KR101860448B1 - 무인비행체를 이용한 사용자 지향적 경관 시뮬레이션 영상제공시스템 - Google Patents

무인비행체를 이용한 사용자 지향적 경관 시뮬레이션 영상제공시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 무인비행체를 이용한 사용자 지향적 경관 시뮬레이션 영상제공 시스템은 무인비행체로부터 영상데이터 및 위치정보를 수신하는 수신부; 상기 영상데이터를 고도 정보를 포함하는 위치정보와 연계하여 저장하는 저장부; 상기 위치정보를 이용하여 상기 영상데이터를 기준 높이별 영상데이터로 분류한 복수 개의 고도별 영상데이터를 생성하는 고도별 영상생성부; 건축물의 위치정보 및 높이정보가 포함된 공간모델 데이터가 저장되는 공간데이터DB부; 상기 공간모델 데이터에서 추출된 층별 높이 정보와 매칭되는 고도별 영상 데이터인 시뮬레이션 영상데이터를 생성하는 데이터처리부; 층별정보 또는 높이정보가 포함된 조망요청신호를 입력받는 인터페이스부; 및 상기 조망요청신호에 해당하는 시뮬레이션 영상데이터를 선별하여 출력하는 출력제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

무인비행체를 이용한 사용자 지향적 경관 시뮬레이션 영상제공시스템{SYSTEM FOR PROVIDING VIEW SIMULATION IMAGE WITH USER ORIENTATION}
본 발명은 경관 시뮬레이션 영상을 생성하고 제공하는 시스템에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 무인비행체에 장착된 카메라가 촬영하는 영상데이터, 위치정보, 고도 정보 및 모델링된 건물의 특성 정보를 유기적으로 결합하여 모델링된 건물 등에서 사용자가 원하는 특정 위치 또는 층별 높이의 경관을 제공하는 무인비행체를 이용한 사용자 지향적 경관 시뮬레이션 영상제공시스템에 관한 것이다.
아파트, 집합 건물, 상가, 주상복합 건물 등은 실제 건설이 완료되기 전 특정 비율로 축소된 모델링된 조형물이나 모델 하우스(견본 주택) 등이 사용자에게 제공되고, 사용자는 이러한 조형물이나 모델 하우스를 통하여 그 형태, 구조, 조경 환경은 물론, 건물 주변과 건물 주변의 시장적 환경 등을 파악하게 된다.
근래에는 아파트 등이 고층화되어 가는 추세이며, 이러한 추세에 따라 고층 건물의 층별 높이에 따라 다양하고 정밀한 가격대가 형성되어 가고 있어 각 층별 높이에 따른 외부 경관도 구매 의사 결정이나 가격 형성에 주요한 요인이 되고 있다.
그러나 건축물이 완성되기 전에는 건물의 실체가 존재하지 않으므로 각 층별 조망을 확인하는 것은 불가능하며 또한, 건축물이 완성된 이후라 할지라도 각 층마다의 출입이 자유롭지 못하므로 각 층별 구조에 따른 외부 조망을 사용자가 자유롭고 객관적으로 확인할 수 있는 방법은 극히 제한적이라고 할 수 있다.
저층의 경우 해당 부지의 평면 위치에서 어느 정도 육안으로 확인이 될 수 있다고 하여도 고층 건물(아파트)의 경우 해당 층의 거실이나 또는 베란다 창문을 통하여 조망되는 외부 경관의 모습을 사용자가 객관적으로 확인하는 방법이 없는 실정이다.
한편, 근래 드론(무인비행체)이 촬영하는 영상을 이용하는 다양한 방법이 시도되고 있기는 하나 종래에는 한국공개특허공보 2016-0125215호 등에 개시된 바와 같이 드론에서 촬영한 영상을 이용하여 경로를 확인하여 안내하거나 보행하는 사용자가 주변 건물과의 충돌 등을 예상하는 방법 등으로 이용되거나 특정 시설물을 모니터링하는 방법으로 활용될 뿐, 모델링된 건물과 연계하여 모델링된 건물의 각 층별 경관 내지 조망 영상을 사용자의 니즈(NEEDS)에 부합되도록 다양한 방법으로 제공하지 못하고 있다.
한국공개특허공보 10-2016-0125212호(2016.10.31.) 한국등록특허공보 10-1662071호(2016.09.27.)
본 발명은 상기와 같은 배경에서 상술된 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 무인비행체가 촬영하는 영상데이터, 촬영이 이루어지는 고도 정보, 위치정보, 모델링된 건물의 층별 높이 정보 등을 유기적으로 결합하는 프로세싱을 통하여 사용자가 원하는 층별 높이의 경관 내지 조망에 대한 영상 데이터를 사용자 니즈에 부합되는 다양한 방법으로 제공할 수 있는 시스템 내지 영상데이터 구축에 대한 인프라를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 아래의 설명에 의하여 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의하여 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 구성과 그 구성의 조합에 의하여 실현될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 무인비행체를 이용한 사용자 지향적 경관 시뮬레이션 영상제공 시스템은 카메라, GPS센서 및 고도센서가 구비된 무인비행체로부터 영상데이터 및 위치정보를 수신하는 수신부; 상기 영상데이터를 고도 정보를 포함하는 위치정보와 연계하여 저장하는 저장부; 상기 위치정보를 이용하여 상기 영상데이터를 기준 높이별 영상데이터로 분류한 복수 개의 고도별 영상데이터를 생성하는 고도별 영상생성부; 건축물의 위치정보 및 높이정보가 포함된 공간모델 데이터가 저장되는 공간데이터DB부; 상기 공간모델 데이터에서 추출된 층별 높이 정보와 매칭되는 고도별 영상 데이터인 시뮬레이션 영상데이터를 생성하는 데이터처리부; 층별정보 또는 높이정보가 포함된 조망요청신호를 입력받는 인터페이스부; 및 상기 조망요청신호에 해당하는 시뮬레이션 영상데이터를 선별하여 출력하는 출력제어부를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 고도별 영상생성부는 구체적으로 상기 무인비행체의 촬영이 개시되는 지점의 초기 고도정보 및 촬영이 종료되는 지점의 최후 고도정보를 추출하는 고도추출부; 촬영 개시 지점부터 촬영 종료 지점까지의 각 높이별 영상데이터를 상하 방향으로 통합한 통합영상데이터를 생성하는 영상통합부; 및 상기 초기 고도정보와 최후 고도정보의 고도 차이정보 및 기준 높이정보를 이용하여 상기 통합영상데이터를 복수 개의 기준 높이별 영상데이터로 분리시켜 상기 복수 개의 고도별 영상 데이터를 생성하는 영상분류부를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
여기에서 본 발명의 상기 무인비행체는 광학 특성정보가 서로 다른 제1 및 제2 카메라가 장착될 수 있으며 이 경우 본 발명의 상기 수신부는 상기 제1 및 제2 카메라 각각의 영상데이터를 수신하고, 상기 데이터처리부는 상기 제1 및 제2카메라 각각의 영상데이터를 이용하여 서로 다른 뷰각(view angle)의 시뮬레이션 영상데이터를 생성하도록 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 조망요청신호는 경관 조망이 이루어지는 경관위치정보가 더 포함될 수 있으며 이 경우 본 발명은 상기 출력제어부는 상기 조망요청신호에 포함된 층별정보 또는 높이정보에 해당하는 서로 다른 뷰각의 시뮬레이션 영상데이터 중 상기 입력된 경관위치정보에 해당하는 시뮬레이션 영상데이터를 선별하여 출력하도록 구성될 수 있다.
더욱 바람직하게, 본 발명의 상기 공간모델 데이터는 상기 건축물의 독립공간별 위치정보, 창문 위치정보 및 창문의 크기 정보인 조망특성정보가 더 저장될 수 있으며, 이 경우 본 발명은 상기 조망특성정보를 이용하여 조망각도 또는 조망크기에 대한 파라미터를 생성하는 파라미터 결정부를 더 포함할 수 있으며 본 발명의 상기 데이터처리부는 상기 공간모델 데이터에서 추출된 층별 높이 정보와 매칭되는 고도별 영상 데이터를 상기 생성된 파라미터에 부합되도록 가공하여 상기 시뮬레이션 영상데이터를 생성하도록 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 출력제어부는 상기 인터페이스부로부터 서로 다른 복수 개의 층별정보 또는 높이정보가 포함된 조망요청신호가 입력되면, 각 층별정보 또는 높이정보에 해당하는 시뮬레이션 영상데이터를 각각 선별하고, 선별된 복수 개의 시뮬레이션 영상데이터에서 중첩되는 영상 데이터 영역과 각 층별정보 또는 높이 정보에만 해당하는 독립된 영상 데이터 영역을 각각 생성하여 출력하도록 구성하는 것이 바람직하다.
나아가 본 발명의 상기 무인비행체는 몸체 부분에서 수직 상하 방향으로 이동하는 중심프레임; 상기 중심프레임 상부에 구비되는 상기 카메라; 및 지면과의 높이가 기준 거리 이내인 경우 상기 무인비행체의 착륙을 지지하도록 상기 중심프레임이 수직 하방으로 내려오도록 제어하며, 촬영개시신호가 입력되는 경우 상기 무인비행체에 구비된 프로펠러가 상기 카메라의 영상 데이터에 포함되지 않는 높이까지 상기 중심프레임을 수직 상방으로 상승하도록 제어하는 구동제어부를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에 의한 영상제공시스템은 무인비행체가 수직 방향으로 상승 내지 하강하면서 촬영되는 영상 데이터를 예정 건축물의 공간모델데이터의 특성정보 내지 위치 정보와 연계함으로써 수직적 공간의 관점에서 건축물의 각 층별 높이에 따른 경관 시뮬레이션 영상데이터를 더욱 정확하게 사용자에게 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 수평적 공간의 관점에서, 경관이 이루어지는 수평적 공간 위치(예를 들어, 거실 중앙, 베란다 창문 등)에 따른 사용자의 시야각 변화를 적응적으로 반영할 수 있는 시뮬레이션 영상데이터를 생성하고 제공할 수 있어 영상제공 시스템을 더욱 사용자 지향적인 환경으로 구현할 수 있다.
나아가 본 발명은 서로 다른 층의 높이에서 각각 생성되는 시뮬레이션 영상 데이터를 중첩 영역과 독립 영역으로 차등적으로 대비하여 제공함으로써 각 층별 경관 조망의 차이에 대한 사용자의 시인성을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 영상 촬영이 이루어지는 경우와 그러하지 않는 경우에 따라 카메라가 장착된 프레임이 승강하는 구조를 무인비행체에 적용함으로써, 영상 촬영 시 무인비행체의 몸체 또는 외주 프로펠러 등이 용이하게 영상에서 배제될 수 있도록 하여 영상 촬영의 효율성을 더욱 향상시키고 무인비행체의 이착륙에 따른 구동 효율성을 높일 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술 사상을 더욱 효과적으로 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 이러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 영상제공시스템 및 관련 구성을 전반적으로 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 영상제공시스템의 상세 구성을 도시한 블록도,
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 영상제공방법에 대한 과정을 도시한 흐름도,
도 4는 무인비행체를 이용하여 영상을 생성하는 본 발명의 일 실시예를 설명하는 도면,
도 5는 서로 다른 광학 특성을 가지는 복수 개 카메라를 이용하여 뷰각이 서로 다른 영상데이터를 생성하는 본 발명의 일 실시예를 설명하는 도면,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 의하여 생성되는 다양한 시뮬레이션 영상데이터를 설명하는 도면,
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 무인비행체의 구조를 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 무인비행체를 이용한 사용자 지향적 경관 시뮬레이션 영상제공시스템(이하 ‘영상제공시스템’이라 지칭한다)(100) 및 관련 구성을 전반적으로 도시한 도면이다.
본 발명의 영상제공시스템(100)은 도 1에 도시된 바와 같이 카메라(210) 등의 영상촬영장치가 구비된 무인비행체(200)와 네트워크(5)를 통하여 통신가능하게 연결된다.
본 발명의 영상제공시스템(100)은 온라인 서버 등의 형태로 구현되는 것이 일반적일 수 있으나, 다양한 형태의 장치 내지 단말로 구현될 수 있으며, 본 발명의 영상제공시스템(100)과 직접 연결되거나 또는 네트워크(5)를 통하여 연결되는 화면표시수단(90) 또는 이 화면표시수단(90)과 연결되는 다른 서버 또는 장치와 연동되도록 구성되어 시뮬레이션 영상데이터를 사용자 등에게 제공하도록 구성될 수 있다.
상기 네트워크(5)는 데이터 통신을 수행하는 통신망으로서 데이터 전송이 가능하다면 유선, 무선, 유무선 결합형태 등을 구분하지 않으며, LAN, CDMA, WCDMA, LTE, Bluetooth, WiFi 등 다양한 프로토콜과 방식으로 구현될 수 있음은 물론이다.
무인비행체(200)는 그 물리적인 위치가 수시로 변경되므로 본 발명의 영상제공시스템(100)은 무인비행체(200)와 무선 환경을 통하여 통신 가능하게 연결되는 것이 바람직하다.
무인비행체(200)의 경우 그 위치 변화 영역이 다양하게 이루어질 수 있으므로 통신 환경의 효율성을 높이기 위하여 무인비행체(200)와 무선 통신을 수행하며 본 발명의 영상제공시스템(100)과 유선 또는 무선으로 통신 가능하게 연결되는 하나 이상의 무선 통신용 AP(50)가 더 구비될 수 있다.
이와 같은 통신 환경을 기반으로 본 발명의 영상제공시스템(100)은 무인비행체(200)로부터 촬영되는 영상 데이터, 무인비행체(200)의 위치정보, 고도(height/altitude) 정보, 무인비행체(200)에 구비된 카메라(210)의 특성 정보(화각정보, 초점정보, 팬(pan), 틸트(tilt), 줌(zoom) 정보 등) 등을 전송받으며 후술되는 바와 같은 본 발명만의 고유한 프로세싱을 수행한다.
본 발명은 후술되는 바와 같이 신축 예정인 건물의 위치에서 무인비행체(200)가 수직 방향으로 정해진 고도까지 상승하면서 촬영된 영상 데이터를 활용하는데, 이를 위하여 본 발명은 신축 예정 건물의 위치정보, 높이 정보, 부지정보, 렌더링 데이터 등이 포함되는 공간모델데이터가 구축된 DB서버(300)와 통신 가능하게 연결될 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면 등을 참조하여 본 발명에 의한 영상제공시스템(100)의 구체적인 구성과 프로세싱에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 영상제공시스템(100)의 상세 구성을 도시한 블록도이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 영상제공방법에 대한 과정을 도시한 흐름도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 영상제공시스템(100)은 수신부(110), 저장부(120), 고도별영상생성부(130), 공간데이터DB부(140), 데이터처리부(150), 인터페이스부(160) 및 출력제어부(170)를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 도 2에 도시된 본 발명의 영상제공시스템(100)에 대한 각 구성요소는 물리적으로 구분되는 구성요소라기보다는 논리적으로 구분되는 구성요소로 이해되어야 한다.
즉, 각각의 구성은 본 발명의 기술 사상을 실현하기 위한 논리적인 구성요소에 해당하므로 각각의 구성요소가 통합 또는 분리되어 구성되더라도 본 발명의 논리 구성이 수행하는 기능이 실현될 수 있다면 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 하며, 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 구성요소라면 그 명칭 상의 일치성 여부와는 무관히 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 함은 물론이다.
본 발명의 수신부(110)는 영상데이터를 생성하는 카메라(210), 위치정보의 전송을 위한 GPS센서/고도센서가 구비된 무인비행체(200)로부터 영상데이터 및 현재 무인비행체(200)의 위치 정보를 수신한다(S710).
무인비행체(200)는 예정 건물이 들어설 부지 위치에서 수직 방향으로 이동하면서 각 고도 내지 높이별 영상 데이터를 생성한다. 실시형태에 따라서 예정 건물의 가운데 위치는 물론, 예정 건물에 설치될 하나 이상의 창문 위치를 고려한 위치 등에서 무인비행체(200)가 수직 방향으로 상승하면서 영상 데이터를 생성하도록 구성할 수 있다.
영상 처리의 효율성을 높이고 전방위적인 경관 영상 데이터가 생성될 수 있도록 하기 위하여 무인비행체(200)에 탑재되는 카메라(210) 내지 영상촬영장치는 360도 촬영이 가능한 카메라 등을 이용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 저장부(120)는 무인비행체(200)가 촬영한 영상데이터가 수신되면, 수신된 영상데이터를 촬영시간 정보 및 고도정보를 포함하는 위치정보와 연계하여 저장한다(S720).
실시형태에 따라서 최종 고도에 대한 영상데이터가 수신되면(S710) 그 때까지 수신된 영상 데이터를 각 고도정보, 위치정보, 촬영시간정보와 함께 연계하여 저장하도록 구성할 수 있다.
이와 같이 무인비행체(200)에 의한 영상 데이터를 DB로 구축하는 과정을 도 4를 참조하여 보충 설명하면 아래와 같다.
도 4에 도시된 바와 같이, 무인비행체(200)가 비행을 시작하는 초기 고도(Point-1)에서 무인비행체(200)에 구비된 카메라(210)가 촬영한 영상 데이터가 S1이 되며, 촬영이 종료되는 지점인 최후 고도(Point-n)에서 카메라(210)가 촬영한 영상데이터가 Sn이 된다.
이와 같은 방법으로 무인비행체(200)는 각 고도별 영상 데이터(S1, S2, ..., Sn-1, Sn)를 생성하고 각 영상데이터(S1, S2, ..., Sn-1, Sn)는 각 영상데이터가 생성된 시간정보, 고도정보 등과 본 발명의 수신부(110)로 전송되며 본 발명의 저장부(120)는 이들 데이터를 상호 연계하여 DB화한다.
이와 같이 본 발명의 저장부(120)가 영상데이터를 다른 정보들과 연계하여 DB화하면, 본 발명의 고도별영상생성부(130)는 위치정보(고도정보, 수평 위치정보 등)를 이용하여 상기 영상데이터를 기준 높이별 영상데이터로 분류한 복수 개의 고도별 영상데이터를 생성한다(S730).
본 발명의 상기 고도별영상생성부(130)는 구체적으로 도 2에 도시된 바와 같이 고도출출부(131), 영상통합부(132) 및 영상분류부(133)를 포함하여 구성될 수 있다.
우선 본 발명의 고도추출부(131)는 무인비행체(200)의 촬영이 개시되는 지점의 초기 고도정보 및 촬영이 종료되는 지점의 최후 고도정보를 추출한다(S731).
또한, 본 발명의 영상통합부(132)는 촬영이 개시되는 지점(도 4의 Point_1)부터 촬영이 종료되는 지점(도 4의 Point_n)까지의 각 높이별 영상데이터를 상하 방향으로 통합한 통합영상데이터를 생성한다(S733).
이 통합영상데이터는 종래 횡방향으로 영상을 머징(merging)하는 파노라마(panorama) 영상 생성 방법 등을 수직 방향으로 적용하여 수직 상하 방향으로 S1 ~ Sn의 영상을 통합한 영상데이터일 수 있다.
예를 들어, 영상데이터 S1의 상단 부분 영상과 영상데이터 S2의 하단 부분 영상에서 상호 일치되는 부분을 기준으로 영상데이터 S1과 S2를 수직 상하 방향으로 머징시키며, 이러한 방법을 영상데이터 Sn와 Sn-1까지 순차적으로 적용함으로써 S1~Sn 영상 모두를 이용하여 수직 방향으로 통합된 통합 영상데이터를 생성할 수 있다. 여기에서 n은 2 이상의 자연수이다.
이와 같이 통합 영상데이터가 생성되면 본 발명의 영상분류부(133)는 상기 통합 영상데이터를 복수 개의 기준 높이별 영상데이터로 분리 내지 분류한다(S735).
앞서 본 발명의 고도추출부(131)가 초기 고도정보와 최후 고도정보를 추출하였으므로 이들 고도 차이정보를 이용하면 통합 영상데이터의 전체 높이 정보를 산출할 수 있고, 이 전체 높이에 대한 통합 영상데이터를 기준 높이정보에 대응되는 복수 개의 영상으로 분리시킴으로써, 복수 개의 고도별 영상 데이터를 생성한다.
고도별 영상 데이터를 수직 상하 방향으로 분리하는 파라미터인 기준 높이 정보는 통상적으로 모델링된 건물의 층별 높이에 대응되는 정보로서 사용자의 시야각을 고려한 높이 정보에 해당한다. 이 기준 높이 정보는 가변적으로 적용될 수 있음은 물론이다.
다양하게 가변될 수 있는 높이별로 적응적인 영상이 생성되고 활용될 수 있도록 하기 위하여 본 발명은 앞서 설명된 바와 같이 통합영상데이터를 생성한 후, 다시 이 통합영상데이터를 기준 높이별로 분리 내지 분류시키는 방법을 적용한다.
또한, 2차원 위치 정보는 GPS 모듈의 정밀성에 의하여 그 오차 범위가 유미의한 정도로 작을 수 있으나 고도정보를 생성하는 센서는 아직 그 분해능이 정밀하지 못하므로 무인비행체(200)가 전송하는 각 높이별 고도정보를 기준으로 영상을 개별적으로 생성하는 경우 오차 범위가 커지게 된다.
그러므로 본 발명은 상대적으로 이격된 거리가 큰 최초 고도정보와 최후 고도정보의 고도차 정보를 이용하여 통합 영상데이터를 생성하고 이를 이용하여 고도별 영상데이터를 생성함으로써, 고도 정보의 오차를 현저히 낮출 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 공간데이터DB부(140)에는 예정 건물 내지 건축물의 위치정보, 층별정보, 층별 높이 정보 등이 포함되며, 실시형태에 따라서 2차원 또는 3차원으로 랜더링된 데이터를 포함하는 공간모델 데이터가 저장된다. 앞서 기술된 바와 같이 필요한 범위에서 공간모델 데이터는 DB서버(300)로부터 전송될 수 있음은 물론이다.
본 발명의 데이터처리부(150)는 상기 공간모델 데이터에서 추출된 층별 높이 정보와 매칭되는 고도별 영상 데이터인 시뮬레이션 영상데이터를 생성한다(S740). 만약 공간 모델 데이터에서 추출된 층별 높이 정보가 앞서 생성된 고도별 영상 영상데이터의 생성에 이용된 기준 높이와 동일하다면 시뮬레이션 영상데이터는 고도별 영상 데이터와 일대일로 대응될 수 있다. 실시형태에 따라서 고도별 영상 데이터를 생성하는 프로세싱에서 공간모델 데이터에 수록된 층별 높이 정보를 그대로 활용할 수 있음은 물론이다.
기준 높이 정보를 단위화된 높이, 예를 들어, 1m 간격으로 설정하고 이 단위 높이를 기준으로 고도별 영상 데이터를 생성해 두는 경우, 향후 공간 모델 데이터의 층별 높이가 후속적으로 확정되더라도 이 층별 높이 정보에 매칭되는 시뮬레이션 영상데이터를 더욱 정확하고 용이하게 생성할 수 있다.
이와 같은 프로세싱에 의하여 층별 높이 정보에 매칭되는 복수 개의 시뮬레이션 영상데이터가 생성되면, 본 발명의 출력제어부(170)는 인터페이스부(160)를 통하여 사용자 등으로부터 입력된 조망요청신호(층별정보 또는 높이정보 포함)에 해당하는 시뮬레이션 영상데이터를 선별하여 화면표시수단(90) 등으로 출력한다(S750)
조망요청신호는 사용자가 특정 화면 등과 같은 GUI 환경을 통하여 입력하는 신호일 수 있으며 신축 예정 건물 등을 그래픽으로 구현하고 해당 그래픽에서 특정 층을 클릭하거나 선택하는 방법 등을 통하여 본 발명의 영상제공시스템(100)으로 입력되도록 구성될 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면 등을 통하여 본 발명의 다른 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다.
도 5는 서로 다른 광학 특성을 가지는 복수 개 카메라(210)를 이용하여 뷰각이 서로 다른 영상데이터를 생성하는 본 발명의 일 실시예를 설명하는 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 무인비행체(200)는 광학 특성 정보(화각, 초점 거리 등)가 서로 다른 제1카메라(210-1)과 제2카메라(210-2)가 장착될 수 있다.
도 5에 예시된 바와 같이 제1카메라(210-1)는 화각이 a인 영상 데이터를 생성하고 제2카메라(210-2)는 화각이 b인 영상 데이터를 생성한다. 제1 및 제2카메라(210-1, 210-2)는 도면에 예시된 바와 같이 무인비행체(200)의 몸체를 기준으로 상하 방향에 배치될 수 있으나 이에 한정되는 것이 아니다.
이와 같이 복수 개의 카메라(210)가 장착되는 경우 본 발명의 수신부(110)는 제1 및 제2카메라 각각의 영상데이터를 모두 수신하며, 제1카메라(210-1)의 영상 데이터 및 제2카메라(210-2)의 영상 데이터 각각을 대상으로 앞서 설명된 본 발명의 프로세싱이 수행된다.
그러므로 최종적으로 본 발명의 데이터처리부(150)는 상기 제1카메라(210-1) 및 제2카메라(210-2) 각각의 영상데이터를 이용하여 서로 다른 뷰각(view angle)의 시뮬레이션 영상데이터를 생성한다.
도 5에서 화각 a를 가지는 제1카메라(210-1)가 각 고도(Point_n, Pont_n-1)에서 촬영하는 영상 데이터는 Sn-A, Sn-1-A이며, 화각 b를 가지는 제2카메라(210-2)가 각 고도(Point_n, Pont_n-1)에서 촬영하는 영상 데이터는 Sn-B, Sn-1-B이다.
이들 각 화각마다의 영상 데이터를 이용하여 최종적으로 시뮬레이션 영상데이터를 각각 생성하는 방법은 앞서 설명된 프로세싱과 동일하므로 생략한다.
이와 같이 구성하는 경우 무인비행체(200)의 한 번의 비행으로 서로 다른 화각을 가지는 복수 개의 시뮬레이션 영상데이터를 생성하여 활용할 수 있게 된다. 대응되는 관점에서 3개 이상의 카메라가 촬영하는 영상데이터를 이용할 수도 있음은 물론이며, 화각의 조정이 가능한 단일(single) 카메라를 이용하여 2종 이상의 화각에 대한 영상 데이터를 생성할 수도 있다.
건물이 실제 완공되는 경우 해당 층 공간의 가운데 부분에서 조망되는 경관과 해당 측 공간의 가장자리 부분에서 조망되는 경관은 서로 다를 것이므로 조망이 이루어지는 이러한 경관위치정보에 따른 차등적인 시뮬레이션 영상데이터가 제공되도록 구성하는 것이 바람직하다.
이를 위하여 본 발명의 조망요청신호에 경관 조망이 이루어지는 경관위치정보가 더 포함되도록 구성하고, 본 발명의 출력제어부(170)는 조망요청신호에 포함된 층별 정보(높이 정보)에 해당하는 서로 다른 뷰각(view angle)의 시뮬레이션 영상데이터 중 입력된 경관위치정보에 해당하는 시뮬레이션 영상데이터를 선별하여 출력하도록 구성한다.
본 발명의 설명에서는 화각이 a인 영상데이터, 화각이 b인 영상데이터만을 기준으로 설명하였으나, 영상 처리 프로세싱을 이용하면 화각 a에서부터 화각 b까지 변화되는 화각에 따른 영상 데이터를 가공 생성할 수 있으므로 사용자가 연속적으로 경관위치정보를 수정하여 입력하면(마우스의 스크롤 등), 이에 따른 시뮬레이션 영상데이터를 사용자에게 제공할 수 있다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 의하여 생성되는 다양한 시뮬레이션 영상데이터를 설명하는 도면이다. 앞서 설명된 바와 같이 본 발명은 특정 층의 독립 공간(500)(예를 들어 거실 등)에서 경관 조망이 이루어지는 경관위치정보(View point-1, View point-2)가 변화됨에 따라 차등적인 시뮬레이션 영상데이터를 제공할 수 있다.
더욱 바람직한 실시형태의 구현을 위하여, 본 발명의 공간데이터DB부(140)에 저장되는 공간 모델 데이터에는 건축물의 독립공간(500)별 위치정보, 창문(510) 위치정보 및 창문의 크기 정보인 조망특성정보가 더 저장될 수 있다.
본 발명의 파라미터결정부(180)는 이러한 조망특성정보를 이용하여 도 6에 예시된 바와 같은 조망각도 또는 조망크기에 대한 파라미터를 생성한다.
도 6에 예시된 바와 같이 경관 조망이 이루어지는 위치정보(View point-1, View point-2)가 선택되면 선택된 경관위치정보와 독립 공간(500)에 구비되는 창문 등(510)의 길이 내지 크기 정보를 이용하면 조망이 이루어지는 각도 내지 크기 정보에 대한 파라미터를 생성할 수 있다.
도 6의 예와 같이, 경관위치정보로 View-point 2가 선택된다면, 조망 각도 또는 조망 크기에 대한 파라미터로 S2가 생성되며, View-point 1이 선택된다면 조망 각도 또는 조망 크기에 대한 파라미터로 S1이 생성된다.
도면에는 이해의 편의성을 높이기 위하여 각 조망 각도 내지 크기에 대응되는 화살표 영역(S1, S2)으로 파라미터를 도시하였으나 데이터 처리의 관점에서는 파라미터 정보는 각도 정보 내지 크기 정보에 해당할 수 있다.
이와 같이 파라미터가 결정되면 본 발명의 데이터처리부(150)는 상기 공간모델 데이터에서 추출된 층별 높이 정보와 매칭되는 고도별 영상 데이터를 상기 생성된 파라미터에 부합되도록 가공하여 시뮬레이션 영상데이터를 생성하고 본 발명의 출력제어부(170)는 이 가공된 시뮬레이션 영상데이터 즉, 사용자가 선택한 경관위치정보에 부합되는 맞춤형 시뮬레이션 영상데이터가 출력되도록 제어한다.
도 6의 우측에 도시된 바와 같이 사용자는 모델링된 건물 그래픽(600)에서 각 층별 높이(Height_a, Height_b,...)와 경관위치정보를 함께 선택할 수 있으므로 상술된 맞춤형 시뮬레이션 영상데이터는 선택된 층별 높이에 해당하는 고도별 영상 데이터를 선별한 후 진행될 수 있다.
바람직하게, 본 발명의 출력제어부(170)는 인터페이스부(160)로부터 서로 다른 복수 개의 층별정보(높이 정보)가 포함된 조망요청신호가 입력되면, 각 층별정보에 해당하는 시뮬레이션 영상데이터를 각각 선별한 후, 선별된 복수 개의 시뮬레이션 영상데이터에서 서로 중첩되는 영상데이터 영역과 각 측별 높이에서만 조망되는 독립된 영상데이터 영역을 구분하여 생성하고 출력하도록 구성될 수 있다. 이와 같은 구성을 통하여 서로 다른 층에서 조망되는 경관 영상을 사용자가 더욱 정확하고 쉽게 구분할 수 있도록 유도할 수 있다.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 무인비행체(200)의 구조를 도시한 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 무인비행체(200)(드론)는 몸체(205) 부분에서 수직 상하 방향으로 승강 이동하며 상부에 카메라(210)가 구비되는 중심프레임(230)이 포함될 수 있다.
무인비행체(200)의 내부에 구비되는 구동제어부(220)는 무인비행체(200)가 지면에 착륙하거나 지면과의 높이가 기준 거리 이내가 되는 경우 다른 랜딩기어(270)와 함께 무인비행체(200)를 지지하는 기능을 수행할 수 있도록 중심프레임(230)이 수직 하방으로 내려오도록 제어한다.
또한, 촬영이 개시되는 경우 무인비행체(200)의 몸체 내지 외주 부분에 위치한 프로펠라(250)가 영상에 잡히지 않도록 즉, 촬영되는 영상에 포함되지 않도록 하기 위하여 무인비행체(200)의 구동제어부(220)는 촬영개시신호가 입력되는 경우 상기 중심프레임(230)를 수직 상방으로 상승하도록 구동제어한다. 도 7에 도시된 바와 같이 무인비행체(200)의 비행이 개시되는 경우 구동제어부(220)는 랜딩기어(270)이 상방으로 접히도록 구동제어할 수 있음은 물론이다.
앞서 설명된 바와 같이 광학 특성이 서로 다른 복수 개의 카메라가 무인비행체(200)에 탑재되는 경우 상기 중심프레임(230)의 상부 및 하부에 각각 카메라(210)가 탑재될 수 있다. 이 경우 촬영이 개시되면 중심프레임(230)은 가운데 중심 부분을 기준으로 상방 및 하방으로 각각 연장되도록 구동제어될 수 있으며, 촬영이 종료되거나 지면에 안착하는 경우 중심프레임(230)의 연장된 상부 및 하부 단부가 가운데 부분으로 수축되도록 구동제어될 수 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
상술된 본 발명의 설명에 있어 제1 및 제2 등과 같은 수식어는 상호 간의 구성요소를 상대적으로 구분하기 위하여 사용되는 도구적 개념의 용어일 뿐이므로, 특정의 순서, 우선순위 등을 나타내기 위하여 사용되는 용어가 아니라고 해석되어야 한다.
본 발명의 설명과 그에 대한 실시예의 도시를 위하여 첨부된 도면 등은 본 발명에 의한 기술 내용을 강조 내지 부각하기 위하여 다소 과장된 형태로 도시될 수 있으나, 앞서 기술된 내용과 도면에 도시된 사항 등을 고려하여 본 기술분야의 통상의 기술자 수준에서 다양한 형태의 변형 적용 예가 가능할 수 있음은 자명하다고 해석되어야 한다.
100 : 본 발명의 영상제공시스템
110 : 수신부 120 : 저장부
130 : 고도별영상생성부 140 : 공간데이터DB부
150 : 데이터처리부 160 : 인터페이스부
170 : 출력제어부 180 : 파라미터결정부
200 : 무인비행체 300 : DB서버

Claims (7)

  1. GPS센서 및 고도센서가 구비된 무인비행체로부터 영상데이터 및 위치정보를 수신하는 수신부;
    상기 영상데이터를 고도 정보를 포함하는 위치정보와 연계하여 저장하는 저장부;
    상기 위치정보를 이용하여 상기 영상데이터를 기준 높이별 영상데이터로 분류한 복수 개의 고도별 영상데이터를 생성하는 고도별 영상생성부;
    건축물의 위치정보 및 높이정보가 포함된 공간모델 데이터가 저장되는 공간데이터DB부;
    상기 공간모델 데이터에서 추출된 층별 높이 정보와 매칭되는 고도별 영상 데이터인 시뮬레이션 영상데이터를 생성하는 데이터처리부;
    층별정보 또는 높이정보가 포함된 조망요청신호를 입력받는 인터페이스부; 및
    상기 조망요청신호에 해당하는 시뮬레이션 영상데이터를 선별하여 출력하는 출력제어부를 포함하고,
    상기 무인비행체는,
    몸체 부분에서 수직 상하 방향으로 이동하는 중심프레임;
    상기 중심프레임 상부에 구비되는 카메라; 및
    지면과의 높이가 기준 거리 이내인 경우 상기 무인비행체의 착륙을 지지하도록 상기 중심프레임이 수직 하방으로 내려오도록 제어하며, 촬영개시신호가 입력되는 경우 상기 무인비행체에 구비된 프로펠러가 상기 카메라의 영상 데이터에 포함되지 않는 높이까지 상기 중심프레임을 수직 상방으로 상승하도록 제어하는 구동제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인비행체를 이용한 사용자 지향적 경관 시뮬레이션 영상제공시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 고도별 영상생성부는,
    상기 무인비행체의 촬영이 개시되는 지점의 초기 고도정보 및 촬영이 종료되는 지점의 최후 고도정보를 추출하는 고도추출부;
    촬영 개시 지점부터 촬영 종료 지점까지의 각 높이별 영상데이터를 상하 방향으로 통합한 통합영상데이터를 생성하는 영상통합부; 및
    상기 초기 고도정보와 최후 고도정보의 고도 차이정보 및 기준 높이정보를 이용하여 상기 통합영상데이터를 복수 개의 기준 높이별 영상데이터로 분리시켜 상기 복수 개의 고도별 영상 데이터를 생성하는 영상분류부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인비행체를 이용한 사용자 지향적 경관 시뮬레이션 영상제공시스템.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 무인비행체는,
    광학 특성정보가 서로 다른 제1 및 제2 카메라가 장착되며,
    상기 수신부는 상기 제1 및 제2 카메라 각각의 영상데이터를 수신하고,
    상기 데이터처리부는 상기 제1 및 제2카메라 각각의 영상데이터를 이용하여 서로 다른 뷰각(view angle)의 시뮬레이션 영상데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 무인비행체를 이용한 사용자 지향적 경관 시뮬레이션 영상제공시스템.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 조망요청신호는,
    경관 조망이 이루어지는 경관위치정보가 더 포함되며,
    상기 출력제어부는,
    상기 조망요청신호에 포함된 층별정보 또는 높이정보에 해당하는 서로 다른 뷰각의 시뮬레이션 영상데이터 중 상기 입력된 경관위치정보에 해당하는 시뮬레이션 영상데이터를 선별하여 출력하는 것을 특징으로 하는 무인비행체를 이용한 사용자 지향적 경관 시뮬레이션 영상제공시스템.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 공간모델 데이터는,
    상기 건축물의 독립공간별 위치정보, 창문 위치정보 및 창문의 크기 정보인 조망특성정보가 더 저장되고,
    상기 조망특성정보를 이용하여 조망각도 또는 조망크기에 대한 파라미터를 생성하는 파라미터 결정부를 더 포함하고,
    상기 데이터처리부는,
    상기 공간모델 데이터에서 추출된 층별 높이 정보와 매칭되는 고도별 영상 데이터를 상기 생성된 파라미터에 부합되도록 가공하여 상기 시뮬레이션 영상데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 무인비행체를 이용한 사용자 지향적 경관 시뮬레이션 영상제공시스템.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 출력제어부는,
    상기 인터페이스부로부터 서로 다른 복수 개의 층별정보 또는 높이정보가 포함된 조망요청신호가 입력되면, 각 층별정보 또는 높이정보에 해당하는 시뮬레이션 영상데이터를 각각 선별하고, 선별된 복수 개의 시뮬레이션 영상데이터에서 중첩되는 영상 데이터 영역과 각 층별정보 또는 높이 정보에만 해당하는 독립된 영상 데이터 영역을 각각 생성하여 출력하는 것을 특징으로 하는 무인비행체를 이용한 사용자 지향적 경관 시뮬레이션 영상제공시스템.
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