미지의 획득, 전처리 및 전송에 대한 유효성을 검증하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
기존의 무인비행장치에 탑재된 카메라를 활용하여 이미지 획득을 하는 시스템의 경우, 무인비행장치에 탑재된 카메라의 SD 카드와 같은 저장장치를 통해 이미지를 저장하고 있다.
하지만 이는 비행이 완료되어 저장장치를 직접 옮겨야만 이미지를 확인할 수 있다는 불편함 때문에, 무인비행장치에서 획득한 이미지를 파일 서버에 실시간으로 전송하여 주는 시스템에 대한 요구가 증가하고 있다.
이에 해당 시스템의 구현이 필요한데, 이 과정에서 이미지 전송의 안전성을 보장하여 주기 위한 방안이 고려되어야 한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 무인비행장치에서 획득한 이미지를 지오 태깅하여 파일 서버로 전송함에 있어, 무인비행장치의 각 프로세스에 대한 완료 정보를 IoT 서버에 연동시켜 원격에서 실시간으로 이미지 태깅과 전송의 유효성을 검증하기 위한 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 무인이동 시스템은 이미지 획득 명령을 무인이동체로 전송하는 지상 제어 시스템; 지상 제어 시스템으로부터 이미지 획득 명령을 수신하여 저장하고, 저장된 이미지 획득 명령을 무인이동체로 전송하는 IoT 서버; 및 IoT 서버를 통해 지상 제어 시스템으로부터 수신한 이미지 획득 명령에 따라 카메라를 제어하여 이미지를 획득하고, 획득된 이미지에 지리정보를 태깅하며, 지리정보가 태깅된 이미지를 서버로 전송하되, 이미지 획득 완료시, 지리정보 태깅 완료시 및 이미지 전송 완료시에 완료 정보를 IoT 서버로 전송하는 무인이동체;를 포함한다.
IoT 서버는, 이미지 획득 완료 정보, 지리정보 태깅 완료 정보 및 이미지 전송 완료 정보를 기초로, 서버에 전송된 이미지의 유효성을 검증할 수 있다.
이미지 획득 완료 정보는, 이미지의 명칭을 포함하고, 지리정보 태깅 완료 정보는, 이미지의 명칭과 지리정보를 포함하며, 이미지 전송 완료 정보는, 이미지의 명칭을 포함할 수 있다.
IoT 서버는, 이미지 획득 완료 정보와 지리정보 태깅 완료 정보는 수신하였지만 이미지 전송 완료 정보를 수신하지 않은 경우, 이미지가 서버로 전송되는 중에 유실된 것으로 판단하여, 유실된 이미지의 명칭을 GCS 시스템으로 통보할 수 있다.
IoT 서버는, 이미지 획득 완료 정보와 이미지 전송 완료 정보는 수신하였지만 지리정보 태깅 완료 정보를 수신하지 않은 경우, 지리정보 태깅이 정상적으로 수행되지 않은 것으로 판단할 수 있다.
IoT 서버는, 이미지 획득 완료 정보, 지리정보 태깅 완료 정보 및 이미지 전송 완료 정보를 수신하였는데, 서버에 저장된 이미지의 지리정보와 지리정보 완료 정보를 통해 전달받은 지리정보가 일치하지 않는 경우, 지리정보 태깅이나 이미지 전송이 정상적으로 수행되지 않은 것으로 판단할 수 있다.
IoT 서버는, 지리정보 태깅이나 이미지 전송이 정상적으로 수행되지 않은 이미지의 이전 이미지의 지리정보와 이후 이미지의 지리정보를 GCS 시스템으로 통보할 수 있다.
GCS 시스템은, IoT 서버로부터 통보 받은 지리정보를 표시할 수 있다. GCS 시스템은, IoT 서버로부터 통보 받은 지리정보가 나타내는 위치로 이동하여 이미지 획득 명령을 수행하도록 무인이동체를 제어할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 이미지 유효성 검증 방법은, 지상 제어 시스템이, 이미지 획득 명령을 무인이동체로 전송하는 단계; IoT 서버가, 지상 제어 시스템으로부터 이미지 획득 명령을 수신하여 저장하고, 저장된 이미지 획득 명령을 무인이동체로 전송하는 단계; 무인이동체가, IoT 서버를 통해 지상 제어 시스템으로부터 수신한 이미지 획득 명령에 따라 카메라를 제어하여 이미지를 획득하고, 획득된 이미지에 지리정보를 태깅하고, 지리정보가 태깅된 이미지를 서버로 전송하는 단계; 무인이동체가 이미지 획득 완료시, 지리정보 태깅 완료시 및 이미지 전송 완료시에 완료 정보를 IoT 서버로 전송하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 IoT 서버는, 이미지를 획득하고, 획득된 이미지에 지리정보를 태깅하며, 지리정보가 태깅된 이미지를 서버로 전송하는 무인이동체로부터 이미지 획득 완료 정보, 지리정보 태깅 완료 정보 및 이미지 전송 완료 정보를 수신하는 통신부; 통신부를 통해 수신한 이미지 획득 완료 정보, 지리정보 태깅 완료 정보 및 이미지 전송 완료 정보를 기초로, 서버에 전송된 이미지의 유효성을 검증하는 프로세서;를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 이미지 유효성 검증 방법은, 이미지를 획득하고, 획득된 이미지에 지리정보를 태깅하며, 지리정보가 태깅된 이미지를 서버로 전송하는 무인이동체로부터 이미지 획득 완료 정보, 지리정보 태깅 완료 정보 및 이미지 전송 완료 정보를 수신하는 단계; 수신한 이미지 획득 완료 정보, 지리정보 태깅 완료 정보 및 이미지 전송 완료 정보를 기초로, 서버에 전송된 이미지의 유효성을 검증하는 단계;를 포함한다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 따르면, 무인비행장치에서 획득한 이미지를 지오 태깅하여 파일 서버로 전송함에 있어, 무인비행장치의 각 프로세스에 대한 완료 정보를 IoT 서버에 연동시켜, 원격에서 실시간으로 이미지 태깅과 전송의 유효성을 검증할 수 있게 된다.
또한 본 발명의 실시예들에 따르면, 이미지 태깅과 전송 상의 문제를 무인비행장치가 비행을 완료하기 전에 확인할 수 있게 되어 바로 조치할 수 있으므로, 비행 완료 후에 재비행 해야 하는 번거로움으로부터 해방될 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인이동 시스템의 구성을 도시한 도면,
도 2는, 도 1에 도시된 드론의 블럭도,
도 3은 임무 컴퓨터의 프로세스에 대한 설명을 위한 도면, 그리고,
도 4는 IoT 플랫폼의 구성을 도시한 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 실시예에서는 무인비행장치에 탑재된 카메라를 이용하여 고화질의 이미지를 획득하고 지오 태깅한 후에 이동통신망을 활용하여 실시간으로 파일 서버에 전송함에 있어, 이미지의 태깅과 전송에 대한 유효성을 검증하기 위한 시스템 및 방법을 제시한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인이동 시스템의 구성을 도시한 도면이다. 본 발명의 실시예에 따른 무인이동 시스템은 도시된 바와 같이, GCS(Ground Control Station) 시스템(100), IoT(Internet of Things) 플랫폼(200), 드론(300) 및 이미지 파일 서버(400)가 이동통신망을 통해 통신가능하도록 연결되어 구축된다.
GCS 시스템(100)은 지상에서 드론(300)의 비행과 임무 수행을 제어하는 지상 제어/관제 센터의 시스템으로, 본 발명의 실시예와 관련하여 이동통신망을 통해 원격으로 드론(300)에 이미지 획득 명령을 전송한다.
IoT 플랫폼(200)은 GCS 시스템(100)과 드론(300)을 중계하여 주는 데이터 서버 시스템이다. 본 발명의 실시예와 관련하여 IoT 플랫폼(200)은 이동통신망을 통해 GCS 시스템(100)으로부터 수신한 이미지 획득 명령을 이동통신망을 통해 드론(300)으로 전송한다.
드론(300)은 비행을 통해 주어진 임무를 수행하는 무인비행장치로, 본 발명의 실시예와 관련하여 IoT 플랫폼(200)을 통해 GCS 시스템(100)으로부터 수신한 이미지 획득 명령에 따라 탑재된 카메라를 제어하여 이미지를 획득한다.
또한 드론(300)은 획득된 이미지를 지오 태깅하고, 지오 태깅된 이미지를 이동통신망을 통해 FTP 프로토콜로 이미지 파일 서버(400)로 전송한다. 이미지 파일 서버(400)는 드론(300)으로부터 수신한 이미지 파일을 저장하는 서버이다.
한편 드론(300)은 이미지 획득, 지오 태깅 및 전송 프로세스를 수행함에 있어, 각 프로세스가 완료될 때 마마 완료 정보를 생성하여 IoT 플랫폼(200)으로 전송한다. IoT 플랫폼(200)은 수신한 완료 정보를 기초로, 이미지에 대한 각 프로세스의 유효성을 검증하고, 검증 결과를 GCS 시스템(100)에 통보한다.
이하에서는 드론(300)의 상세 구성에 대해 도 2를 참조하여 상세히 설명한다. 도 2는 도 1에 도시된 드론(300)의 블럭도이다. 도시된 바와 같이 드론(300)은 통신부(310), 비행 컨트롤러(320), 임무 컴퓨터(330) 및 카메라(340)를 포함하여 구성된다.
통신부(310)는 이동통신망을 통해 IoT 플랫폼(200) 및 이미지 파일 서버(400)와 통신하기 위한 구성이다. 통신부(310)는 IoT 플랫폼(200)을 통해 수신한 제어 명령을 비행 컨트롤러(320)와 임무 컴퓨터(330)로 전달한다.
구체적으로 드론(300)의 이동에 대한 제어 명령은 비행 컨트롤러(320)로 전달되고, 전술한 이미지 획득 명령은 임무 컴퓨터(330)로 전달된다.
비행 컨트롤러(320)는 전달받은 이동 명령에 따라 드론(300)의 이동, 구체적으로 자세, 속도, 고도, 조향 등을 제어한다.
임무 컴퓨터(330)는 통신부(310)로부터 이미지 획득 명령이 전달되면, 카메라(340)를 제어하여 지상 촬영을 통해 고화질의 이미지들을 획득하고, 획득한 이미지들에 지오 태깅을 수행한 후에, 이미지 파일을 이미지 파일 서버(400)로 전송한다.
또한 임무 컴퓨터(330)는 이미지 획득, 지오 태깅, 이미지 전송이 완료될 때마다, 각 프로세스에 대한 완료 정보를 IoT 플랫폼(200)으로 전송한다.
이하에서 임무 컴퓨터(330)의 동작에 대해 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은 임무 컴퓨터(330)의 프로세스에 대한 설명을 위한 도면이다.
이미지 획득/전처리/전송이라는 임무 수행을 위해, 임무 컴퓨터(330)는 도시된 바와 같이 GPS 정보 획득 프로세스(331), 카메라 제어 프로세스(332), 이미지 획득 프로세스(333), 지오 태깅 프로세스(334) 및 파일 전송 프로세스(335)를 운용한다.
비행 컨트롤러(320)는 드론(300)의 이동 제어를 위해 GPS 모듈(미도시)을 통해 GPS 정보를 생성하는데, GPS 정보 획득 프로세스(331)는 비행 컨트롤러(320)가 생성하는 GPS 정보를 획득한다.
카메라 제어 프로세스(332)는 IoT 플랫폼(200)을 통해 GCS 시스템(100)으로부터 이미지 획득 명령을 수신하면, 이미지 획득/전처리/전송을 위한 임무 라이브러리를 실행하여, 이미지 획득 프로세스(333) → 지오 태깅 프로세스(334) → 파일 전송 프로세스(335)가 수행되도록 한다.
또한 카메라 제어 프로세스(332)는 GPS 정보 획득 프로세스(331)에 의해 획득된 GPS 정보를 이미지 획득 임무 라이브러리의 이미지 획득 프로세스(333)로 전달하여 준다.
이미지 획득 명령은 이미지 획득 시작 지시와 획득 주기를 포함하고 있다. 이에 이미지 획득 프로세스(333)는 명령에 따라 카메라(340)을 제어하여 이미지 획득이 주기적으로 수행되도록 한다.
이미지 획득 프로세스(333)는 획득되는 이미지들을 내부 저장매체의 "Image" 폴더에 저장한다. 또한 이미지 획득 프로세스(333)는 카메라 제어 프로세스(332)를 통해 전달되는 GPS 정보 획득 프로세스(331)에 의해 획득된 GPS 정보를 내부 저장매체의 로컬 DB에 저장한다.
이미지 획득이 완료되면, 이미지 획득 프로세스(333)는 완료 정보를 IoT 플랫폼(200)으로 전송한다. 전송하는 완료 정보에는 획득된 이미지 파일의 명칭이 포함된다.
지오 태깅 프로세스(334)는 "Image" 폴더에 저장된 이미지들에 대해 지리정보를 태깅, 즉, 이미지 파일에 지리정보를 속성 또는 메타 데이터로 추가하는 전처리 프로세스이다. 이를 위해 이미지 파일의 포맷은 EXIF(Exchangeable Image File Format)로 구현할 수 있다. 한편 지리정보는 GPS 정보로부터 추출된다.
구체적으로 지오 태깅 프로세스(334)는 "Image" 폴더에 저장된 이미지를 불러온 후, 이미지의 생성 시간(Create time)과 동일 시간의 GPS 정보를 로컬 DB에서 조회하고, 조회된 GPS 정보에서 지리정보(위도, 경도, 고도)를 추출하여 이미지에 태깅하여 "Geotagged" 폴더에 저장한다.
지오 태깅이 완료되면, 지오 태깅 프로세스(334)는 완료 정보를 IoT 플랫폼(200)으로 전송한다. 전송하는 완료 정보에는 지오 태깅한 이미지 파일의 명칭과 태깅된 지리정보가 포함된다.
파일 전송 프로세스(335)는 "Geotagged" 폴더에 저장된 지오 태깅된 이미지, 즉, 지리정보가 속성 또는 메타 데이터로 부가된 이미지 파일을 이동통신망을 통해 이미지 파일 서버(400)의 해당 폴더에 저장한다.
이미지 파일 서버(400)의 폴더 명칭은 드론(300)의 네임 + 날짜 + 임무로 명명된다. 파일 전송 프로세스(335)는 드론(300)의 네임, 이미지 파일의 생성 일자 및 임무(이미지 획득)을 참조로, 이미지 파일을 저장할 이미지 파일 서버(400)의 폴더를 찾아낼 수 있다.
이미지 전송이 완료되면, 파일 전송 프로세스(335)는 완료 정보를 IoT 플랫폼(200)으로 전송한다. 전송하는 완료 정보에는 전송 완료한 이미지 파일의 명칭이 포함된다.
이를 통해 드론(300)이 복귀하지 않고 아직 비행하면서 임무를 수행하는 중에도, 이미지 파일 서버(400)를 통해 드론(300)의 임무 수행 결과인 이미지 획득/전처리/전송 결과를 확인하는 것이 가능해진다.
도 4는 IoT 플랫폼(200)의 구성을 도시한 도면이다. IoT 플랫폼(200)은 도시된 바와 같이 통신부(210), 프로세서(220) 및 저장부(230)를 포함하여 구성되는 데이터 서버 시스템으로 구현된다.
통신부(210)는 이동통신망에 액세스하여, GCS 시스템(100), 드론(300) 및 이미지 파일 서버(400)와 통신하기 위한 수단이다. 저장부(230)는 후술할 프로세서(220)가 동작하고 기능을 수행함에 있어 필요한 저장 공간을 제공한다.
프로세서(220)는 통신부(210)를 통해 GCS 시스템(100)으로부터 수신되는 이미지 획득 명령을 통신부(210)를 통해 드론(300)으로 전달하여 준다.
또한 프로세서(220)는 드론(300)으로부터 수신되는 각 프로세스의 완료 정보를 기초로, 드론(300)으로부터 이미지 파일 서버(400)에 전송/저장된 이미지 파일의 유효성을 검증하는데, 구체적인 검증 방법은 다음과 같다.
이미지 획득 완료 정보와 태깅 완료 정보는 수신되었지만 이미지 전송 완료 정보가 수신되지 않은 경우, 프로세서(220)는 이미지 파일 획득과 지오 태깅은 정상적으로 완료되었지만 드론(300)으로부터 이미지 파일 서버(400)로 전송되는 중에 유실된 것으로 판단한다.
이 경우 프로세서(220)는 유실된 이미지 파일의 명칭을 GCS 시스템(100)으로 통보한다. GCS 시스템(100)의 관리자는 통보 받은 이미지 파일을 드론(300)이 비행을 완료한 후에 드론(300)의 임무 컴퓨터(330)에 탑재된 내부 저장매체의 "Geotagged" 폴더에서 획득할 수 있다.
한편 이미지 획득 완료 정보와 이미지 전송 완료 정보는 수신되었지만, 태깅 완료 정보가 수신되지 않은 경우, 프로세서(220)는 이미지 파일 획득과 전송은 정상적으로 완료되었지만 드론(300)의 임무 컴퓨터(330)에서 지오 태깅이 정상적으로 수행되지 않은 것으로 판단한다.
이 경우 프로세서(220)는 문제가 된 이미지 파일의 이전 이미지 파일의 지리정보와 이후 이미지 파일의 지리정보를 GCS 시스템(100)으로 통보한다. 임무 컴퓨터(330)에서 이미지 파일의 명칭은 생성 순서에 따라 번호가 붙여지므로, 프로세서(220)는 문제가 된 이미지 파일의 이전과 이후 이미지 파일을 알아낼 수 있으며, 해당 이미지 파일들에 대한 지오 태깅 완료 정보로부터 지리정보들을 파악할 수 있다.
GCS 시스템(100)은 파악한 지리정보를 기초로 이미지 획득이 누락된 대략적인 위치를 파악하여 디스플레이에 표시할 수 있으며, 해당 위치로 이동하도록 드론(300)을 제어한 후 이미지 획득을 명령할 수 있다.
이미지 획득 완료 정보, 지오 태깅 완료 정보 및 이미지 전송 완료 정보가 모두 수신되면, 프로세서(220)는 이미지 파일 서버(400)에 저장된 이미지 파일의 지리정보와 지오 태깅 완료 정보를 통해 전달받은 지리정보가 일치하는지 비교한다.
만약 양자가 일치하지 않으면, 프로세서(220)는 지오 태깅이나 이미지 전송이 정상적으로 수행되지 않은 것으로 판단하여, 문제가 된 이미지 파일의 이전 이미지 파일의 지리정보와 이후 이미지 파일의 지리정보를 GCS 시스템(100)으로 통보하며, GCS 시스템(100)은 문제가 된 이미지 획득이 이루어진 위치로 이동하도록 드론(300)을 제어한 후 이미지 획득을 명령할 수 있다.
지금까지 무인비행장치 기반 이미지 파일/전송 유효성 검증 시스템 및 방법에 대해 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하였다.
위 실시예에서는 내부 저장장치에만 저장되던 기존 무인비행장치를 활용한 이미지 획득 시스템을 개선하여 무인비행장치에서 촬영과 전송이 함께 이루어지도록 함에 있어, 각 프로세스의 완료 정보를 IoT 서버와의 연동을 통해 확인이 가능한 시스템을 통해 원격에서 이미지 파일이나 전송의 유효성(손실 발생 여부)을 검증하도록 하였다.
한편, 본 실시예에 따른 장치와 방법의 기능을 수행하게 하는 컴퓨터 프로그램을 수록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있음은 물론이다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기술적 사상은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드 형태로 구현될 수도 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터에 의해 읽을 수 있고 데이터를 저장할 수 있는 어떤 데이터 저장 장치이더라도 가능하다. 예를 들어, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광디스크, 하드 디스크 드라이브, 등이 될 수 있음은 물론이다. 또한, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드 또는 프로그램은 컴퓨터간에 연결된 네트워크를 통해 전송될 수도 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (12)

  1. 이미지 획득 명령을 무인이동체로 전송하는 지상 제어 시스템;
    지상 제어 시스템으로부터 이미지 획득 명령을 수신하여 저장하고, 저장된 이미지 획득 명령을 무인이동체로 전송하는 IoT 서버; 및
    IoT 서버를 통해 지상 제어 시스템으로부터 수신한 이미지 획득 명령에 따라 카메라를 제어하여 이미지를 획득하고, 획득된 이미지에 지리정보를 태깅하며, 지리정보가 태깅된 이미지를 서버로 전송하되, 이미지 획득 완료시, 지리정보 태깅 완료시 및 이미지 전송 완료시에 완료 정보를 IoT 서버로 전송하는 무인이동체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인이동 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    IoT 서버는,
    이미지 획득 완료 정보, 지리정보 태깅 완료 정보 및 이미지 전송 완료 정보를 기초로, 서버에 전송된 이미지의 유효성을 검증하는 것을 특징으로 하는 무인이동 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    이미지 획득 완료 정보는,
    이미지의 명칭을 포함하고,
    지리정보 태깅 완료 정보는,
    이미지의 명칭과 지리정보를 포함하며,
    이미지 전송 완료 정보는,
    이미지의 명칭을 포함하는 것을 특징으로 하는 무인이동 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    IoT 서버는,
    이미지 획득 완료 정보와 지리정보 태깅 완료 정보는 수신하였지만 이미지 전송 완료 정보를 수신하지 않은 경우, 이미지가 서버로 전송되는 중에 유실된 것으로 판단하여, 유실된 이미지의 명칭을 GCS 시스템으로 통보하는 것을 특징으로 하는 무인이동 시스템.
  5. 청구항 3에 있어서,
    IoT 서버는,
    이미지 획득 완료 정보와 이미지 전송 완료 정보는 수신하였지만 지리정보 태깅 완료 정보를 수신하지 않은 경우, 지리정보 태깅이 정상적으로 수행되지 않은 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 무인이동 시스템.
  6. 청구항 3에 있어서,
    IoT 서버는,
    이미지 획득 완료 정보, 지리정보 태깅 완료 정보 및 이미지 전송 완료 정보를 수신하였는데, 서버에 저장된 이미지의 지리정보와 지리정보 완료 정보를 통해 전달받은 지리정보가 일치하지 않는 경우, 지리정보 태깅이나 이미지 전송이 정상적으로 수행되지 않은 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 무인이동 시스템.
  7. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
    IoT 서버는,
    지리정보 태깅이나 이미지 전송이 정상적으로 수행되지 않은 이미지의 이전 이미지의 지리정보와 이후 이미지의 지리정보를 GCS 시스템으로 통보하는 것을 특징으로 하는 무인이동 시스템.
  8. 청구항 6에 있어서,
    GCS 시스템은,
    IoT 서버로부터 통보 받은 지리정보를 표시하는 것을 특징으로 하는 무인이동 시스템.
  9. 청구항 6에 있어서,
    GCS 시스템은,
    IoT 서버로부터 통보 받은 지리정보가 나타내는 위치로 이동하여 이미지 획득 명령을 수행하도록 무인이동체를 제어하는 것을 특징으로 하는 무인이동 시스템.
  10. 지상 제어 시스템이, 이미지 획득 명령을 무인이동체로 전송하는 단계;
    IoT 서버가, 지상 제어 시스템으로부터 이미지 획득 명령을 수신하여 저장하고, 저장된 이미지 획득 명령을 무인이동체로 전송하는 단계;
    무인이동체가, IoT 서버를 통해 지상 제어 시스템으로부터 수신한 이미지 획득 명령에 따라 카메라를 제어하여 이미지를 획득하고, 획득된 이미지에 지리정보를 태깅하고, 지리정보가 태깅된 이미지를 서버로 전송하는 단계; 및
    무인이동체가 이미지 획득 완료시, 지리정보 태깅 완료시 및 이미지 전송 완료시에 완료 정보를 IoT 서버로 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 유효성 검증 방법.
  11. 이미지를 획득하고, 획득된 이미지에 지리정보를 태깅하며, 지리정보가 태깅된 이미지를 서버로 전송하는 무인이동체로부터 이미지 획득 완료 정보, 지리정보 태깅 완료 정보 및 이미지 전송 완료 정보를 수신하는 통신부; 및
    통신부를 통해 수신한 이미지 획득 완료 정보, 지리정보 태깅 완료 정보 및 이미지 전송 완료 정보를 기초로, 서버에 전송된 이미지의 유효성을 검증하는 프로세서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 서버.
  12. 이미지를 획득하고, 획득된 이미지에 지리정보를 태깅하며, 지리정보가 태깅된 이미지를 서버로 전송하는 무인이동체로부터 이미지 획득 완료 정보, 지리정보 태깅 완료 정보 및 이미지 전송 완료 정보를 수신하는 단계; 및
    수신한 이미지 획득 완료 정보, 지리정보 태깅 완료 정보 및 이미지 전송 완료 정보를 기초로, 서버에 전송된 이미지의 유효성을 검증하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 유효성 검증 방법.
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