KR101915265B1 - 주위 장애물의 영향을 받지 않고 획득한 영상이미지를 통해 도화이미지를 생성하는 공간영상도화 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 영상이미지를 이용해 도화이미지를 생성하는 공간영상도화 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 영상이미지를 촬영하고자 하는 위치에서 카메라의 높낮이와 방향을 사용자가 원하는 대로 조절할 수 있도록 하고 촬영을 하지 않을 시에는 카메라부를 안전하게 수납함과 동시에 원하는 위치로 보다 편리하게 촬영기를 이동시킬 수 있는 주위 장애물의 영향을 받지 않고 획득한 영상이미지를 통해 도화이미지를 생성하는 공간영상도화 시스템에 관한 것이다.
보다 구체적으로 본 발명은 GPS 인공위성으로부터 현재 위치값을 수신하여 상기 현재 위치값과 저장된 절대 위치값을 상호 연산하여 GPS보정값을 무선 송출하는 기준국, 상기 기준국으로부터 GPS보정값을 수신하고 상기 GPS 인공위성으로부터 현재 위치값을 수신하며, 지형지물의 영상이미지를 촬영하는 카메라부를 포함하여 상기 영상이미지를 무선 송출하는 촬영기 및 상기 영상이미지를 수신하여 도화이미지를 생성하는 영상도화장치로 구성된다.

Description

주위 장애물의 영향을 받지 않고 획득한 영상이미지를 통해 도화이미지를 생성하는 공간영상도화 시스템{SPATIAL IMAGE DRAWING SYSTEM WITHOUT THE EFFECTS OF SURROUNDING OBSTACLES}

본 발명은 영상이미지를 이용해 도화이미지를 생성하는 공간영상도화 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 영상이미지를 촬영하고자 하는 위치에서 카메라의 높낮이와 방향을 사용자가 원하는 대로 조절할 수 있도록 하고 촬영을 하지 않을 시에는 카메라부를 안전하게 수납함과 동시에 원하는 위치로 보다 편리하게 촬영기를 이동시킬 수 있는 주위 장애물의 영향을 받지 않고 획득한 영상이미지를 통해 도화이미지를 생성하는 공간영상도화 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 3차원 영상정보를 기반으로 한 수치지도는 항공촬영과 지상촬영을 통해 수집한 영상이미지로부터 도화이미지가 제작되고, 상기 도화이미지를 이용해 수치지도가 제작되며, 이러한 수치지도에는 다양한 GIS정보가 저장된다.

종래에는 지상의 영상이미지를 촬영하는데 있어서 한 번 촬영한 후에 특정 지역에 새로이 형성된 미확인 지형지물에 대한 영상정보를 촬영하여 업데이트하기 위해서는, 작업자가 주기적으로 해당 지역을 방문하고 해당 지역의 지형지물에 어떤 변화가 발생하였는지를 확인하여 미확인 지형지물의 영상이미지를 촬영함으로써 도화이미지를 업데이트할 수 있었다.

그러나 이러한 방법은 작업자가 넓은 지역을 직접 방문해야 하기 때문에 작업이 매우 번거로웠으며 많은 노력과 시간 등을 필요로 하였다. 이로 인해 변경된 지형지물에 대한 도화이미지를 업데이트하기 위해 영상이미지를 촬영하는데 있어서 많은 비용이 요구되었다.

따라서 최근에는 해당 지역의 미확인 지형지물에 대한 영상이미지를 수시로 확보함으로써 저비용 고효율로 도화이미지를 정밀하게 업데이트할 수 있는 시스템의 필요성이 제기되었다.

한편, 위와 같은 영상이미지를 확보하는데 있어서 주변에 조류, 곤충류 등이 상당수 존재하는 등 영상이미지를 촬영하기에 악조건인 환경이 많은 가운데에서도 주변 지형지물의 정밀한 영상이미지를 안정적으로 확보하기 위한 시스템이 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 작업자가 보다 편리하게 촬영기를 이동 및 고정시키고, 카메라를 안정적이고 용이하게 조작할 수 있으며, 영상이미지의 획득에 있어서 주위에 산재한 장애물들의 영향을 최소화할 수 있는 공간영상도화 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 의하면, GPS 인공위성으로부터 현재 위치값을 수신하여 상기 현재 위치값과 저장된 절대 위치값을 상호 연산하여 GPS보정값을 무선 송출하는 기준국; 상기 기준국으로부터 GPS보정값을 수신하고 상기 GPS 인공위성으로부터 현재 위치값을 수신하며, 지형지물의 영상이미지를 촬영하는 카메라부를 포함하여 상기 영상이미지를 무선 송출하는 촬영기; 및 상기 영상이미지를 수신하여 도화이미지를 생성하는 영상도화장치; 로 구성되되,

상기 촬영기는, 내부에 카메라부가 장착되는 하우징; 상기 하우징의 하부에 연결되는 몸체부; 상기 몸체부의 하부에 힌지를 통해 회동 가능하게 결합되며, 지면에 지지되도록 각각 수평모터에 의해 개별적으로 절첩 및 전개가 가능하고, 하단에 삽입홈이 형성된 세 개 이상의 지지용다리로 구성되는 지지부; 및 상기 기준국으로부터 GPS보정값을 수신하고 상기 GPS 인공위성으로부터 현재 위치값을 수신하며 상기 카메라부로부터 수신한 영상이미지를 무선 송출하는 송수신부; 를 포함하여 구성되며,

상기 하우징은, 하우징의 내부에 인입된 상태로 있다가 사용 시 사출되어 주변 지형지물에 끼움결합 또는 고리결합을 포함하는 결합의 형태로 결합함으로써 상기 촬영기를 고정시키는 사출고정부; 및 하우징의 측면에 배치되어 주위로 빛을 방출하는 다수의 LED경광등; 을 포함하고,

상기 하우징의 상부면은 중심에서 외곽 방향으로 하향 경사지도록 형성되며, 상기 상부면의 중심에는 수납되어 있던 카메라부를 노출시키기 위한 개구부가 형성되고,

상기 몸체부는 하우징을 회전시킬 수 있도록 상기 하우징의 하부에 하우징회전모터에 의해 회전 가능하도록 결합되며, 하우징승강모터에 의해 상기 하우징을 상하 방향으로 이동 가능하도록 하고,

상기 하우징 내부에는 수평센서가 장착되어 제어장치가 상기 수평센서로부터 하우징의 수평값을 전달받은 후, 상기 하우징이 수평상태가 아닌 경우 수평상태를 유지할 수 있도록 각각의 지지용다리에 장착된 수평모터를 구동시켜 상기 지지용다리를 개별적으로 절첩 또는 전개시킴으로써 하우징이 자동으로 수평을 유지하도록 하며,

상부에 돌출부가 형성된 바퀴부를 지지용다리의 수만큼 더 포함하여 상기 촬영기를 이동시킬 시 각 바퀴부의 상기 돌출부를 상기 삽입홈에 삽입함으로써 상기 바퀴부가 회전하여 이동 가능하도록 하고,

상기 카메라부는, 영상이미지를 촬영하는 카메라; 상기 카메라의 외측 둘레를 에워싸는 커버; 상기 커버를 회전시키는 커버회전모터; 상기 커버의 전방으로 일정압의 에어를 분사하는 에어분사기; 상기 커버를 회전 지지하는 외측 커버; 상기 외측 커버의 하단에 설치되어 승강모터에 의해 상기 외측 커버를 승하강시키는 승강기; 및 상기 승강기의 하단에 설치되어 상기 승강기를 수평 회전시키는 수평회전모터; 를 포함하여 상기 승강기의 승하강 동작에 따라 상기 카메라부의 수납과 노출이 제어되며,

상기 카메라는, 가시광선 영상신호를 이용하는 가시광선카메라; 및 적외선 영상신호를 이용하는 적외선카메라; 를 포함하고, 상기 가시광선카메라 및 적외선카메라에 적용되는 렌즈에는 25dyne/㎝ 이하의 표면장력을 가지고 0.06 이하의 동마찰계수를 가지는 퍼플루오르폴리에테르 100 중량부에 대하여 플루오르알킬실란 15 ~ 20 중량부, 플루오르아크릴아마이드 4 ~ 8 중량부 및 퍼플루오르인산화염 6 ~ 12 중량부를 포함하는 코팅층이 도포되며,

상기 하우징의 외부면에는 조도센서가 장착되어 제어장치가 상기 조도센서로부터 촬영기 주변의 조도값을 전달받고 상기 조도값이 설정된 조도값보다 높은 경우에는 카메라 중 가시광선카메라를 구동시키고, 설정된 조도값보다 낮은 경우에는 카메라 중 적외선카메라와 상기 LED경광등을 구동시키며,

상기 카메라부는 20 ~ 24 ㎑의 주파수를 발생시키는 제1출력부, 25 ~ 29 ㎑의 주파수를 발생시키는 제2출력부, 30 ~ 34 ㎑의 주파수를 발생시키는 제3출력부, 불규칙한 임의의 패턴을 발생시킨 후 그 신호를 제어장치로 전달하는 패턴발생기 및 상기 제어장치로부터 전달된 신호에 응답하여 제1출력부 내지 제3출력부 중 어느 하나에 공급되는 전원을 시간에 따라 임의로 온(on) 또는 오프(off)시키는 전원공급부를 포함하는 초음파발진기를 더 포함하고,

상기 개구부에는 힌지를 통해 개구부를 개폐하는 개폐부가 설치되며,

상기 하우징의 상부면에는 구 형상의 회전부재가 다수 설치되고, 상기 하우징의 내부에 다수의 상기 회전부재를 회전시키는 회전장치를 구비하며,

상기 회전장치는 다수의 상기 회전부재의 외주에 밀착되고, 양단이 롤러에 회전지지되는 벨트와 상기 롤러를 회전시키는 롤러회전모터를 구비하며,

상기 촬영기에 구비된 제어장치는 상기 지지부를 제어하여 상기 촬영기의 수평을 자동으로 맞추고, 상기 수평모터, 하우징회전모터, 하우징승강모터, 승강모터, 수평회전모터, 롤러회전모터를 구동시키며,

상기 하우징, 몸체부 및 지지부는 크롬(Cr)이 12 ~ 20%, 니켈(Ni)이 8 ~ 14% 함유된 스테인리스강 재질로 형성되고,

상기 영상도화장치는, 기존의 영상이미지를 저장하고, 기존의 영상이미지를 상기 촬영기의 카메라가 수집한 영상이미지로 업데이트하는 영상이미지 저장기; 상기 업데이트된 영상이미지를 기반으로 도화된 도화이미지를 저장하는 도화이미지 저장기; 다수의 영상이미지를 합성 및 편집하는 이미지 편집기; 영상이미지 또는 도화이미지에 GPS좌표를 합성하는 좌표합성기; 및 영상이미지를 기반으로 도화이미지를 작성하는 영상도화기; 를 구비하는 것을 특징으로 하는 주위 장애물의 영향을 받지 않고 획득한 영상이미지를 통해 도화이미지를 생성하는 공간영상도화 시스템을 제공한다.

본 발명은 영상이미지 촬영을 위한 카메라부를 하우징 내에 안전하게 수납하다가 사용 시 하우징의 개폐부를 통해 외부로 노출시킴과 동시에 상하 방향으로의 이동과 수평 방향으로의 회전을 자유롭게 하여 보다 안전하고 효율적으로 공간영상도화를 제작할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한 본 발명은 수평센서와 지지부의 연동을 통해 촬영기의 수평을 자동으로 유지할 수 있도록 하고, 이동 시 지지용다리 하단에 바퀴부를 설치하여 굴러 이동하도록 함으로써 보다 안정적이고 편리하게 촬영기를 이용할 수 있도록 하는 효과가 있다.

그리고 본 발명은 촬영기 고정을 위한 사출고정부, 주위로 빛을 비추는 LED경광등, 다양한 성질의 카메라, 카메라 렌즈에 도포되는 코팅층, 조도값 측정을 위한 조도센서 등의 적용으로 공간영상도화 제작에 선행되는 영상이미지 획득을 보다 효율적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공간영상도화 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 하우징의 구성도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라부의 구성도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라부가 하우징으로부터 외부로 노출된 촬영기의 부분단면도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라부가 하우징의 내부로 수납된 촬영기의 부분단면도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 촬영기의 경사면 이동을 나타낸 예시도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라부의 단면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안되며, 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 일실시예에 불과할 뿐 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되므로 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면 복수의 형태를 포함할 수 있다.

주위 장애물의 영향을 받지 않고 획득한 영상이미지를 통해 보다 안정적이고 효율적으로 도화이미지를 생성하기 위한 본 발명은, GPS 인공위성(10)으로부터 현재 위치값을 수신하여 상기 현재 위치값과 저장된 절대 위치값을 상호 연산하여 GPS보정값을 무선 송출하는 기준국(300), 상기 기준국으로부터 GPS보정값을 수신하고 상기 GPS 인공위성으로부터 현재 위치값을 수신하며, 지형지물의 영상이미지를 촬영하는 카메라부(120)를 포함하여 상기 영상이미지를 무선 송출하는 촬영기(100) 및 상기 영상이미지를 수신하여 도화이미지를 생성하는 영상도화장치(200)로 구성되되,

상기 촬영기(100)는, 내부에 카메라부(120)가 장착되는 하우징(110), 상기 하우징의 하부에 연결되는 몸체부(130), 상기 몸체부의 하부에 힌지를 통해 회동 가능하게 결합되며, 지면에 지지되도록 각각 수평모터에 의해 개별적으로 절첩 및 전개가 가능하고, 하단에 삽입홈이 형성된 세 개 이상의 지지용다리(151)로 구성되는 지지부(150) 및 상기 기준국(300)으로부터 GPS보정값을 수신하고 상기 GPS 인공위성(10)으로부터 현재 위치값을 수신하며 상기 카메라부로부터 수신한 영상이미지를 무선 송출하는 송수신부(170)를 포함하여 구성되며,

상기 하우징(110)은, 하우징의 내부에 인입된 상태로 있다가 사용 시 사출되어 주변 지형지물에 끼움결합 또는 고리결합을 포함하는 결합의 형태로 결합함으로써 상기 촬영기를 고정시키는 사출고정부(111) 및 하우징의 측면에 배치되어 주위로 빛을 방출하는 다수의 LED경광등(112)을 포함하고,

상기 하우징(110)의 상부면은 중심에서 외곽 방향으로 하향 경사지도록 형성되며, 상기 상부면의 중심에는 수납되어 있던 카메라부(120)를 노출시키기 위한 개구부가 형성되고,

상기 몸체부(130)는 하우징(110)을 회전시킬 수 있도록 상기 하우징의 하부에 하우징회전모터에 의해 회전 가능하도록 결합되며, 하우징승강모터에 의해 상기 하우징을 상하 방향으로 이동 가능하도록 하고,

상기 하우징(110) 내부에는 수평센서(113)가 장착되어 제어장치(190)가 상기 수평센서로부터 하우징의 수평값을 전달받은 후, 상기 하우징이 수평상태가 아닌 경우 수평상태를 유지할 수 있도록 각각의 지지용다리(151)에 장착된 수평모터를 구동시켜 상기 지지용다리를 개별적으로 절첩 또는 전개시킴으로써 하우징이 자동으로 수평을 유지하도록 하며,

상부에 돌출부가 형성된 바퀴부를 지지용다리(151)의 수만큼 더 포함하여 상기 촬영기(100)를 이동시킬 시 각 바퀴부의 상기 돌출부를 상기 삽입홈에 삽입함으로써 상기 바퀴부가 회전하여 이동 가능하도록 하고,

상기 카메라부(120)는, 영상이미지를 촬영하는 카메라(121), 상기 카메라의 외측 둘레를 에워싸는 커버(122), 상기 커버를 회전시키는 커버회전모터(123), 상기 커버의 전방으로 일정압의 에어를 분사하는 에어분사기(124), 상기 커버를 회전 지지하는 외측 커버(125), 상기 외측 커버의 하단에 설치되어 승강모터에 의해 상기 외측 커버를 승하강시키는 승강기(126) 및 상기 승강기의 하단에 설치되어 상기 승강기를 수평 회전시키는 수평회전모터(127)를 포함하여 상기 승강기의 승하강 동작에 따라 상기 카메라부의 수납과 노출이 제어되며,

상기 카메라(121)는, 가시광선 영상신호를 이용하는 가시광선카메라 및 적외선 영상신호를 이용하는 적외선카메라를 포함하고, 상기 가시광선카메라 및 적외선카메라에 적용되는 렌즈에는 25dyne/㎝ 이하의 표면장력을 가지고 0.06 이하의 동마찰계수를 가지는 퍼플루오르폴리에테르 100 중량부에 대하여 플루오르알킬실란 15 ~ 20 중량부, 플루오르아크릴아마이드 4 ~ 8 중량부 및 퍼플루오르인산화염 6 ~ 12 중량부를 포함하는 코팅층이 도포되며,

상기 카메라부(120)는 20 ~ 24 ㎑의 주파수를 발생시키는 제1출력부, 25 ~ 29 ㎑의 주파수를 발생시키는 제2출력부, 30 ~ 34 ㎑의 주파수를 발생시키는 제3출력부, 불규칙한 임의의 패턴을 발생시킨 후 그 신호를 제어장치로 전달하는 패턴발생기 및 상기 제어장치로부터 전달된 신호에 응답하여 제1출력부 내지 제3출력부 중 어느 하나에 공급되는 전원을 시간에 따라 임의로 온(on) 또는 오프(off)시키는 전원공급부를 포함하는 초음파발진기를 더 포함하고,

상기 하우징(110)의 외부면에는 조도센서(114)가 장착되어 제어장치(190)가 상기 조도센서로부터 촬영기(100) 주변의 조도값을 전달받고 상기 조도값이 설정된 조도값보다 높은 경우에는 카메라(121) 중 가시광선카메라를 구동시키며, 설정된 조도값보다 낮은 경우에는 카메라 중 적외선카메라와 상기 LED경광등(112)을 구동시키고,

상기 개구부에는 힌지를 통해 개구부를 개폐하는 개폐부(115)가 설치되며,

상기 하우징(110)의 상부면에는 구 형상의 회전부재(116)가 다수 설치되고, 상기 하우징의 내부에 다수의 상기 회전부재를 회전시키는 회전장치(117)를 구비하며,

상기 회전장치(117)는 다수의 상기 회전부재(116)의 외주에 밀착되고, 양단이 롤러(118)에 회전지지되는 벨트(119)와 상기 롤러를 회전시키는 롤러회전모터를 구비하며,

상기 촬영기(100)에 구비된 제어장치(190)는 상기 지지부(150)를 제어하여 상기 촬영기의 수평을 자동으로 맞추고, 상기 수평모터, 하우징회전모터, 하우징승강모터, 승강모터, 수평회전모터, 롤러회전모터를 구동시키며,

상기 하우징(110), 몸체부(130) 및 지지부(150)는 크롬(Cr)이 12 ~ 20%, 니켈(Ni)이 8 ~ 14% 함유된 스테인리스강 재질로 형성되고,

상기 영상도화장치(200)는, 기존의 영상이미지를 저장하고, 기존의 영상이미지를 상기 촬영기의 카메라가 수집한 영상이미지로 업데이트하는 영상이미지 저장기(210), 상기 업데이트된 영상이미지를 기반으로 도화된 도화이미지를 저장하는 도화이미지 저장기(220), 다수의 영상이미지를 합성 및 편집하는 이미지 편집기(230), 영상이미지 또는 도화이미지에 GPS좌표를 합성하는 좌표합성기(240) 및 영상이미지를 기반으로 도화이미지를 작성하는 영상도화기(250)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이에 대한 설명을 위해, 도 1에 본 발명의 일실시예에 따른 공간영상도화 시스템의 구성도가 도시되고, 도 2에 본 발명의 일실시예에 따른 하우징의 구성도가 도시되며, 도 3에 본 발명의 일실시예에 따른 카메라부의 구성도가 도시되고, 도 4에 본 발명의 일실시예에 따른 카메라부가 하우징으로부터 외부로 노출된 촬영기의 부분단면도가 도시되며, 도 5에 본 발명의 일실시예에 따른 카메라부가 하우징의 내부로 수납된 촬영기의 부분단면도가 도시되고, 도 6에 본 발명의 일실시예에 따른 촬영기의 경사면 이동을 나타낸 예시도가 도시되며, 도 7에 본 발명의 일실시예에 따른 카메라부의 단면도가 도시되는데, 이를 참조하여 본 발명의 각 구성들을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 공간영상도화 시스템은 크게 기준국(300), 촬영기(100) 및 영상도화장치(200)로 구성된다.

상기 기준국(300)은 GPS 인공위성(10)으로부터 현재 위치값(좌표값 포함)을 수신하여 수신한 현재 위치값과 저장된 절대 위치값을 상호 연산함으로써 GPS보정값을 산출하고 이를 무선으로 송출하는 구성에 해당한다.

보다 구체적으로, 상기 기준국(300)은 GPS 안테나를 구비하고서 GPS 인공위성으로부터 현재 위치값을 수신하는 GPS 수신기, 상기 GPS 수신기로부터 전달받은 현재 위치값과 저장된 절대값을 상호 연산하여 GPS보정값을 산출하는 마이컴(미도시), 그리고 DGPS 안테나를 구비하고서 GPS보정값을 전달받아 무선 송출하는 DGPS 송신기를 포함한다.

산출된 상기 GPS보정값은 DGPS 송신기에 의해 무선 송출되고, 기준국(300)의 DGPS 안테나와 촬영기(100)의 DGPS 안테나를 거쳐 촬영기의 DGPS 수신기로 수신된다.

한편 본 발명의 상기 촬영기(100)는, 내부에 카메라부(120)가 장착되는 하우징(110), 상기 하우징의 하부에 연결되는 몸체부(130), 상기 몸체부의 하부에 힌지를 통해 회동 가능하게 결합되며, 지면에 지지되도록 각각 수평모터에 의해 개별적으로 절첩 및 전개가 가능하고, 하단에 삽입홈이 형성된 세 개 이상의 지지용다리(151)로 구성되는 지지부(150) 및 상기 기준국으로부터 GPS보정값을 수신하고 상기 GPS 인공위성으로부터 현재 위치값을 수신하며 상기 카메라부로부터 수신한 영상이미지를 무선 송출하는 송수신부(170)를 포함하여 구성되는 특징을 갖는다.

상기 하우징(110)은 내부에 카메라부(120)를 장착하여 필요 시에만 상기 카메라부를 외부로 노출시켜 제 기능을 수행하도록 하기 위한 구성으로서, 카메라부를 안전하게 이송시키고 보호하기 위한 구성에 해당한다.

이러한 상기 하우징(110)의 상부면은 중심에서 외곽 방향으로 하향 경사지도록 형성되고, 상기 상부면의 중심에는 수납되어 있던 카메라부(120)를 노출시키기 위한 개구부가 형성되는데, 상기 개구부에는 힌지를 통해 이를 개폐하는 개폐부(115)가 설치되어 외부로부터 벌레나 먼지와 같은 이물질이 내부로 침투하는 것을 방지한다.

그리고 상기 하우징(110)의 상부면에는 도면에 도시된 바과 같이 경사면을 따라 구 형상의 회전부재(116)가 다수 설치되고, 하우징 내부에 위치한 회전장치(117)에 의해 상기 회전부재가 회전하도록 제어된다.

상기 회전장치(117)는, 다수의 상기 회전부재(116)의 외주에 밀착되고 양단이 롤러(118)에 회전지지되는 벨트(119)와 상기 롤러를 회전시키는 롤러회전모터로 구성되며, 롤러회전모터의 구동으로 롤러가 회전되고, 롤러의 회전으로 벨트가 이동하며, 벨트의 이동으로 회전부재가 구르게 되는 구조이다.

이와 같은 회전부재(116)의 회전으로 크게는 조류가 하우징(110)에 접근하거나 둥지를 트는 것을 방지하고, 작게는 이물질이 축적되는 것을 방지한다.

추가적으로 상기 하우징(110)에는 하우징의 내부에 인입된 상태로 있다가 사용 시 사출되어 주변 지형지물에 끼움결합 또는 고리결합을 포함하는 결합의 형태로 결합함으로써 상기 촬영기(100)를 고정시키는 사출고정부(111)와 하우징의 측면에 배치되어 주위로 빛을 방출하는 다수의 LED경광등(112)을 더 포함하여 사용자가 사출고정부를 이용해 촬영기를 고정시킴으로써 보다 안정적으로 사용할 수 있고 또한 어두운 환경에서 촬영기를 사용할 시 LED경광등을 점등시킴으로써 보다 편리하게 촬영기를 사용할 수 있게 된다.

그리고 상기 몸체부(130)는 하우징(110)의 하부에 연결되어 상기 하우징을 지지하는 구성으로서, 회전 구동이 가능하도록 하우징회전모터와 상하 방향의 이동이 가능하도록 하우징승강모터를 포함한다.

물론 후술할 카메라부(120)도 수평회전모터(127)에 의한 회전과 승강기(126)에 의한 상하 이동이 가능하지만, 주위 지형지물에 의한 영향을 최소화할 수 있도록 하우징(110) 자체의 회전과 승강이 가능하게끔 상기 몸체부(130)는 하우징회전모터 및 하우징승강모터를 구비한다.

한편 본 발명의 상기 지지부(150)는, 상기 몸체부(130)의 하부에 힌지를 통해 회동 가능하게 결합되며, 지면에 지지되도록 각각 수평모터에 의해 개별적으로 절첩 및 전개가 가능하고, 하단에 삽입홈이 형성된 세 개 이상의 지지용다리(151)로 구성되는 특징을 가진다.

보다 구체적으로, 상기 하우징(110) 내부에는 수평센서(113)가 장착되고, 제어장치(190)가 상기 수평센서로부터 하우징의 수평값을 전달받은 후 상기 하우징이 수평상태가 아닌 경우에는 수평상태를 유지할 수 있도록 제어장치가 각각의 지지용다리(151)에 장착된 수평모터를 구동시켜 상기 지지용다리를 개별적으로 절첩 또는 전개시킴으로써 하우징이 자동으로 수평을 유지하도록 한다. 이 때, 상기 수평센서는 전자식수평계나 기포식수평계를 이용하는 것이 바람직하다.

그리고 만약 촬영기(100)를 이동시켜야 할 상황이 있을 때, 본 발명은 상부에 돌출부가 형성된 바퀴부를 상기 지지용다리(151)의 수만큼 더 포함하고, 상기 돌출부를 지지용다리의 하단에 형성된 삽입홈에 삽입함으로써 상기 바퀴부의 회전을 통해 촬영기를 보다 손쉽게 이동시킬 수 있다.

그리고 상기 하우징(110) 내부에 장착되는 본 발명의 카메라부(120)는 영상이미지를 촬영하는 카메라(121), 상기 카메라의 외측 둘레를 에워싸는 커버(122), 상기 커버를 회전시키는 커버회전모터(123), 상기 커버의 전방으로 일정압의 에어를 분사하는 에어분사기(124), 상기 커버를 회전 지지하는 외측 커버(125), 상기 외측 커버의 하단에 설치되어 승강모터에 의해 상기 외측 커버를 승하강시키는 승강기(126) 및 상기 승강기의 하단에 설치되어 상기 승강기를 수평 회전시키는 수평회전모터(127)로 구성된다.

여기서 상기 에어분사기(124)는 커버(122)를 관통하는 에어유로와 에어유로로 일정압의 에어를 공급하는 에어공급기로 구성되는데, 상기 에어유로의 끝 쪽은 카메라(121)가 촬영되는 외측 영역을 따라 커버의 끝 쪽으로 관통되어 에어가 카메라 렌즈의 주변으로 분사된다.

그리고 에어유로가 형성되는 커버(122)는 커버회전모터(123)의 구동에 의해 회전되는데, 에어유로를 통해 일정압의 에어를 분사하면서 상기 커버는 카메라(121)의 둘레를 회전하므로 공급되는 에어가 회전되면서 카메라의 주변으로 분사되는 구조이다.

따라서 카메라(121)의 주변으로 모여드는 벌레나 조류는 회전하여 분사되는 에어의 압력에 의하여 내몰리므로 상기 카메라는 주변 생명체 등의 방해 없이 원하는 지형지물의 영상이미지를 정밀하게 촬영할 수 있다.

한편, 상기 카메라부(120)는 승강기(126)의 구동에 의해 승강되어 하우징(110) 상단의 개구부를 통해 노출되거나 다시 상기 하우징의 내부로 수납되는 구조를 가진다.

상기 승강기(126)는 외측 커버(125)의 하단에 설치된 승강모터에 의해 상기 외측 커버를 승하강시키는 것이 바람직하나, 경우에 따라서는 실린더를 이용하여 외측 커버를 승하강시킬 수도 있다.

그리고 상기 승강기(126)의 하단에는 승강기를 수평 회전시킴으로써 카메라의 방향을 제어할 수 있는 수평회전모터(127)가 배치되고, 상기 수평회전모터는 촬영기(100)에 구비된 제어장치(190)에 의해 제어된다.

결과적으로 승강기(126)에 의한 상하 방향의 운동과 수평회전모터(127)에 의한 회전 운동을 통해 카메라(121)는 원하는 지형지물의 영상이미지를 보다 정확하고 손쉽게 획득할 수 있다.

위와 같은 구성의 카메라부(120) 중, 본 발명에서 이용되는 상기 카메라(121)는 가시광선 영상신호를 이용하는 가시광선카메라 및 적외선 영상신호를 이용하는 적외선카메라를 포함하는데, 이는 다양한 환경에서도 촬영을 안정적으로 수행할 수 있도록 하기 위함이다.

따라서, 상기 하우징(110)의 외부면에는 조도센서(114)가 더 장착되어 제어장치(190)가 상기 조도센서로부터 촬영기 주변의 조도값을 전달받고 상기 조도값이 설정된 조도값보다 높은 경우에는 카메라(121) 중 가시광선카메라를 구동시키고, 설정된 조도값보다 낮은 경우에는 카메라 중 적외선카메라와 LED경광등(112)을 구동시키게 된다.

추가적으로 상기 카메라(121)의 렌즈에 벌레나 먼지와 같은 이물질이 달라붙어 영상이미지 획득을 방해하지 않도록 상기 가시광선카메라 및 적외선카메라에 적용되는 렌즈에는 25dyne/㎝ 이하의 표면장력을 가지고 0.06 이하의 동마찰계수를 가지는 퍼플루오르폴리에테르 100 중량부에 대하여 플루오르알킬실란 15 ~ 20 중량부, 플루오르아크릴아마이드 4 ~ 8 중량부 및 퍼플루오르인산화염 6 ~ 12 중량부를 포함하는 코팅층이 도포된다.

이에 더하여, 벌레나 조류의 접근을 원천적으로 차단하기 위해 상기 카메라부(120)는 20 ~ 24 ㎑의 주파수를 발생시키는 제1출력부, 25 ~ 29 ㎑의 주파수를 발생시키는 제2출력부, 30 ~ 34 ㎑의 주파수를 발생시키는 제3출력부, 불규칙한 임의의 패턴을 발생시킨 후 그 신호를 제어장치로 전달하는 패턴발생기 및 상기 제어장치로부터 전달된 신호에 응답하여 제1출력부 내지 제3출력부 중 어느 하나에 공급되는 전원을 시간에 따라 임의로 온(on) 또는 오프(off)시키는 전원공급부를 포함하는 초음파발진기를 더 포함할 수도 있다.

한편, 촬영기(100)에 구비된 상기 제어장치(190)는 지지부(150) 중 각 지지용다리(151)에 장착된 수평모터를 제어하여 상기 촬영기의 수평을 자동으로 맞추며, 상기 수평모터뿐만 아니라 하우징회전모터, 하우징승강모터, 승강모터, 수평회전모터, 롤러회전모터를 구동시키는 구성으로서, 사용자에 의해 사전에 입력되어 저장된 프로그램에 의하여 정해진 기능을 수행하거나 또는 원격 제어에 의해 각 구성들을 제어하도록 하는 것이 바람직하다.

이에 더하여, 촬영기(100)의 구성 중 상기 하우징(110), 몸체부(130) 및 지지부(150)는 크롬(Cr)이 12 ~ 20%, 니켈(Ni)이 8 ~ 14% 함유된 스테인리스강 재질로 형성되는데, 이는 야외에서 수행되는 측량작업인 만큼 기계장치에 손상을 줄 수 있는 다양한 환경에 노출되는 것이 일반적이므로, 여러 가지 환경에서도 쉽게 부식되거나 손상되지 않도록 주요 구성을 위와 같은 재질로 구성하게 된다.

그리고 본 발명의 영상도화장치(200)는 기존의 영상이미지를 저장하고, 기존의 영상이미지를 상기 촬영기의 카메라가 수집한 영상이미지로 업데이트하는 영상이미지 저장기(210), 상기 업데이트된 영상이미지를 기반으로 도화된 도화이미지를 저장하는 도화이미지 저장기(220), 다수의 영상이미지를 합성 및 편집하는 이미지 편집기(230), 영상이미지 또는 도화이미지에 GPS좌표를 합성하는 좌표합성기(240) 및 영상이미지를 기반으로 도화이미지를 작성하는 영상도화기(250)로 구성된다.

각 구성들을 간략히 설명하면, 상기 영상이미지 저장기(210)는 종래의 영상이미지를 저장하고 종래의 영상이미지를 촬영기(100)의 카메라(121)가 수집한 영상이미지로 업데이트하는 구성에 해당하며, 상기 도화이미지 저장기(220)는 영상이미지를 이용하여 제작된 도화이미지를 저장 및 업데이트하는 구성에 해당한다.

상기 이미지 편집기(230)는 카메라(121)가 촬영한 다수의 영상이미지를 연결 및 편집하여 하나의 영상이미지로 완성하는 구성으로서, 서로 다른 영상이미지를 연결하기 위해 크기나 해상도 등의 조정처리가 진행된다. 이러한 이미지 편집기는 일반적인 그래픽 편집 프로그램이 적용될 수 있으며 그 외에도 3차원 영상이미지의 출력 및 편집을 위해 다양한 프로그램 또는 어플리케이션들이 적용될 수 있을 것이다.

상기 좌표합성기(240)는 영상이미지 또는 도화이미지에 GPS좌표를 합성하는 구성으로서 통상적으로 영상이미지 또는 도화이미지에 표시된 기준점을 기준으로 좌표를 합성한다. 상기 기준점은 영상이미지 또는 도화이미지를 작성하는 과정에서 표시되며, 표시방법은 촬영을 통한 자연표시방법 또는 도화를 통한 인위적표시방법 등이 있을 수 있다.

상기 영상도화기(250)는 영상이미지를 기초로 도화 작업을 진행하여 수치지도의 배경이 되는 도화이미지를 작성하는 구성으로서, 종이에 직접 도화하는 도화기 또는 온라인 수치지도 제작을 위해 컴퓨터에 기록하는 방식의 프로그램(또는 어플리케이션)이 적용될 수도 있다.

결과적으로 본 발명은 영상이미지 촬영을 위한 카메라부를 하우징 내에 안전하게 수납하다가 사용 시 하우징의 개폐부를 통해 외부로 노출시킴과 동시에 상하 방향으로의 이동과 수평 방향으로의 회전을 자유롭게 하여 보다 안전하고 효율적으로 공간영상도화를 제작할 수 있도록 하는 장점이 있다.

그리고 본 발명은 수평센서와 지지부의 연동을 통해 촬영기의 수평을 자동으로 유지할 수 있도록 하고, 이동 시 지지용다리 하단에 바퀴부를 설치하여 회전하도록 함으로써 보다 안정적이고 편리하게 촬영기를 이용할 수 있도록 하는 장점이 있다.

아울러 본 발명은 촬영기 고정을 위한 사출고정부, 주위로 빛을 비추는 LED경광등, 다양한 성질의 카메라, 카메라 렌즈에 도포되는 코팅층, 조도값 측정을 위한 조도센서 등의 적용으로 공간영상도화 제작에 선행되는 영상이미지 획득을 보다 효율적으로 수행할 수 있는 장점이 있다.

이상 본 발명의 구체적 실시형태와 관련하여 본 발명을 설명하였으나, 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 설명된 실시형태를 변경 또는 변형할 수 있으며, 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

10: GPS 인공위성 100: 촬영기
110: 하우징 111: 사출고정부
112: LED경광등 113: 수평센서
114: 조도센서 115: 개폐부
116: 회전부재 117: 회전장치
118: 롤러 119: 벨트
120: 카메라부 121: 카메라
122: 커버 123: 커버회전모터
124: 에어분사기 125: 외측 커버
126: 승강기 127: 수평회전모터
130: 몸체부 150: 지지부
151: 지지용다리 170: 송수신부
190: 제어장치 200: 영상도화장치
210: 영상이미지 저장기 220: 도화이미지 저장기
230: 이미지 편집기 240: 좌표합성기
250: 영상도화기 300: 기준국

Claims (1)

1. GPS 인공위성으로부터 현재 위치값을 수신하여 상기 현재 위치값과 저장된 절대 위치값을 상호 연산하여 GPS보정값을 무선 송출하는 기준국; 상기 기준국으로부터 GPS보정값을 수신하고 상기 GPS 인공위성으로부터 현재 위치값을 수신하며, 지형지물의 영상이미지를 촬영하는 카메라부를 포함하여 상기 영상이미지를 무선 송출하는 촬영기; 및 상기 영상이미지를 수신하여 도화이미지를 생성하는 영상도화장치; 로 구성되되,
   상기 촬영기는,
   내부에 카메라부가 장착되는 하우징; 상기 하우징의 하부에 연결되는 몸체부; 상기 몸체부의 하부에 힌지를 통해 회동 가능하게 결합되며, 지면에 지지되도록 각각 수평모터에 의해 개별적으로 절첩 및 전개가 가능하고, 하단에 삽입홈이 형성된 세 개 이상의 지지용다리로 구성되는 지지부; 및 상기 기준국으로부터 GPS보정값을 수신하고 상기 GPS 인공위성으로부터 현재 위치값을 수신하며 상기 카메라부로부터 수신한 영상이미지를 무선 송출하는 송수신부; 를 포함하여 구성되며,
   상기 하우징은,
   하우징의 내부에 인입된 상태로 있다가 사용 시 사출되어 주변 지형지물에 끼움결합 또는 고리결합을 포함하는 결합의 형태로 결합함으로써 상기 촬영기를 고정시키는 사출고정부; 및 하우징의 측면에 배치되어 주위로 빛을 방출하여 어두운 환경에서 촬영기 사용이 가능하도록 하는 다수의 LED경광등; 을 포함하고,
   상기 하우징의 상부면은 중심에서 외곽 방향으로 하향 경사지도록 형성되며, 상기 상부면의 중심에는 수납되어 있던 카메라부를 노출시키기 위한 개구부가 형성되고,상기 몸체부는 하우징을 회전시킬 수 있도록 상기 하우징의 하부에 하우징회전모터에 의해 회전 가능하도록 결합되며, 하우징승강모터에 의해 상기 하우징을 상하 방향으로 이동 가능하도록 하고,
   상기 하우징 내부에는 수평센서가 장착되어 제어장치가 상기 수평센서로부터 하우징의 수평값을 전달받은 후, 상기 하우징이 수평상태가 아닌 경우 수평상태를 유지할 수 있도록 각각의 지지용다리에 장착된 수평모터를 구동시켜 상기 지지용다리를 개별적으로 절첩 또는 전개시킴으로써 하우징이 자동으로 수평을 유지하도록 하며, 상부에 돌출부가 형성된 바퀴부를 지지용다리의 수만큼 더 포함하여 상기 촬영기를 이동시킬 시 각 바퀴부의 상기 돌출부를 상기 삽입홈에 삽입함으로써 상기 바퀴부가 회전하여 이동 가능하도록 하고,
   상기 카메라부는,
   영상이미지를 촬영하는 카메라; 상기 카메라의 외측 둘레를 에워싸는 커버; 상기 커버를 회전시키는 커버회전모터; 상기 커버의 전방으로 일정압의 에어를 분사하는 에어분사기; 상기 커버를 회전 지지하는 외측 커버; 상기 외측 커버의 하단에 설치되어 승강모터에 의해 상기 외측 커버를 승하강시키는 승강기; 및 상기 승강기의 하단에 설치되어 상기 승강기를 수평 회전시키는 수평회전모터; 를 포함하여 상기 승강기의 승하강 동작에 따라 상기 카메라부의 수납과 노출이 제어되며,
   상기 카메라는,
   가시광선 영상신호를 이용하는 가시광선카메라; 및 적외선 영상신호를 이용하는 적외선카메라; 를 포함하고, 상기 가시광선카메라 및 적외선카메라에 적용되는 렌즈에는 25dyne/㎝ 이하의 표면장력을 가지고 0.06 이하의 동마찰계수를 가지는 퍼플루오르폴리에테르 100 중량부에 대하여 플루오르알킬실란 15 ~ 20 중량부, 플루오르아크릴아마이드 4 ~ 8 중량부 및 퍼플루오르인산화염 6 ~ 12 중량부를 포함하는 코팅층이 도포되어 이물질이 렌즈에 부착되는 것을 방지하고,
   상기 하우징의 외부면에는 조도센서가 장착되어 제어장치가 상기 조도센서로부터 촬영기 주변의 조도값을 전달받고 상기 조도값이 설정된 조도값보다 높은 경우에는 카메라 중 가시광선카메라를 구동시키고, 설정된 조도값보다 낮은 경우에는 카메라 중 적외선카메라와 상기 LED경광등을 구동시키며,
   상기 카메라부는 20 ~ 24 ㎑의 주파수를 발생시키는 제1출력부, 25 ~ 29 ㎑의 주파수를 발생시키는 제2출력부, 30 ~ 34 ㎑의 주파수를 발생시키는 제3출력부, 불규칙한 임의의 패턴을 발생시킨 후 그 신호를 제어장치로 전달하는 패턴발생기 및 상기 제어장치로부터 전달된 신호에 응답하여 제1출력부 내지 제3출력부 중 어느 하나에 공급되는 전원을 시간에 따라 임의로 온(on) 또는 오프(off)시키는 전원공급부를 포함하는 초음파발진기를 더 포함하고,
   상기 개구부에는 힌지를 통해 개구부를 개폐하는 개폐부가 설치되며, 상기 하우징의 상부면에는 구 형상의 회전부재가 다수 설치되고, 상기 하우징의 내부에 다수의 상기 회전부재를 회전시키는 회전장치를 구비하며,상기 회전장치는 다수의 상기 회전부재의 외주에 밀착되고, 양단이 롤러에 회전지지되는 벨트와 상기 롤러를 회전시키는 롤러회전모터를 구비하며, 상기 촬영기에 구비된 제어장치는 상기 지지부를 제어하여 상기 촬영기의 수평을 자동으로 맞추고, 상기 수평모터, 하우징회전모터, 하우징승강모터, 승강모터, 수평회전모터, 롤러회전모터를 구동시키며,
   상기 하우징, 몸체부 및 지지부는 크롬(Cr)이 12 ~ 20%, 니켈(Ni)이 8 ~ 14% 함유된 스테인리스강 재질로 형성되어 상기 하우징 내에 장착되는 카메라부, 에어분사기, 승강기, 수평센서, 수평회전모터 및 제어장치의 부식을 방지하고,
   상기 영상도화장치는,
   기존의 영상이미지를 저장하고, 기존의 영상이미지를 상기 촬영기의 카메라가 수집한 영상이미지로 업데이트하는 영상이미지 저장기; 상기 업데이트된 영상이미지를 기반으로 도화된 도화이미지를 저장하는 도화이미지 저장기; 다수의 영상이미지를 합성 및 편집하는 이미지 편집기; 영상이미지 또는 도화이미지에 GPS좌표를 합성하는 좌표합성기; 및 영상이미지를 기반으로 도화이미지를 작성하는 영상도화기; 를 구비하는 것을 특징으로 하는 주위 장애물의 영향을 받지 않고 획득한 영상이미지를 통해 도화이미지를 생성하는 공간영상도화 시스템.

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