KR101353610B1

KR101353610B1 - 에이디에스(ａｄｓ) 카메라 촬영영상을 이용한 변화지 자동탐지 시스템

Info

Publication number: KR101353610B1
Application number: KR1020130122259A
Authority: KR
Inventors: 박경열; 이계동
Original assignee: 공간정보기술 주식회사
Priority date: 2013-10-14
Filing date: 2013-10-14
Publication date: 2014-01-23

Abstract

본 발명은 에이디에스(ADS) 카메라 촬영영상을 이용한 변화지 자동탐지 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 같은 지역에 대하여 1년 또는 2년 등 주기적으로 촬영방향과 촬영고도를 동일하게 유지하여 동일지역에 대한 두 영상을 촬영하고, 시차가 다른 두 영상을 비교하여 변화지에 대한 자동탐지를 가능하게 함과 아울러 완성된 지도에 표시되는 경사진 지상물을 편집해서 해당 지상물의 정확한 평면모습만이 출력되도록 하고, 이렇게 제작된 지도를 통해 도심지와 같이 수많은 지상물(건물)이 위치한 지역에 대한 길안내를 효과적으로 수행할 수 있도록 한 에이디에스(ADS) 카메라 촬영영상을 이용한 변화지 자동탐지 시스템에 관한 것이다.

Description

에이디에스(ＡＤＳ) 카메라 촬영영상을 이용한 변화지 자동탐지 시스템{SYSTEM FOR AUTO DETECTING VARIABLE IMAGE ACCORDING TO LOCAL AREA USING ADS CAMERA TAKING PICTURE}

본 발명은 에이디에스(ADS) 카메라 촬영영상을 이용한 변화지 자동탐지 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 같은 지역에 대하여 1년 또는 2년 등 주기적으로 촬영방향과 촬영고도를 동일하게 유지하여 동일지역에 대한 두 영상을 촬영하고, 시차가 다른 두 영상을 비교하여 변화지에 대한 자동탐지를 가능하게 함과 아울러 완성된 지도에 표시되는 경사진 지상물을 편집해서 해당 지상물의 정확한 평면 모습만이 출력되도록 하고, 이렇게 제작된 지도를 통해 도심지와 같이 수많은 지상물(건물)이 위치한 지역에 대한 길안내를 효과적으로 수행할 수 있도록 한 에이디에스(ADS) 카메라 촬영영상을 이용한 변화지 자동탐지 시스템에 관한 것이다.

통상적으로 지도를 제작하기 위해서 항공사진촬영을 하는 경우에는, 미리 항공기의 운항경로를 설정하고 항공기에 카메라를 부착한 후 비행을 하면서 대상지역의 사진을 촬영하게 된다.

그런데, 보통 항공촬영은 DMC와 같은 프레임카메라를 사용하여 사진을 찍기 때문에 사진을 중심으로 방사상으로 왜곡이 발생하여 촬영할 때 마다 건물의 모양이 다르게 나타나는 문제가 있다.

한편, 상기와 같이 항공촬영을 하는 경우에 있어서, 카메라의 하부로, 새 또는 비닐 등과 같이 일정면적을 갖는 물체가 통과할 시, 카메라의 영사각 안에 물체가 들어가면서, 촬영 이미지에 물체가 찍히는 일이 발생하여, 촬영된 영상 이미지에 오류가 발생하였다.

이때, 작업자는 항공기를 착륙시킨 후, 촬영 영상 이미지를 확인하면서 촬영 영상 이미지에 오류가 발생한 사실을 알게 되고, 이를 보정하기 위해 항공기를 다시 이륙시켜 재촬영을 하여야 한다.

따라서, 작업이 매우 번거로웠으며, 작업비용 또한 많이 소비되었다.

또한, 항공촬영은 고도에 따라 그 촬영면적이 한정되므로, 넓은 범위에 대한 지도제작을 위해서는 동일 구간에 대한 다수 개의 항공촬영이미지를 확보하고, 이 항공촬영이미지를 잇는 별도의 편집 및 도화업무를 진행해야 한다.

그런데, 항공촬영이미지는 지상으로부터 일정한 고도에 위치한 항공기에서 촬영된 것이므로, 항공기의 연직 방향에 위치한 지상물을 제외하곤 이와 인접하는 다른 지상물들은 측면이 포함돼 촬영될 수밖에 없다. 참고로, 도 1의 좌측 상단에 위치한 흰색 밑줄의 "강남제일빌딩" 건물과, 우측 상단에 위치한 흰색 밑줄의 "풍림산업" 건물과, 좌측 하단에 위치한 흰색 밑줄의 "메리츠타워" 건물이 각각 옥상(평면부)만이 아닌 측면까지 촬영되었음을 확인할 수 있다.

한편, 지도 제작을 위해서는 전술한 바와 같이 다수 개의 항공촬영이미지를 서로 연결해 잇는 작업을 해야 하는데, 이 과정에서 다른 위치에서 촬영된 항공촬영이미지를 부분적으로 적용한다. 결국, 앞서 제시한 3개의 건물을 통해 알 수 있듯이, 종래 지도 제작방법을 통해 제작된 지도는 동일한 지도임에도 불구하고 인접하는 3개의 건물이 전혀 다른 방향으로 기울어져 보이게 된다.

따라서 사용자는 낯선 지역에 대한 지도 해석에 어려움을 겪게 되고, 이를 통해 지도 이용에 불편을 느끼게 된다.

이러한 문제를 일부 개선한 종래기술로 대한민국 특허 등록 제10-0946250호(2010.03.02.) "수치지도 제작용 항공촬영 영상물의 편집처리를 위한 항공촬영이미지의 식별코드 삽입용 영상처리시스템"을 비롯한 등록특허 제0942278호(2010.02.05.) "수치지도 제작을 위한 촬영이미지의 편집 및 정밀 항공촬영시스템" 등이 개시된 바 있으나, 상기 등록특허들은 항공기에 부착된 카메라가 완전히 고정된 상태로만 유지되기 때문에 간섭체 출현시 이를 회피할 수 없는 한계를 가지며, 회피를 위해서는 항공기 자체가 항로를 변경해야 하는 단점이 있었다.

대한민국 특허 등록 제10-0946250호(2010.03.02.) "수치지도 제작용 항공촬영 영상물의 편집처리를 위한 항공촬영이미지의 식별코드 삽입용 영상처리시스템" 대한민국 등록특허 제0942278호(2010.02.05.) "수치지도 제작을 위한 촬영이미지의 편집 및 정밀 항공촬영시스템"

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, DMC와 같은 프레임카메라를 사용하지 않고, ADS 카메라를 이용하여 동일지역을 주기적으로 촬영함으로써 변화지에 대한 자동탐지를 가능하게 함은 물론, 실사를 촬영한 항공촬영이미지를 기반으로 하는 지도 제작시, 건물 등과 같은 지상물의 평면모습만을 지도에 표현해서, 이웃하는 다른 지상물에 대한 시각적인 간섭을 방지함은 물론, 지상물의 배치모습을 사용자가 정확히 확인해 이해할 수 있도록 하는 에이디에스(ADS) 카메라 촬영영상을 이용한 변화지 자동탐지 시스템을 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 항공기(100)에 설치되는 카메라(200)와; 항공기(100)에 설치되어, 카메라(200)의 하부를 이동하는 촬영방해물체(B)를 감지하는 감지센서(300)와; 항공기(100)에 설치되며, 제어유닛(500)을 제어하기 위한 제어신호를 입력하고, 입력된 제어신호에 따른 출력내용을 디스플레이하는 터치스크린패널(400)과; 항공기(100)에 설치되어, 항공기(100) 운행 중 항공기(100)가 영상촬영영역에 도달되면, 카메라(200)를 매개로 영상촬영영역을 촬영하고, 촬영중 감지센서(300)로부터 촬영방해물체 감지신호가 수신되면, 해당 영상촬영영역을 재촬영영역으로 지정하며, 터치스크린패널(400)로부터 재촬영영역의 최단 항공경로를 재설정하라는 제어신호가 입력되면, 재촬영영역으로의 최단 항공경로를 설정하는 제어유닛(500);을 포함하고, 상기 항공기(100)를 통해 촬영된 항공촬영이미지를 판독, 편집, 갱신하도록 영상처리장치를 더 포함하되, 상기 영상처리장치는 GPS좌표가 적용된 항공촬영이미지 데이터와, 항공촬영이미지의 촬영 고도(h2) 정보와, 지상물이미지의 높이(h1)정보와, 하기 이미지도화모듈(7)이 수정지상물이미지(20a)의 수정 전 평면부 이미지를 분리해서 수정된 평면부폭(L2)에 맞춰 그 크기를 조정한 이미지를 항공촬영이미지와 분리된 레이어 형식으로 저장하는 이미지DB(1); 지상물이미지 관련 링크정보를 저장하는 링크정보DB(1'); 이미지DB(1)의 데이터 및 정보를 검색하는 이미지검색모듈(2); 이미지검색모듈(2)이 검색한 항공촬영이미지 데이터와, 수정지상물이미지(20a)의 수정 전 평면부 이미지를 분리해서 수정된 평면부 폭(L2)에 맞춰 그 크기를 조정한 레이어 형식의 이미지를, 입력기능을 갖는 터치스크린(3a)을 통해 출력하는 출력모듈(3); 터치스크린(3a)에 출력되는 항공촬영이미지 내 지정된 한 쌍의 초기점(P1)과 한 쌍의 말기점(P2)의 좌표값을 확인하고, 상기 좌표값을 잇는 기준직선을 설정해서 초기점(P1)과 말기점(P2)으로 둘러싸인 범위를 도로이미지(30)의 범위로 확정하는 지점선택모듈(4); 항공촬영이미지의 픽셀들 중 동일한 색상으로 지정돼 연속성을 갖도록 배치된 픽셀들을 일렬로 연결한 경계선을 형성하고, 상기 경계선으로 둘러싸인 폐구간의 해당 픽셀들을 동일 색상으로 지정해서 출력모듈(3)을 통해 출력되도록 하는 채색모듈(8); 도로이미지(30)에 해당하는 픽셀의 지정색상을 확인하고, 상기 기준직선상에 도로이미지(30)의 지정색상과는 불일치하면서 서로 동일한 색상으로 채색모듈(8)에 의해 지정된 픽셀 범위의 경계를 확정해서 상기 경계의 모서리를 수정지상물이미지(20a)의 기준점(a1 내지 a6)으로 설정하고, 수정지상물이미지(20a)가 도로이미지(30)를 덮은 방향으로 검색직선을 형성해서 출력모듈(3)을 통해 터치스크린(3a)에 출력하고, 검색직선상에 선택된 지점에 해당하는 픽셀의 지정색상을 확인하고, 당해 색상과 동일한 색상으로 채색모듈(8)에 의해 지정된 픽셀 범위를 기준지상물이미지(10a)의 경계로 확정해서 상기 경계의 모서리를 기준지상물이미지(10a)의 기준점(b1 내지 b4)을 설정하고, 수정지상물이미지(20a)의 기준점(a1 내지 a6)을 통해 수정지상물이미지(20a)의 평면부 폭(w2)을 연산하는 이미지탐색모듈(5); 기준지상물(10)과 수정지상물(20) 간 중심거리(d)와 상기 항공촬영이미지의 촬영 고도(h2)와 수정지상물(20)의 높이(h1)를 확인해서 에 대입해 촬영각(θ)을 연산하고, 수정지상물이미지(20a)의 평면부 폭(w2)과 촬영각(θ)을 에 대입해 수정된 평면부 폭(L2)을 연산하고, 수정지상물이미지(20a)의 수정 전 평면부 이미지를 분리해서 수정된 평면부 폭(L2)에 맞춰 그 크기를 조정하고, 수정지상물이미지(20a)의 측면부 이미지는 제거하는 이미지도화모듈(7); 수정지상물이미지(20a)의 수정 전 평면부 이미지를 분리해서 수정된 평면부 폭(L2)에 맞춰 그 크기를 조정한 레이어 형식의 이미지에, 링크정보DB(1')에 저장된 해당 링크정보를 링크시키고, 출력모듈(3)에 의해 출력된 상기 레이어 형식의 이미지 선택시 해당 링크정보가 게시된 창이 출력되도록 처리하는 식별코드링크모듈(9); 및 상기 측면부 이미지가 제거된 항공촬영이미지에 수정된 평면부를 합성하고, 수정지상물이미지(20a)의 측면부 이미지 제거로 형성된 음영부분(D)의 GPS좌표를 확인해서 이미지DB(1)에서 음영부분(D)의 실제이미지를 포함한 다른 항공촬영이미지를 이미지검색모듈(2)을 매개로 검색하고, 상기 다른 항공촬영이미지의 실제이미지를 크기 및 해상도를 일치시켜서 음영부분(D)에 합성하고, 이미지DB(1)의 항공촬영이미지 데이터를 갱신하는 이미지편집모듈(6);을 포함하되, 상기 카메라(200)는 동일 지역을 주기적으로 촬영하고 비교하여 변화지 자동 탐지가 가능한 ADS 카메라이고; 상기 카메라(200) 및 감지센서(300)가 설치되는 카메라베이스(BA)는 항공기 동체에 고정되며; 상기 카메라베이스(BA)에는 하방이 개방된 사각박스 형상의 고정플레이트(900)가 고정되고; 상기 고정플레이트(900)의 외표면 일부에는 상하방향으로 일정폭의 가이드홈(910)이 천공 형성되며; 상기 가이드홈(910) 하부의 고정플레이트(900) 내벽면에는 실린더로드(930)를 갖는 작동실린더(920)가 고정되고; 상기 실린더로드(930)에는 상기 가이드홈(910)을 관통하여 고정로드(940)가 링크되며; 상기 고정로드(940)에는 상기 가이드홈(910)의 폭보다 크고, 고정플레이트(900)의 외표면을 따라 승하강되며, 선단면은 하향 경사진 작동블럭(950)이 고정되고; 상기 작동블럭(950)의 선단면 중앙에는 레이저발진기(954)가 고정되며; 상기 레이저발진기(954) 둘레에는 반사갓 형태의 내부반사체(952)가 바깥을 향해 벌려진 채 고정되고; 상기 레이저발진기(954)의 전방에는 상기 작동블럭(950)에 고정되고, 중앙에는 상기 내부반사체(952)에 대향하는 외부반사체(962)가 구비되며, 나머지는 투명한 반구형상의 투명커버(960)가 구비된 것을 특징으로 하는 에이디에스(ADS) 카메라 촬영영상을 이용한 변화지 자동탐지 시스템을 제공한다.

본 발명에 따르면, 프레임카메라가 아닌 ADS 카메라를 활용하여 동일지역을 주기적으로 촬영한 후 촬영이미지를 비교판독함으로써 변화지를 자동탐지할 수 있고, 또한 항공기를 착륙시키지 않은 상태에서 재촬영이 필요한 지점에 대한 재촬영을 실시할 수 있어, 정확한 영상 이미지를 얻을 수 있음은 물론, 불필요한 작업 및 비용이 소요되지 않는 효과가 있고, 또한 완성된 지도에 표시되는 경사진 지상물을 편집해서 해당 지상물의 정확한 평면모습만이 출력되도록 하고, 이렇게 제작된 지도를 통해 도심지와 같이 수많은 지상물(건물)이 위치한 지역에 대한 길안내를 효과적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 항공사진 지도의 모습을 보인 이미지이고,
도 2는 본 발명에 따른 항공촬영시스템을 설명하기 위한 항공기와 카메라와 감지센서를 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명에 따른 구성 요소간의 연결관계를 나타낸 블록도이고,
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 항공촬영시스템을 나타낸 작동도이고,
도 7은 본 발명에 따른 항공촬영시스템을 구성하는 영상처리장치의 모습을 도시한 블록도이고,
도 8은 본 발명에 따른 항공촬영시스템을 구성하는 영상처리장치가 적용되는 항공촬영이미지를 도시한 도면이고,
도 9는 본 발명에 따른 채색모듈에 의해 도 8의 항공촬영이미지가 채색처리된 모습을 도시한 도면이고,
도 10은 본 발명에 따른 항공촬영시스템의 영상처리방법을 순차 도시한 플로우차트이고,
도 11은 본 발명에 따른 항공촬영시스템의 영상처리방법 적용을 위한 항공촬영모습을 개략적으로 도시한 도면이고,
도 12는 본 발명에 따른 항공촬영시스템의 영상처리방법에 따라 보정된 지상물의 모습을 도시한 도면이고,
도 13은 본 발명에 따른 항공촬영시스템의 영상처리방법에 따라 보정된 수직영상을 보인 이미지이고,
도 14는 본 발명에 따른 항공촬영시스템을 구성하는 간섭체 배제수단의 예시적인 부분 단면도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명은 특히, 후술되는 선등록특허 제0942278호를 그대로 이용한다. 때문에, 이하 설명되는 장치 구성상 특징들은 모두 등록특허 제0942278호에 기재된 사항들이다.

다만, 본 발명은 상기 등록특허 제0942278호에 개시된 구성들 중 간섭체 회피 기능을 더 구현한 부분이 가장 핵심적인 구성상 특징을 이룬다.

따라서, 이하 설명되는 장치 구성과 특징 및 작동관계는 상기 등록특허 제0942278호의 내용을 그대로 인용하기로 하며, 후단부에서 본 발명의 주된 특징과 관련된 구성에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 항공촬영시스템은, 항공기(100)에 설치되는 카메라(200)와, 항공기(100)에 설치되는 감지센서(300)와, 항공기(100)에 설치되는 터치스크린패널(400)과, 항공기(100)에 설치되는 제어유닛(500)을 포함한다.

상기 항공기(100)는, 본체(110)와 본체(110)의 하부에 설치되는 지지대(120)를 갖춘다.

상기 카메라(200)는, 항공촬영에 사용되는 통상의 것으로 본체(110)의 하부에 설치된다.

특히, 상기 카메라(200)는 기존과 같은 프레임카메라가 아니라, ADS 카메라를 사용토록 하며, 이를 통해 같은 지역에 대하여 1년 또는 2년을 주기로 주기적인촬영을 수행하되, 촬영방향과 촬영고도를 동일하게 유지하면 동일 지역에 대한 두 영상을 취득할 수 있다.

이때, 해당 지역에 대한 지형변화가 없었다면 두 영상을 동일하게 나오고 위치 또한 같을 것이고, 만약 그 사이 지형변화가 발생하였다면 서로 다른 영상을 갖게 되므로 시차가 다른 두 영상을 비교하여 변화지의 자동 탐지가 가능하게 된다.

이는 프레임카메라가 사진의 중심을 기준으로 방사상 왜곡이 발생하기 때문에 촬영할 때 마다 건물 모양이 달라 변화지 탐지가 어려웠던 것에 반해, ADS 카메라를 사용할 경우에는 푸시 브룸(Puch Broom) 방식으로 촬영하므로 촬영방향으로는 왜곡이 없으나 촬영 방향의 좌우방향으로만 왜곡이 발생하므로 결국 촬영 영상에 대한 지형변화 확인은 충분히 가능하기 때문이다.

아울러, 상기 감지센서(300)는, 카메라(200)의 하부 주변을 이동하는 촬영방해물체(B)를 감지하기 위한 것으로, 통상의 초음파센서, 적외선센서 등이 사용된다. 이때, 감지센서(300)는 촬영방해물체(B)를 감지하여, 감지신호를 출력한다.

한편, 감지센서(300)는 카메라(200)로부터 최대한 인근에 설치되는 것이 바람직하다.

상기 터치스크린패널(400)은, 통상의 터치스크린 기능을 가지는 것으로, 제어유닛(500)에 의해 작동제어된다.

이때, 터치스크린패널(400)은, 제어유닛(500)에 제어신호를 입력하기 위한 입력메뉴와 제어신호에 따른 출력내용을 디스플레이하는 출력메뉴를 포함한다.

상기 제어유닛(500)은, 촬영할 촬영영역과, 촬영영역에 따른 항공경로를 별도의 단말장치에 의해 입력받아, 항공기(100)가 항공경로를 따라 이동하도록 하고, 카메라(200) 및 감지센서(300)를 작동제어하며, 터치스크린패널(420) 각각의 메뉴를 작동제어한다. 이때, 상기 단말장치의 역할을 터치스크린패널(400)이 할 수 있어, 제어유닛(500)은 터치스크린(400)을 통해 촬영영역 및 항공경로를 입력받을 수도 있다.

또한, 상기 제어유닛(500)은 감지센서(300)로부터 감지신호를 수신하면, 감지신호가 수신될 당시의 촬영 위치를 확인하여 재촬영 영역으로 지정한다.

뿐만 아니라, 상기 제어유닛(500)은, 터치스크린패널(400)으로부터 재촬영항로설정신호가 입력되면, 재촬영 영역으로 설정된 영역까지의 최단 항공경로를 설정하여, 터치스크린패널(400)에 디스플레이한다.

한편, 상기 제어유닛(500)이 항공경로를 설정하는 것은 이미 공지된 사실이므로, 자세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 GPS센서(600)는, GPS인공위성(700)으로부터 위치정보를 받는 통상의 것으로, 제어유닛(500)에 의해 작동제어된다.

상기 GPS인공위성(700)은, GPS센서(600)에 위치정보를 주는 통상의 것으로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 항공촬영시스템을 나타낸 작동도로서, 작업자는 별도의 단말장치를 매개로 제어유닛(500)에 항공촬영을 할 대상지역을 촬영영역으로 설정하고, 촬영영역에 따른 항공경로를 설정한다.

상기와 같이 촬영영역과 항공경로가 설정되면, 작업자는 항공기(100)를 이륙시켜, 항공경로를 따라 항공기(100)를 운행한다.

상기 항공기(100) 운행 중, 제어유닛(500)이 GPS센서(600)로부터 촬영영역에 대한 위치정보를 수신하면, 제어유닛(500)은 카메라(200)와 감지센서(300)를 작동시킨다.

이때, 도 5와 같이, 상기 카메라(200)의 촬영영역 촬영 중 새와 같은 촬영방해물체(B)가 카메라(200)의 촬영각 내로 들어오면, 감지센서(300)는 물체(B)를 감지하여 감지신호를 제어유닛(500)로 출력한다.

한편, 상기 카메라(200)에 의해 대상지역이 촬영중 일 때, 카메라(200)의 촬영각 안으로 새와 같은 물체(B)가 지나가면, 카메라(200)의 영상 이미지에 물체(B)가 표시되어, 정확한 영상 이미지를 촬영할 수 없다.

계속해서, 상기 감지센서(300)로부터 감지신호를 수신한 제어유닛(500)는, 감지신호가 수신된 지점의 경도 및 위도를 확인하여, 해당지역을 재촬영지점으로 지정한다.

상기와 같은 항공촬영과정을 통해 촬영영역에 대한 모든 촬영을 마친 작업자는 재촬영지점으로 지정된 지점에 대한 재촬영을 하기 위해, 터치스크린패널(400)의 재촬영항로설정메뉴(420)를 터치한다. 이때, 제어유닛(500)은 각각의 재촬영지점(RP)까지의 최단 항공경로를 설정하고, 이를 도 6과 같이 재촬영 항공경로(AL)와 재촬영지점(RP)을 맵메뉴(410)에 나타낸다.

이후, 상기 항공기(100)는 재설정된 항공경로를 따라 이동하고, 항공기(100)가 재촬영지점(RP)에 도착하였을시, 제어유닛(500)은 카메라(200)를 작동시켜 재촬영지점(RP)를 재촬영한다.

이렇게 촬영된 영상이미지는 도 7과 같은 영상처리장치에 의해 편집 가공된다.

도 7 내지 도 13에서와 같이, 본 발명에 따른 영상처리장치는 다양한 지역의 항공촬영이미지 데이터를 저장하는 이미지DB(1)와, 지상물 관련 링크정보를 저장하는 링크정보DB(1')와, 이미지DB(1)에서 특정 항공촬영이미지 데이터를 검색하는 이미지검색모듈(2)과, 검색된 항공촬영이미지 데이터를 읽고 출력하는 출력모듈(3)과, 출력모듈(3)에 의해 출력된 항공촬영이미지에서 특정 지점을 선택해 수정해야할 지상물이미지의 탐색 기준을 설정하는 지점선택모듈(4)과, 상기탐색 기준에 따라 수정지상물이미지(20a; 도 12(a) 참고)를 탐색하는 이미지탐색모듈(5)과, 수정된 수정지상물이미지(20a'; 도 12(b) 참고)를 기존 항공촬영이미지 데이터에 적용해 합성 및 갱신처리하는 이미지편집모듈(6)과, 수정해야할 수정지상물이미지(20a)를 수정하는 이미지도화모듈(7)로 이루어진다.

이와 더불어, 본 발명에 따른 영상처리장치는 항공촬영이미지에 포함된 지상물이미지의 색상을 픽셀단위로 확인해서, 일정 범위 내에 있는 픽셀을 공통색상으로 조정해 통일시키는 채색모듈(8)을 더 포함한다.

또한, 수정된 수정지상물이미지(20a)에 링크정보DB(1')에 저장된 관련 정보를 링크시켜서, 사용자의 수치지도이용시 관련 정보를 쉽게 얻을 수 있도록 하는 식별코드링크모듈(9)을 더 포함한다.

데이터를 저장하는 이미지DB(1)와, 링크정보DB(1')와, 이미지DB(1)에서 특정 [0024] 데이터를 검색하는 이미지검색모듈(2)은, 그 구성과 구조가 공지,공용되는 통상적인 기술이므로, 여기서는 그 설명을 생략한다. 참고로, 링크정보DB(1')는 지상물에 대한 각종 링크정보를 저장하는 것으로, 출력모듈(3)에 의해 출력되고 있는 수치지도 형태의 항공촬영이미지 중 사용자가 임의 지상물이미지를 선택할 경우, 식별코드링크모듈(9)에 의해 출력된다.

여기서, 식별코드링크모듈(9)은 링크정보의 출력을 처리하는 것으로, 사용자에 의한 지상물이미지 선택시 링크정보가 게시된 별도의 창을 출력시키거나, 웹브라우저를 구동시켜서 관련 웹사이트에 접속할 수 있도록 할 수 있다.

이에 대한 설명은 아래에서 상세히 한다.

출력모듈(3)은 화면 입력기능을 갖는 공지,공용의 터치스크린(3a)에, 이미지검색모듈(2)이 검색한 데이터를 출력하는 것으로, 본 발명에서 상기 데이터는 항공촬영이미지이고, 출력모듈(3)은 터치스크린(3a)을 통해 항공촬영이미지를 출력하기 위한 공지,공용의 모듈이다. 물론, 출력모듈(3)은 사용자가 터치스크린(3a)을 터치한 지점을 확인해서 해당 정보를 입력하는 기능을 갖는다. 참고로, 출력모듈(3)은 '포토샵(어도비 시스템즈사에서 개발한 레스터 그래픽 편집기)', 마이크로소프트사의 대표적인 운영체제인 윈도우즈의 그래픽 편집기인 '그림판' 등과 같이, 이미지데이터를 확인해 이미지로 출력할 수 있는 통상적인 프로그램일 것이다.

지점선택모듈(4)은 본 발명에 따른 영상처리장치가 항공촬영이미지에서 수정지상물이미지(20a)를 탐색하기 위한 기준을 설정하는 것으로, 탐색을 위한 상기 기준은 항공촬영이미지에 포함된 도로이미지(30)가 될 수 있다.

이를 좀 더 상세히 설명하면, 기준지상물(10; 도 11 참조) 및 수정지상물(20; 도 11 참조)의 인접 지역에는 아스팔트와 같이 균일한 색상의 골재가 포장된 도로가 위치한다. 이러한 도로는 기준지상물(10) 또는 수정지상물(20)과는 매우 근접하므로, 수정지상물(20)의 측면부가 촬영돼 도로 쪽으로 기울어진 외관을 보이게 되는 수정지상물이미지(20a)는 도로이미지(30)의 가장자리 부분을 점유할 수밖에 없다.

본 발명에 따른 영상처리장치는 이러한 특성을 응용한 것으로, 상기 지점선택모듈(4)은 사용자가 터치스크린(3a)을 통해 지정한 한 쌍의 초기점(P1)과 한 쌍의 말기점(P2)을 기준으로 해당 범위 내에 있는 이미지를 도로이미지(30)로 확정한다. 즉, 지점선택모듈(4)은 사용자가 선택한 초기점(P1) 및 말기점(P2)의 각 좌표값을 확인해서 이를 기준직선으로 연결해 잇고, 이렇게 형성된 기준직선은 도로의 경계가 되면서 도로이미지(30)의 범위가 확정되는 것이다.

이미지탐색모듈(5)은 지점선택모듈(4)에 의해 범위와 그 경계가 확정된 도로이미지(30)의 색상을 확인한 후, 도로이미지(30)의 가장자리에 해당하는 픽셀의 지정된 색상을 확인해서, 도로이미지(30)의 색상과 비교해 그 일치여부를 확인한다.

이를 좀 더 상세히 설명하면, 이미지탐색모듈(5)은 앞서 설정한 기준직선에 해당하는 픽셀의 지정된 색상을 확인하고, 이렇게 확인된 색상과 도로이미지(30)의 색상을 비교해서, 일정길이 이상 도로이미지(30)의 색상과는 불일치하면서 서로는 동일한 색상으로 지정된 픽셀의 구간(T)이 확인되면, 해당 구간(T)은 수정지상물이미지(20a)가 위치한 것으로 간주해 이를 수정대상으로 설정한다.

물론, 수정지상물이미지(20a)에 해당하는 픽셀의 지정 색상과 도로이미지(30)에 해당하는 픽셀의 지정 색상이 일치해서 상기 구간(T)이 확인되지 않더라도, 기준직선의 주변 픽셀의 지정 색상도 아울러 확인해서 기준직선으로부터 일정간격이상 벗어난 위치의 픽셀에도 도로이미지(30)의 색상과 동일,유사한 색상이 연속적으로 확인되면, 이는 수정지상물이미지(20a)로 간주해서 이를 수정대상으로 설정한다.

한편, 전술한 바와 같이 이미지탐색모듈(5)은 항공촬영이미지를 구성하는 픽셀의 지정색상을 일일이 확인하고, 이렇게 확인된 내용을 상기 기준직선과 비교해서 수정지상물이미지(20a)를 결정한다. 즉, 픽셀의 지정색상을 확인하고, 이렇게 확인된 상기 지정색상과 이웃하는 다른 픽셀의 지정색상을 비교해서 그 경계를 찾는 것이 이미지탐색모듈(5)이 항공촬영이미지에서 수정지상물이미지(20a)를 결정하는 중요한 기준이 되는 것이다.

그런데, 도 1에서 보인 바와 같이, 항공촬영이미지는 실제 수정지상물(20)을 촬영한 것이므로, 항공촬영이미지를 구성하는 픽셀들은 동일한 색상으로 지정되지 않는다. 즉, 촬영되는 수정지상물(20)은 그 옥상(평면)이 다양한 형상을 이루고, 다양한 종류의 설비(헬기 착륙장, 각종 안테나, 물탱크 설비 등)가 설치되며, 다양한 방향으로의 그림자들이 형성되므로, 항공촬영이미지에 포함된 수정지상물이미지(20a)는 그 범위 내에서도 해당 픽셀들이 각각 다양한 색상으로 지정된다.

결국, 이미지탐색모듈(5)은 픽셀별로 다양한 색상이 지정된 상태의 항공촬영이미지를 확인해서, 독립된 수정지상물이미지(20a)를 구분해야하고, 이렇게 구분된 수정지상물이미지(20a)가 이웃하는 다른 지상물이미지 또는 도로이미지(30)와 어떤 형태로 겹쳐지거나 간섭되는지를 분석해야 하므로, 이미지탐색모듈(5)의 동작을 위해 요구되는 시스템의 부하가 지나치게 증가하는 문제가 발생했다.

더욱이, 사용자는 출력모듈(3)의 터치스크린(3a)에 출력되는 항공촬영이미지를 확인해서 이미지탐색모듈(5)의 탐색 결과가 올바른지 여부도 확인해야 하는데, 도 1에 도시한 바와 같이 항공촬영이미지에 포함된 수많은 지상물이미지가 서로 비슷한 형태와 색상을 가지므로, 시각적으로 지상물이미지들과 도로이미지(30) 등을 명확히 구분하는 것은 쉽지 않다.

이러한 문제를 해소하기 위해 본 발명에 따른 영상처리장치는 채색모듈(8)을 더 포함한다.

채색모듈(8)은 항공촬영이미지에 포함된 지상물이미지들을 다양한 색상으로 명확히 구분시켜서, 이미지탐색모듈(5)은 물론 사용자도 시각적으로 지상물이미지를 쉽게 구별할 수 있도록 한다.

이를 위해 채색모듈(80)은 항공촬영이미지의 각 픽셀을 확인해서 동일,유사한 색상으로 지정돼 연속성을 갖도록 배치된 픽셀들을 검색한 후, 이들을 일렬로 연결해 경계선을 형성시킨다. 여기서 상기 연속성이란, 동일,유사한 색상으로 지정된 픽셀이 바로 이웃하는 것은 물론, 동일,유사한 색상으로 지정된 픽셀이 일정 간격 범위 내에 있는 것을 의미한다. 즉, 동일,유사한 색상으로 지정된 픽셀이 일정 간격 범위 내로 일렬 배치된다면, 이를 연결해서 경계선으로 형성시키는 것이다.

한편, 이렇게 형성된 경계선이 일렬로 연결되어 일정한 범위의 폐구간을 형성하지 않고 일단 또는 양단이 끊긴 형태를 이룬다면, 해당 경계선은 지상물이미지의 경계가 아니므로, 해당 픽셀의 색상은 배경 색상으로 설정된 색상으로 지정해서 지상물이미지가 아닌 것으로 간주한다.

참고로, 건물은 동일한 골재로 건축되므로, 당해 건물을 촬영한 지상물이미지는 그 테두리가 동일한 색상으로 명확히 구분될 것이고, 이 테두리를 따라 상기 경계선이 형성될 것이다.

채색모듈(8)에 의해 경계선이 확정되면, 경계선의 폐구간에 있는 픽셀의 지정색상은 무시하고 이들을 동일한 색상으로 지정한다. 이때, 이웃하는 다른 지상물이미지와의 시각적인 구분을 더욱 명확히 하기 위해, 채색모듈(8)은 이웃하는 다른 지상물이미지에 적용하는 색상이 서로 대비되도록 한다.

계속해서, 이미지도화모듈(7)은 설정된 수정지상물이미지(20a)를 수정하고, 이미지편집모듈(6)은 수정된 수정지상물이미지(20a')를 항공촬영이미지에 적용해 갱신하는 것이며, 식별코드링크모듈(9)은 링크정보DB(1')에 저장된 링크정보를 이미지도화모듈(6)에 의해 수정된 수정지상물이미지(20a')에 링크시켜서 사용자의 상기 수정된 수정지상물이미지(20a') 선택시 해당 링크정보가 링크정보DB(1')에서 검색돼 출력되도록 하는 것으로, 이에 대한 설명은 아래에서 좀 더 상세히 한다.

도 11 내지 도 13에서와 같이, 본 발명에 따른 영상처리방법은 항공촬영시 촬영되는 지상물의 측면부를 보정해서, 지도로서 완성된 항공촬영이미지가 지상물의 평면만을 정확히 표시할 수 있도록 하고, 이를 통해 상기 항공촬영이미지가 지도의 기능을 효과적으로 수행할 수 있도록 한다.

영상처리방법에 대해 설명하면, 다음과 같다.

S11; 수정대상 선택단계

출력모듈(3)은 다양한 지상물이미지(10a, 20a)를 포함하는 항공촬영이미지를 출력하고, 전술한 바와 같이 지점선택모듈(4) 및 이미지탐색모듈(5)은 수정지상물이미지(20a)를 탐색해 결정한다.

출력모듈(3)에 의한 출력시에는 항공촬영이미지 원본이 그대로 출력될 수도 있고, 채색모듈(8)에 의해 채색돼 수정된 항공촬영이미지가 출력될 수도 있을 것인데, 출력모듈(3)은 사용자가 스스로의 선택에 따라 상기 두 가지의 항공촬영이미지를 선택적으로 출력되도록 하는 것이 바람직할 것이다.

S12; 수정대상 기준점 설정단계

수정지상물이미지(20a)가 결정되면, 항공촬영이미지에서 수정지상물이미지(20a)가 점유하고 있는 범위를 확인하고, 수정지상물이미지(20a)가 갖는 모서리를 기준점(a1 내지 a6)으로 설정한다. 물론, 기준점(a1 내지 a6)으로 선택되는 모서리는 도 12(a)에 도시한 바와 같이 수정지상물이미지(20a)의 평면부와 측면부의 경계부에 위치한 모서리(a3, a4)도 포함된다.

이를 위해, 이미지탐색모듈(5)은 채색모듈(8)이 수정지상물이미지(20a)에 해당하는 픽셀에 일괄적으로 지정한 색상을 확인해서 수정지상물이미지(20a)의 경계를 확정하고, 이렇게 확정된 경계에서 모서리부분을 확인해서 상기 기준점(a1 내지 a6)을 설정한다.

이미지탐색모듈(5)은 수정지상물이미지(20a)의 기준점(a1 내지 a6)을 설정하면, 이 기준점(a1 내지 a6)을 기준으로 수정지상물이미지(20a)의 전체 폭(w1)과 평면부 폭(w2)을 각각 연산한다.

참고로, 기준점(a1 내지 a6)이 설정되며 이미지탐색모듈(5)은 픽셀을 매개로해당 지점에 대한 좌표값을 확인하고, 이 좌표값들을 이용해 공지,공용의 연산방법으로 수정지상물이미지(20a)의 전체 폭(w1)과 평면부 폭(w2)을 연산할 수 있다. 여기서, 전체 폭(w1)과 평면부 폭(w2)이란, 수정지상물이미지(20a)의 기울어진 방향으로의 전체 및 평면부의 길이가 될 것이다.

또한, 채색모듈(8)에 의한 색상 지정은 이미지탐색모듈(5)의 탐색 기능 및 연산기능에 대한 정확성을 높이기 위한 것이므로, 이미지탐색모듈(5)에 의한 수정대상 및 기준대상에 대한 기준점 설정이 완료되면, 해당 항공촬영이미지를 원상태로 복귀시키거나, 채색모듈(8)에 의한 색상 지정을 항공촬영이미지의 복사본에 적용해 기준점을 설정한 후 이를 폐기 또는 이미지DB(1)에 저장관리할 수 있을 것이다.

S13; 기준대상 선택단계

비행중인 항공기에서 지상을 촬영할 시에는 도 11에 도시한 바와 같이 특정 지상물의 평면이 정확히 촬영될 수 있다. 물론, 기준지상물(10)의 평면만을 100%로 촬영해서 항공촬영이미지에 출력할 수는 없으므로, 사용자가 육안으로 확인할 때 평면으로 지각되면서 주변 도로이미지(30)를 식별할 수 있다면 기준지상물이미지(10a)로 선택되기에 충분하다 할 것이다.

한편, 사용자는 전술한 조건을 충족하는 기준지상물(10)을 기준대상으로 선택하되, 수정대상으로 선택된 수정지상물(20)의 위치를 고려해 선택하는 것이 바람직하다. 즉, 기준지상물(10)은 수정지상물(20)의 측면이 보이도록 기울어진 방향과 동일직선상에 위치하는 지상물을 선택해서 이를 기준대상으로 하는 것이다.

따라서, 이미지탐색모듈(5)은 수정지상물이미지(20a)가 도로이미지(30)를 덮은 방향으로 검색직선을 형성하고, 출력모듈(3)은 상기 검색직선을 터치스크린(3a)에 출력해서, 사용자가 검색직선상에 위치한 이미지들 중 기준지상물이미지(10a)로 선택할 지점을 터치해 이를 입력할 수 있도록 한다.

S14; 기준대상 기준점 설정단계

기준지상물이미지(10a)가 선택되면, 이미지탐색모듈(5)은 사용자가 터치한 지점 픽셀의 지정 색상을 확인해서, 당해 색상과 동일,유사한 픽셀의 범위를 기준지상물이미지(10a)의 경계로 확정하고, 이렇게 확정된 경계에서 모서리부분을 확인해서 상기 기준점(b1 내지 b4)을 설정한다. 물론, 기준지상물이미지(10a)에 해당하는 픽셀들 또한 채색모듈(8)에 의해 동일한 색상이 지정되므로, 기준지상물이미지(10a) 또한 정확히 한정돼 설정될 것이다.

상기 기준점(b1 내지 b4)이 설정되면, 이미지탐색모듈(5)은 기준점(b1 내지 b4)을 기준으로 전술한 바와 같이 기준지상물이미지(10a)의 평면 폭(L1)을 연산한다.

S15; 촬영각 연산단계

기준지상물이미지(10a)가 선택되면, 이미지도화모듈(7)은 도 11에 도시한 바와 같이 촬영중인 항공기가 기준지상물(10)의 직상방에 위치하면서 해당 기준지상물(10)을 촬영하는 것으로 구조화한다.

한편, 이미지도화모듈(7)은 기준지상물(10)과 수정지상물(20) 간의 실제 중심거리(d)를 확인한다. 중심거리(d)는 기준지상물이미지(10a)의 기준점(b1 내지 b4) 내 중심점과 수정지상물이미지(20a) 평면부의 기준점(a3 내지 a6) 내 중심점 간 거리를 연산한 후, 그 결과값을 항공촬영이미지의 축척 정도로 환산해 얻을 수 있다.

아울러, 이미지검색모듈(2)은 이미지DB(1)에서 당해 항공촬영이미지 촬영시 항공기의 고도(h2)와, 수정지상물(20)의 실제 높이(h1)를 검색해 확인한다.

계속해서, 이미지도화모듈(7)은 항공기에서 촬영된 수정지상물(20)의 촬영각([0059] θ)을 연산한다. 여기서 촬영각(θ)이란 카메라의 촬영방향과 수정지상물(20)의 배치방향의 각을 가리키는 것이다. 따라서, 항공기가 기준지상물(10)의 직상방에 위치하면서 항공기의 카메라가 기준지상물(10)을 촬영하는 촬영각(θ)은 '0도'가 될 것이다.

촬영각(θ) 연산을 위해서는 아래의 [수학식 1]을 이용한다.

[수학식 1]

S16; 수정대상 범위연산단계

도 11 및 도 12에 도시한 바와 같이, 항공기의 카메라가 수정지상물(20)의 직상방에 위치하지 못하면, 촬영된 수정지상물이미지(20a)는 수정지상물(20)의 평면부와 측면부가 포함돼 출력된다.

즉, 수정지상물이미지(20a)가 점유하는 것처럼 보이는 항공촬영이미지 내 면적은, 수정지상물(20)이 지상을 점유하는 평면적을 항공촬영이미지의 축척 정도로 연산해 얻은 면적과 차이가 있는 것이다.

이를 좀 더 상세히 설명하면, 수정지상물이미지(20a)는 항공촬영시 수정지상물(20)이 비스듬히 촬영되면서 그 수정지상물이미지(20a)에 수정지상물(20)의 평면부와 측면부가 포함되고, 이로 인해 수정지상물(20)이 실제로 점유하지 않은 지상부분이 수정지상물(20)에 의해 가려진다. 이렇게 촬영된 항공촬영이미지에는 수정지상물(20)이 가린 부분도 수정지상물(20)의 일부분으로 확인되어서, 수정지상물이미지(20a)는 수정지상물(20)의 실제모습보다 큰 구조물로 보이게 된다.

물론, 이러한 오류는 수정지상물이미지(20a)에 인접하는 도로이미지(30)까지 가려 보이지 않게 하므로, 당해 항공촬영이미지를 기반으로 제작된 지도를 이용하는 사용자는 지도이용에 혼란을 느끼게 된다.

따라서, 이러한 문제점을 해소하기 위해 항공촬영이미지에 출력된 수정지상물이미지(20a)의 크기를 보정해서, 항공기가 수정지상물(20)의 직상방에서 촬영한 것과 같은 효과를 발하는 항공촬영이미지 수정을 진행한다.

이를 위해 이미지도화모듈(7)은 보정해야 할 항공촬영이미지 내 수정지상물이미지(20a)의 평면부 폭(w2)과, 촬영각(θ)을 [수학식 2]에 대입해서, 수정지상물(20)의 평면을 직상방에서 촬영했을 때의 수정된 평면부 폭(L2)을 연산한다.

[수학식 2]

S17; 수정대상 이미지보정단계

이미지도화모듈(7)은 수정된 평면부 폭(L2)에 맞춰 보정된 수정지상물이미지(20a')를 완성하고, 이를 별도의 레이어 형식을 갖는 데이터로서 이미지DB(1)에 저장한다. 보정된 수정지상물이미지(20a')는 기존 수정지상물이미지(20a)의 측면부는 제거되고, 평면부의 크기는 수정된 평면부 폭(L2)에 맞춰 보정된다.

여기서, 이미지도화모듈(7)에 의한 수정된 수정지상물이미지(20a')의 도화는 다음과 같이 진행된다.

우선, 기존 수정지상물이미지(20a)의 평면부만을 절개해 독립된 평면이미지로 확보한다. 이렇게 확보된 평면이미지는 기존의 수정지상물이미지(20a) 평면부의 폭(w2) 대비 수정된 수정지상물이미지(20a')의 수정된 평면부폭(L2)의 비율에 따라 변형되는데, 이러한 변형은 공지,공용의 이미지변형기술을 적용할 수 있다.

참고로, 이미지변형기술이라 함은 '포토샵(어도비 시스템즈사에서 개발한 레스터 그래픽 편집기)', 마이크로소프트사의 대표적인 운영체제인 윈도우의 그래픽 편집기인 '그림판', 통상적이 워드프로그램에서 이미지를 '붙여넣기'하는 기술 등에서 널리 적용되는 기능으로, 이미지도화모듈(7)은 상기 기능을 통해 이미지의 가로 및 세로 길이의 비율을 결정해서 해당 비율로 이미지의 크기를 조정할 수 있다.

한편, 이미지편집모듈(6)에 의한 수정된 평면부를 합성할 때의 기준은 기준지상물이미지(10a)와 직접 마주하는 모서리(a1, a2)로 한다. 이는 수정지상물이미지(20a)의 기울어진 모습과는 상관없이 기준지상물이미지(10a)와 비교해 상기 모서리(a1, a2)는 지상에서 항시 고정된 위치이기 때문이다.

계속해서, 수정된 수정지상물이미지(20a')는 항공촬영이미지와는 분리된 별도의 레이어 형식을 취하고, 식별코드링크모듈(9)에 의해 링크정보DB(1')의 관련 링크정보와 링크돼 이미지DB(1)에 저장된다.

한편, 식별코드링크모듈(9)은 링크정보가 게시된 별도의 창을 출력하도록 되어서, 사용자가 레이어 형식의 상기 수정된 수정지상물이미지(20a')를 선택하면, 식별코드링크모듈(9)은 이를 인식해서 상기 창을 출력한다.

여기서, 수정된 수정지상물이미지(20a')의 수정된 평면도는 건물과 같은 지상물이므로, 링크정보는 해당 지상물의 명칭, 위치, 크기, 용도 등과 같은 데이터가 될 것이다.

S18; 이미지합성단계

도 12에 도시한 바와 같이, 수정지상물이미지(20a')의 수정이 완료되면, 기존 수정지상물이미지(20a)가 점유해 출력되지 못했던 음영부분(D)의 처리가 요구된다. 이를 위해 이미지편집모듈(6)은 이미지검색모듈(2)을 통해 이미지DB(1)에서 음영부분(D)의 실제이미지가 촬영된 다른 항공촬영이미지를 검색하고, 이렇게 검색된 다른 항공촬영이미지를 수정지상물이미지(20a')가 포함된 항공촬영이미지의 크기 및 해상도에 일치시킨다. 참고로, 이미지DB(1)에 저장된 항공촬영이미지는 수치지도로서 그 기능을 수행하는 데이터이므로, 상기 항공촬영이미지에는 GPS좌표가 적용된 수치지도데이터이다. 따라서, 이미지편집모듈(6)은 음영부분(D)에 대한 GPS좌표를 확인하고, 이를 기초로 이미지DB(1)를 검색해서 음영부분(D) 전체가 정상적으로 출력된 다른 항공촬영이미지를 검색할 수 있다.

상기 실제이미지와 항공촬영이미지의 크기 및 해상도가 일치되면, 이미지편집모듈(6)은 다른 항공촬영이미지에서 절개된 음영부분(D)의 실제이미지를 수정지상물이미지(20a')를 포함한 항공촬영이미지의 음영부분(D)에 합성해서, 도 13(본 발명에 따른 영상처리방법에 따라 보정된 수직영상을 보인 이미지)에 도시한 바와 같이 음영부분(D)을 제거하고, 완전한 수직영상이 출력되도록 한다.

S19; 수직영상 데이터갱신단계

수정지상물이미지(20a')의 보정이 완료되면, 이미지편집모듈(6)은 실제이미지가 합성된 항공촬영이미지 데이터를 이미지DB(1)에 입력해 갱신한다.

이와 같은 기본 구성을 전제로 한 상태에서, 본 발명은 도 14에서와 같이, 간섭체 출현을 예방할 수 있도록 교란용 레이저를 발진하는 레이저발진기(954)를 더 구비하도록 구성된다.

이때, 상기 레이저발진기(954)는 발진 효율과 발진 반경을 넓혀 간섭체 출현 차단 효과를 높일 수 있도록 도 14에 예시된 바와 같은 투명커버(960)와 내부반사체(952)를 더 구비할 수 있는데 이에 대하여는 하기에서 더 구체적으로 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 추가 실시예를 구현하기 위해, 항공기 동체에는 카메라베이스(BA)가 고정된다.

그리고, 상기 카메라베이스(BA)에는 카메라(200)를 비롯한 상술한 감지센서(300)가 앞서 설명한 바와 동일한 구조로 설치된다.

아울러, 상기 카메라베이스(BA)의 직하방에는 상기 카메라(200)를 포함하는 형태로 고정플레이트(900)가 고정된다.

상기 고정플레이트(900)는 하방이 개방된 원통형이어도 무방하지만, 설치 구조의 안정성 측면에서 사각박스 형태를 취함이 바람직하다.

또한, 상기 카메라(200)는 앞서 설명하였듯이, 프레임카메라의 일종인 DMC카메라가 아니라, ADS카메라이다.

뿐만 아니라, 상기 고정플레이트(900)의 외주면 일부에는 상하방향으로 일정길이 가이드홈(910)이 형성된다.

나아가, 상기 고정플레이트(900)의 내벽면, 특히 상기 가이드홈(910)이 형성된 하측 부위에는 작동실린더(920)가 고정되고, 상기 작동실린더(920)에는 실린더로드(930)가 연결되며, 상기 실린더로드(930)의 단부에는 고정로드(940)가 링크된다.

그리고, 상기 고정로드(940)에는 작동블럭(950)이 일체로 고정되는데, 상기 작동블럭(950)은 상기 가이드홈(910) 보다 폭이 큰 블럭체이며, 선단면은 하방향으로 경사형성되어 발진되는 레이저가 하방향으로 향해 큰 반경을 가지고 발진될 수 있도록 구성된다.

이때, 상기 고정로드(940)는 상기 가이드홈(910)을 관통하여 상기 실린더로드(930)와 링크되고, 상기 작동블럭(950)은 상기 고정플레이트(900)의 외표면에 밀착된 상태로 접촉이동되게 구성된다.

또한, 상기 작동블럭(950)의 경사면 중앙에는 레이저발진기(954)가 고정되고, 상기 레이저발진기(954)를 가운데 두고 둘레를 따라 반사갓 형태의 내부반사체(952)가 고정되는데, 상기 내부반사체(952)는 반사효율을 높이기 위해 표면이 알루미늄 코팅됨이 바람직하며, 발진되는 레이저의 발진 반경을 극대화시키기 위해 구비된다.

뿐만 아니라, 상기 레이저발진기(954)의 전방에는 반구형상의 투명커버(960)가 구비되는데, 투명커버(960)의 후단은 상기 작동블럭(950)에 고정되고, 선단면 중앙부에는 일정반경에 걸쳐 외부반사체(962)가 구비된다.

다시 말해, 상기 투명커버(960)는 중앙의 외부반사체(962)만 불투명한 상태로 반사할 수 있도록 구성되며, 나머지는 투명한 상태로 유지된다.

여기에서, 상기 외부반사체(962)는 내부반사체(952)를 향해 반사할 수 있도록 배치되므로 결국 레이저발진기(954)를 통해 발진된 레이저의 일부는 도시된 화살표와 같이 외부반사체(962)에 도달한 뒤 반사되어 내부반사체(952)로 도달하고, 다시 내부반사체(952)에서 반사되어 투명한 부분을 통해 방사상으로 분산된다.

때문에, 상기 내,외부반사체(952,962)의 상호 반사를 통해 발진되는 레이저의 발진반경을 확대시킬 수 있게 된다.

이러한 레이저발진 구조는 상기 고정플레이트(900)의 외표면에서 둘레를 따라 다수개 설치됨으로써 360°전범위에 걸쳐 레이저 발진이 가능하며, 이에 따라 조류 등 주변 간섭체의 출현을 원천 차단할 수 있게 되므로 촬영 품질이 높아지고, 촬영불량의 문제가 해소된다.

100; 항공기 200; 카메라
300; 감지센서 400; 터치스크린패널
500; 제어유닛 600; GPS감지센서
700; GPS인공위성

Claims

항공기(100)에 설치되는 카메라(200)와; 항공기(100)에 설치되어, 카메라(200)의 하부를 이동하는 촬영방해물체(B)를 감지하는 감지센서(300)와; 항공기(100)에 설치되며, 제어유닛(500)을 제어하기 위한 제어신호를 입력하고, 입력된 제어신호에 따른 출력내용을 디스플레이하는 터치스크린패널(400)과; 항공기(100)에 설치되어, 항공기(100) 운행 중 항공기(100)가 영상촬영영역에 도달되면, 카메라(200)를 매개로 영상촬영영역을 촬영하고, 촬영중 감지센서(300)로부터 촬영방해물체 감지신호가 수신되면, 해당 영상촬영영역을 재촬영영역으로 지정하며, 터치스크린패널(400)로부터 재촬영영역의 최단 항공경로를 재설정하라는 제어신호가 입력되면, 재촬영영역으로의 최단 항공경로를 설정하는 제어유닛(500);을 포함하고, 상기 항공기(100)를 통해 촬영된 항공촬영이미지를 판독, 편집, 갱신하도록 영상처리장치를 더 포함하되, 상기 영상처리장치는 GPS좌표가 적용된 항공촬영이미지 데이터와, 항공촬영이미지의 촬영 고도(h2) 정보와, 지상물이미지의 높이(h1)정보와, 하기 이미지도화모듈(7)이 수정지상물이미지(20a)의 수정 전 평면부 이미지를 분리해서 수정된 평면부폭(L2)에 맞춰 그 크기를 조정한 이미지를 항공촬영이미지와 분리된 레이어 형식으로 저장하는 이미지DB(1); 지상물이미지 관련 링크정보를 저장하는 링크정보DB(1'); 이미지DB(1)의 데이터 및 정보를 검색하는 이미지검색모듈(2); 이미지검색모듈(2)이 검색한 항공촬영이미지 데이터와, 수정지상물이미지(20a)의 수정 전 평면부 이미지를 분리해서 수정된 평면부 폭(L2)에 맞춰 그 크기를 조정한 레이어 형식의 이미지를, 입력기능을 갖는 터치스크린(3a)을 통해 출력하는 출력모듈(3); 터치스크린(3a)에 출력되는 항공촬영이미지 내 지정된 한 쌍의 초기점(P1)과 한 쌍의 말기점(P2)의 좌표값을 확인하고, 상기 좌표값을 잇는 기준직선을 설정해서 초기점(P1)과 말기점(P2)으로 둘러싸인 범위를 도로이미지(30)의 범위로 확정하는 지점선택모듈(4); 항공촬영이미지의 픽셀들 중 동일한 색상으로 지정돼 연속성을 갖도록 배치된 픽셀들을 일렬로 연결한 경계선을 형성하고, 상기 경계선으로 둘러싸인 폐구간의 해당 픽셀들을 동일 색상으로 지정해서 출력모듈(3)을 통해 출력되도록 하는 채색모듈(8); 도로이미지(30)에 해당하는 픽셀의 지정색상을 확인하고, 상기 기준직선상에 도로이미지(30)의 지정색상과는 불일치하면서 서로 동일한 색상으로 채색모듈(8)에 의해 지정된 픽셀 범위의 경계를 확정해서 상기 경계의 모서리를 수정지상물이미지(20a)의 기준점(a1 내지 a6)으로 설정하고, 수정지상물이미지(20a)가 도로이미지(30)를 덮은 방향으로 검색직선을 형성해서 출력모듈(3)을 통해 터치스크린(3a)에 출력하고, 검색직선상에 선택된 지점에 해당하는 픽셀의 지정색상을 확인하고, 당해 색상과 동일한 색상으로 채색모듈(8)에 의해 지정된 픽셀 범위를 기준지상물이미지(10a)의 경계로 확정해서 상기 경계의 모서리를 기준지상물이미지(10a)의 기준점(b1 내지 b4)을 설정하고, 수정지상물이미지(20a)의 기준점(a1 내지 a6)을 통해 수정지상물이미지(20a)의 평면부 폭(w2)을 연산하는 이미지탐색모듈(5); 기준지상물(10)과 수정지상물(20) 간 중심거리(d)와 상기 항공촬영이미지의 촬영 고도(h2)와 수정지상물(20)의 높이(h1)를 확인해서 에 대입해 촬영각(θ)을 연산하고, 수정지상물이미지(20a)의 평면부 폭(w2)과 촬영각(θ)을 에 대입해 수정된 평면부 폭(L2)을 연산하고, 수정지상물이미지(20a)의 수정 전 평면부 이미지를 분리해서 수정된 평면부 폭(L2)에 맞춰 그 크기를 조정하고, 수정지상물이미지(20a)의 측면부 이미지는 제거하는 이미지도화모듈(7); 수정지상물이미지(20a)의 수정 전 평면부 이미지를 분리해서 수정된 평면부 폭(L2)에 맞춰 그 크기를 조정한 레이어 형식의 이미지에, 링크정보DB(1')에 저장된 해당 링크정보를 링크시키고, 출력모듈(3)에 의해 출력된 상기 레이어 형식의 이미지 선택시 해당 링크정보가 게시된 창이 출력되도록 처리하는 식별코드링크모듈(9); 및 상기 측면부 이미지가 제거된 항공촬영이미지에 수정된 평면부를 합성하고, 수정지상물이미지(20a)의 측면부 이미지 제거로 형성된 음영부분(D)의 GPS좌표를 확인해서 이미지DB(1)에서 음영부분(D)의 실제이미지를 포함한 다른 항공촬영이미지를 이미지검색모듈(2)을 매개로 검색하고, 상기 다른 항공촬영이미지의 실제이미지를 크기 및 해상도를 일치시켜서 음영부분(D)에 합성하고, 이미지DB(1)의 항공촬영이미지 데이터를 갱신하는 이미지편집모듈(6);을 포함하되,
상기 카메라(200)는 동일 지역을 주기적으로 촬영하고 비교하여 변화지 자동 탐지가 가능한 ADS 카메라이고;
상기 카메라(200) 및 감지센서(300)가 설치되는 카메라베이스(BA)는 항공기 동체에 고정되며;
상기 카메라베이스(BA)에는 하방이 개방된 사각박스 형상의 고정플레이트(900)가 고정되고;
상기 고정플레이트(900)의 외표면 일부에는 상하방향으로 일정폭의 가이드홈(910)이 천공 형성되며;
상기 가이드홈(910) 하부의 고정플레이트(900) 내벽면에는 실린더로드(930)를 갖는 작동실린더(920)가 고정되고;
상기 실린더로드(930)에는 상기 가이드홈(910)을 관통하여 고정로드(940)가 링크되며;
상기 고정로드(940)에는 상기 가이드홈(910)의 폭보다 크고, 고정플레이트(900)의 외표면을 따라 승하강되며, 선단면은 하향 경사진 작동블럭(950)이 고정되고;
상기 작동블럭(950)의 선단면 중앙에는 레이저발진기(954)가 고정되며;
상기 레이저발진기(954) 둘레에는 반사갓 형태의 내부반사체(952)가 바깥을 향해 벌려진 채 고정되고;
상기 레이저발진기(954)의 전방에는 상기 작동블럭(950)에 고정되고, 중앙에는 상기 내부반사체(952)에 대향하는 외부반사체(962)가 구비되며, 나머지는 투명한 반구형상의 투명커버(960)가 구비된 것을 특징으로 하는 에이디에스(ADS) 카메라 촬영영상을 이용한 변화지 자동탐지 시스템.