KR102105930B1

KR102105930B1 - The system of 3d map modeling using a precise image data on ground

Info

Publication number: KR102105930B1
Application number: KR1020190162442A
Authority: KR
Inventors: 서동철; 김병주
Original assignee: 주식회사 제이시스
Priority date: 2019-12-09
Filing date: 2019-12-09
Publication date: 2020-05-04

Abstract

The present invention relates to a system for generating a 3D map modeling data with precise image information data on ground features, which can convert existing terrain information of 2D map data into precise 3D map modeling data, and then register and manage the same as a 3D map. More specifically, the present invention provides the system for generating the 3D map modeling data, which can obtain precise 3D spatial information on the terrain, generate, register, and manage a 3D map by making the 3D spatial information compatible with an existing 2D digital map, and transmit the 3D map updated in real-time to a user terminal. The system of the present invention adopts a method of fixedly coupling a camera to a vehicle body to prevent or minimize shaking of the camera caused by impacts such as vibrations from a moving vehicle and pressure from outside air when performing measurement or taking pictures using the camera mounted on the moving vehicle, thereby being capable of acquiring and transmitting the precise image information data on the ground features. As a result, the system of the present invention facilitates the generation and modification of precise 3D maps by acquiring accurate data on terrain features from an early stage of producing the 3D maps.

Description

정밀한 지상영상정보데이터가 적용된 3차원 지도 모델링 데이터 생성 시스템 {THE SYSTEM OF 3D MAP MODELING USING A PRECISE IMAGE DATA ON GROUND}3D map modeling data generation system with precise ground image information data applied {THE SYSTEM OF 3D MAP MODELING USING A PRECISE IMAGE DATA ON GROUND}

본 발명은 기존의 2차원 지도 데이터로 이루어진 지형정보를 정밀한 3차원 지도 모델링 데이터로 변환한 후, 3차원 지도로 등록, 관리할 수 있도록 하되, 정밀한 지상영상정보데이터가 적용되는 3차원 지도 모델링 데이터 생성시스템에 관한 것이다.The present invention converts terrain information composed of existing 2D map data into precise 3D map modeling data, and then registers and manages it as 3D map, but 3D map modeling data to which precise ground image information data is applied. It is about the production system.

통상 우리나라의 지형측량은 평면위치(X, Y)만을 측량하고 토지의 높이는 관리하고 있지 않아 이원화된 위치정보체계로 운영되고 있다. 즉, 지형측량의 실시를 위해 전국 각지를 대상으로 수많은 지형기준점을 설치하여 관리하고 있지만, 표고정보를 제외한 평면위치만 성과를 산출 고시하고 있어 일반측량 및 공공측량 등 다양한 분야에 활용되지 못하고 있는 것이 현실이다. In general, topographical surveying in Korea only measures the flat location (X, Y) and does not manage the height of the land, so it is operated as a dual location information system. In other words, a number of topographical reference points have been installed and managed across the country to perform topographical surveys, but it is not utilized in various fields, such as general surveying and public surveying, because only the flat location excluding elevation information is calculated and announced. It is reality.

이에 더불어 현재까지 완전한 3차원 지도의 표시가 위치기반 서비스에 사용되지 못하는 이유는 대한민국 지도의 정밀한 3차원 모델이 존재하지 않았기 때문이라고 할 수 있다. In addition, the reason why the display of a complete 3D map has not been used for location-based services so far is that there is no precise 3D model of the Korean map.

그러므로, 3차원 지도를 생성시키기 위해서, 선행되어야 할 지표 및 지상에 위치한 지형물에 대한 3차원 공간정보(이미지데이터, 3차원 영상데이터, DEM 데이터, LiDAR 데이터, 표고데이터, 수평데이터, 위치정보데이터, 지상영상정보데이터, 수평각데이터, 거리데이터, 수치지도데이터)의 취득이 매우 어려운 문제점이 있었고, 특정장소에 가서 작업자의 개개의 수작업으로 별도의 3차 지도 모델링 작업을 해야 하므로, 작업시간, 비용 및 노력이 많이 소요되고, 더 나아가 사용자의 휴대용 단말기로 실시간으로 업데이트된 3차원 지도 모델링 데이터를 신속하게 제공하지 못하는 문제점이 있었다. Therefore, in order to generate a three-dimensional map, three-dimensional spatial information (image data, three-dimensional image data, DEM data, LiDAR data, elevation data, horizontal data, location information data) of the surface to be preceded and the terrain located on the ground , Terrestrial image information data, horizontal angle data, distance data, and numerical map data) were very difficult to obtain, and it was necessary to go to a specific place and perform separate tertiary map modeling work by the individual manual work. And it takes a lot of effort, and further, there is a problem in that it is not possible to quickly provide real-time updated 3D map modeling data to the user's portable terminal.

또한, 지상의 이동차량에 설치되어 도로를 주행하면서 지상의 각종 지형물의 위치정보와 지상영상정보를 획득하는 과정에서, 이동차량의 카메라를 통한 지상영상정보 획득 시, 이동차량 외부로부터 전해지거나 또는 이동차량으로부터 전해 오는 진동 등의 충격으로 애초부터 오류가 있는 지상영상정보를 획득하게 되므로, 정밀한 지형물의 측정이 어려운 난점이 존재하였다.In addition, in the course of acquiring the location information and the ground image information of various terrains on the ground while traveling on the road installed on the mobile vehicle on the ground, when the ground image information is acquired through the camera of the mobile vehicle, it is transmitted or moved from outside the mobile vehicle Since the ground image information having an error was obtained from the beginning due to the impact of vibration, etc. transmitted from the vehicle, there was a difficulty in measuring precise terrain.

대한민국 등록특허공보 제10-0538319호(2005. 12. 21. 공고)Republic of Korea Registered Patent Publication No. 10-0538319 (announced on December 21, 2005)

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 지형물에 대한 3차원 공간정보를 정밀하게 취득할 수 있고, 기존의 2차원 수치지도와 호환시켜 3차원 지도의 생성, 등록, 관리가 가능하고, 실시간으로 업데이트된 3차원 지도를 사용자 단말기로 전송시킬 수 있는 3차원 지도 모델링 데이터 생성시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the above-mentioned problems of the prior art, it is possible to precisely obtain the three-dimensional spatial information for the topography, the creation and registration of the three-dimensional map, compatible with the existing two-dimensional digital map, The object is to provide a 3D map modeling data generation system that can be managed and transmits a 3D map updated in real time to a user terminal.

또한, 본 발명은 이동차량에 탑재된 카메라의 촬영 또는 계측 시 이동차량으로부터 전해 오는 진동 및 외부 공기에 의한 압력 등 충격에도 카메라의 흔들림을 방지하거나 최소화하도록 차체에 카메라를 고정결합하는 방식으로 채택함으로써, 정밀한 지상영상정보 데이터의 취득 및 전송이 가능하므로, 3차원 지도의 제작 초기 단계부터 지형물에 대한 정확한 데이터를 취득하여 정밀한 3차원 지도의 생성 또는 수정이 가능한 3차원 지도 모델링 데이터 생성시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.In addition, the present invention is adopted by adopting a method in which the camera is fixedly coupled to the vehicle body to prevent or minimize the shaking of the camera even in the event of vibration, pressure from the mobile vehicle, and external air pressure when shooting or measuring a camera mounted in the mobile vehicle. Provides a 3D map modeling data generation system capable of acquiring and transmitting precise terrestrial image information data, so that accurate data on terrain can be obtained from the early stages of 3D map production to create or modify a precise 3D map. There is another purpose.

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. The technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned may be clearly understood by a person having ordinary knowledge in the art from the description of the present invention. .

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 항공기에 설치되어 지형물에 대한 위치, 형상을 촬영한 후, 촬영한 지형물의 이미지데이터를 지상의 3차원 지형물 제어서버로 전송하는 사진측량부(110)와, 위성영상을 통해 지표 및 지상에 있는 지형물의 3차원 영상데이터를 취득한 후, 취득한 3차원 영상데이터를 지상의 3차원 지형물 제어서버로 전송하는 3차원 영상데이터 취득부(120)와, 항공기의 탑재기에 설치된 센서를 통해 지표 및 지상의 지형물에서 반사되는 전자기파를 탐지한 후, 탐지된 지형물을 레이다 간섭기법을 이용하여 DEM (Digital Elevation Models) 데이터를 추출하여 3차원 지형물 제어서버로 전송하는 SAR 영상부(Synthetic Aperture Radar)(130)와, 항공기에 구비되되, 지형물의 고도 정보가 포함된 레이저 측량 데이터(LiDAR 데이터)를 산출한 후 3차원 지형물 제어서버로 전송하는 항공 LiDAR 측량부(140)와, 지상의 이동차량에 설치되어 도로를 주행하면서 지형물의 위치정보와 지상영상정보를 획득한 후, 획득한 위치정보데이터와 지상영상정보데이터를 3차원 지형물 제어서버로 전송하는 MMS부(Mobile Mapping System)(150)와, 측량하고자 하는 지형물 일측에 이격되도록 설치되어 해당 지형물과의 수평각과 거리를 측량한 후, 측량한 지형물의 수평각데이터와 거리데이터를 3차원 지형물 제어서버로 전송하는 토탈스테이션부(160)와, 3차원 지형물 제어서버 일측에 연결되어, 측량하고자 하는 지형물을 중심으로 소정반경을 설정하고, 지형공간의 좌표를 수치자료 좌표(X,Y,Z)로 입력한 수치지도데이터를 생성하여 3차원 지형물 제어서버로 전송하는 수치지도데이터생성부(170)와, 상기 지형물의 이미지데이터, 3차원 영상데이터, DEM 데이터, LiDAR 데이터, 위치정보데이터, 지상영상정보데이터, 수평각데이터, 거리데이터, 수치지도데이터를 입력받아 지형물 데이터를 분류하고, LiDAR 데이터로부터 지형물의 외곽선을 추출·선형화하며, 이를 다시 수치지도데이터로부터 추출된 지형물의 레이어와 평면위치상에서 중첩시킨 후, 지형물에 대한 높이값을 부여해서 3차원 지도 모델링 데이터를 생성시키도록 제어하는 3차원 지형물 제어서버(180); 를 포함하는 3차원지형측량제어모듈(100)을 이용한 3차원 지도 모델링 데이터 생성시스템에 있어서, 상기 MMS부(Mobile Mapping System)(150)가 구비하는 카메라(230)를 이동차량(50)의 일측면 상단에 이격하여 고정결합하는 고정결합모듈(210)을 더 포함하되, 상기 고정결합모듈(210)은, 카메라 지지대(218), 제1 수평결합패널(211), 제1 결합볼트(212), 제2 수평결합패널(214), 제2 결합볼트(215), 결합너트(311), 수직 지지부(217), 상단 지지부(213), 하단 지지부(216), 흔들림 방지부(240) 및 공기 저항판(330)를 구비하고, 상기 카메라(230)의 하단에 카메라 지지대(218)가 부착되되, 상기 카메라 지지대(218)의 상부 영역에 제1 수평결합패널(211)이 결합되고, 카메라 지지대(218)의 하부 영역에 제2 수평결합패널(214)이 결합되며, 상기 제1 수평결합패널(211)의 일측면으로 연장되는 제1 결합볼트(212)와, 제2 수평결합패널(214)의 일측면으로 연장되는 제2 결합볼트(215)가 각각 이동차량(50)의 차체에 형성되는 삽입공을 통해 삽입되어 이동차량(50)의 내부에서 결합너트(311)와 고정결합되고, 상기 제1 수평결합패널(211)와 제2 수평결합패널(214) 사이에 위치하여 수직방향으로 양자를 지지하는 2개의 수직 지지부(217)가 형성되며, 상기 제1 수평결합패널(211)의 상단부에 설치되어 제1 수평결합패널(211)의 상부 방향 미동을 억제하는 상단 지지부(213)와, 상기 제2 수평결합패널(214)의 하단부에 설치되어 제2 수평결합패널(214)의 하부 방향 미동을 억제하는 하단 지지부(216)를 형성하고, 상기 수직지지부(217)와 카메라 지지대(218) 사이에서 형성되며, 카메라 지지대(218)의 흔들림을 방지하는 흔들림 방지부(240)를 포함하되, 상기 흔들림방지부(240)는, 카메라 지지대(218)의 측부에 결합되는 내부가 비어있는 원통형의 흔들림방지케이스(241); 흔들림방지케이스의 일측면을 관통하여 좌우로 이동 가능하도록 장착되는 흔들림방지로드(242); 흔들림방지로드의 일측 단부에 결합되어 흔들림방지로드가 흔들림방지케이스로부터 이탈되는 것을 방지하는 이탈방지부(243); 흔들림방지로드의 타측 단부에 결합되어 좌표기케이스의 내측면에 접촉될 수 있는 접촉부(244); 접촉부의 일면에 결합되는 다수의 반구형 마찰부(245); 및 이탈방지부와 흔들림방지케이스의 내측면 사이에 배치되어 흔들림방지로드에 탄성복원력을 제공하는 흔들림방지스프링(246); 을 구비하되, 상기 이탈방지부(243)와 접촉부(244)는 흔들림방지로드(242)에 직교하도록 배치되고, 상기 흔들림방지케이스의 내측면에는 전류가 흐르면 자기화되는 전자석부(247)가 결합되며, 흔들림방지케이스의 내측면과 마주보는 이탈방지부(243)의 일측면에는 자성체로 이루어지는 접속판(248)이 결합되어 형성되며, 상기 제1 수평결합패널(211)와 제2 수평결합패널(214)의 타측면에 결합되어 고정결합모듈(210)의 전면, 일측면 및 후면을 커버하되, 복수의 공기 유로(331)가 형성되어 외부에서 유입되는 공기의 저항을 줄이는 공기 저항판(330)을 포함하고, 상기 카메라 지지대(218)는 이동차량(50)의 바퀴의 하면 보다 60~70cm의 범위에서 상부에 위치하도록 설치되되, 카메라 지지대(218)의 하부에는 완충바퀴(219)를 구비하여 이동차량의 급격한 상하운동시 카메라 지지대(218) 및 고정결합모듈(210)의 손상을 방지하며, 상기 수직 지지부(217)는 전체 합금 중량 기준 중량 백분률로, 18.0 내지 30.0의 니켈, 16.0 내지 22.0의 크롬, 2.0 내지 6.0의 몰리브덴, 1.0 내지 2.4의 구리, 0.4 내지 2.7의 텅스텐, 2.0 내지 6.0의 망간, 2.0 내지 4.0의 알루미늄, 0.01 내지 0.03의 탄소, 0.1 내지 0.5의 루비듐, 0.4 내지 0.6의 지르코늄, 0.2 내지 0.4의 티타늄, 0.1 내지 0.2의 바나듐, 0.01 내지 0.04의 인, 0.01 내지 0.04의 황, 및 8.0 내지 12.0의 철을 포함하는 합금으로 형성되고, 상기 카메라(230)의 렌즈 표면에는 지르코니움 옥시크로라이드, 틴 클로라이드, 티타늄 테트라이소프로폭사이드 및 질산을 혼합하여 교반한 후 증류수를 첨가 반응시켜 혼합물을 생성하고, 상기 혼합물 내의 물을 증발시킨 후 에탄올로 치환하여 고형분이 되도록 제조한 지르코니아-이산화주석-이산화티탄 복합 산화물 졸에, 글리시독시프로필 트리메톡시실란 실란커플링제 및 증류수를 첨가하여 제조되는 코팅액으로 형성되는 코팅층을 구비하는 것을 특징으로 하는 정밀한 지상영상정보데이터가 적용된 3차원 지도 모델링 데이터 생성 시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is installed on an aircraft, and after photographing the position and shape of the terrain, the photogrammetry unit 110 transmits the image data of the captured terrain to the 3D terrain control server on the ground. ), 3D image data acquisition unit 120 for acquiring the 3D image data of the surface and the terrain on the ground through the satellite image, and transmitting the acquired 3D image data to the 3D terrain control server on the ground, After detecting the electromagnetic waves reflected from the ground and the topography through the sensors installed on the aircraft's onboard, the radar interference technique is used to extract the DEM (Digital Elevation Models) data, and the 3D topography control server After calculating the laser survey data (LiDAR data) provided in the aircraft, the SAR image unit (Synthetic Aperture Radar) 130 to be transmitted to the altitude information of the terrain, 3D terrain The aerial LiDAR surveying unit 140 that is transmitted to the server is installed on a mobile vehicle on the ground, and after obtaining the location information and the ground image information of the terrain while driving the road, the acquired location information data and the ground image information data 3 The MMS unit (Mobile Mapping System) 150 that transmits to the dimensional feature control server is installed so as to be spaced apart from one side of the feature to be measured, and after measuring the horizontal angle and distance with the feature, the horizontal angle data of the measured feature And the total station unit 160 that transmits the distance data to the 3D terrain control server, and is connected to one side of the 3D terrain control server, sets a predetermined radius around the terrain to be measured, and coordinates of the terrain space Numerical map data generation unit 170 that generates digital map data input as numerical data coordinates (X, Y, Z) and transmits it to a 3D terrain control server, and image data and 3D images of the terrain It receives data, DEM data, LiDAR data, location information data, ground image information data, horizontal angle data, distance data, and numerical map data, classifies the terrain data, extracts and linearizes the contours of the terrain from the LiDAR data, and then re-creates it. A 3D terrain control server 180 for controlling to generate 3D map modeling data by superimposing a layer of the terrain extracted from the digital map data on a plane position, and giving height values for the terrain; In the three-dimensional map modeling data generation system using the three-dimensional topography survey control module 100 comprising, the camera 230 provided by the MMS unit (Mobile Mapping System) 150 is one of the mobile vehicles 50 Further comprising a fixed coupling module 210 spaced apart and fixed to the upper side of the side, the fixed coupling module 210, the camera support 218, the first horizontal coupling panel 211, the first coupling bolt 212 , Second horizontal coupling panel 214, second coupling bolt 215, coupling nut 311, vertical support 217, top support 213, bottom support 216, shake prevention unit 240 and air A resistor plate 330 is provided, and a camera support 218 is attached to a lower end of the camera 230, a first horizontal coupling panel 211 is coupled to an upper region of the camera support 218, and a camera support A second horizontal coupling panel 214 is coupled to the lower region of 218, and a first coupling ball extending to one side of the first horizontal coupling panel 211 212 and the second coupling bolts 215 extending to one side of the second horizontal coupling panel 214 are respectively inserted through an insertion hole formed in the vehicle body of the moving vehicle 50 so that the moving vehicle 50 Two vertical support portions 217 are formed between the first horizontal coupling panel 211 and the second horizontal coupling panel 214 to support the coupling in the vertical direction. It is installed on the upper end of the first horizontal coupling panel 211, the upper support portion 213 to suppress the upward movement of the first horizontal coupling panel 211, and the lower portion of the second horizontal coupling panel 214 Is installed to form a lower support portion 216 to suppress the downward movement of the second horizontal coupling panel 214, formed between the vertical support 217 and the camera support 218, the camera support 218 shake It includes a shake prevention unit 240 to prevent, the shake prevention unit 240, the camera support Anti-shake in a shape of cylinder integrated with the inner coupled to the side of the blank (218) case (241); An anti-shake rod 242 mounted through one side of the anti-shake case to be movable left and right; A release preventing unit 243 coupled to one end of the anti-shake rod to prevent the anti-shake rod from separating from the anti-shake case; A contact portion 244 coupled to the other end of the anti-shake rod and capable of contacting the inner surface of the coordinate case; A plurality of hemispherical friction portions 245 coupled to one surface of the contact portion; And an anti-shake spring 246 disposed between the release preventing portion and the inner surface of the anti-shake case to provide elastic restoring force to the anti-shake rod. Is provided, but the departure prevention portion 243 and the contact portion 244 is disposed to be orthogonal to the anti-sway rod 242, the inner surface of the anti-sway case is coupled with an electromagnet portion 247 that is magnetized when current flows The connection plate 248 made of a magnetic material is formed on one side of the separation preventing portion 243 facing the inner surface of the anti-shake case, and the first horizontal coupling panel 211 and the second horizontal coupling panel are formed. An air resistance plate 330 coupled to the other side of 214 to cover the front side, one side and the back side of the fixed coupling module 210, but having a plurality of air flow paths 331 to reduce the resistance of the air introduced from the outside. ), The camera support 218 is installed to be located in the upper range in the range of 60 ~ 70cm than the lower surface of the wheel of the mobile vehicle 50, the lower portion of the camera support 218 is provided with a buffer wheel 219 To support the camera during sudden vertical movement of the moving vehicle. To prevent damage to the zone 218 and the fixed coupling module 210, the vertical support 217 is a weight percentage based on the total alloy weight, nickel of 18.0 to 30.0, chromium of 16.0 to 22.0, molybdenum of 2.0 to 6.0 , 1.0 to 2.4 copper, 0.4 to 2.7 tungsten, 2.0 to 6.0 manganese, 2.0 to 4.0 aluminum, 0.01 to 0.03 carbon, 0.1 to 0.5 rubidium, 0.4 to 0.6 zirconium, 0.2 to 0.4 titanium, 0.1 It is formed of an alloy containing vanadium of 0.2 to 0.2, phosphorus of 0.01 to 0.04, sulfur of 0.01 to 0.04, and iron of 8.0 to 12.0, and the lens surface of the camera 230 is zirconium oxychloride, tin chloride, After mixing and stirring titanium tetraisopropoxide and nitric acid, distilled water is added and reacted to produce a mixture. After evaporating the water in the mixture, zirconia-dioxide prepared to replace ethanol to become a solid content Three-dimensional map modeling with precise terrestrial image information data, characterized by comprising a coating layer formed of a coating solution prepared by adding glycidoxypropyl trimethoxysilane silane coupling agent and distilled water to a stone-titanium dioxide composite oxide sol. Provide a data generation system.

또한, 본 발명에서 상기 3차원 지형물 제어서버(180)는, LiDAR 데이터로부터 지형 데이터와 2m 이상의 식생데이터, 그리고 지형물 데이터를 분류하는 지형물 데이터 분류부(181)와, LiDAR 데이터로부터 지형물의 외곽선을 직사각형(rectangle), 직각구조형(rectangular), 다각형(polygon) 타입으로 추출하는 지형물 외곽선 추출 선형화부(182)와, 수치지도데이터의 복수개 레이어 중에 지형물 레이어만을 분류 추출하는 수치지도데이터용 지형물 레이어추출부(183)와, 지형물 외곽선 추출 선형화부를 통해 LiDAR 데이터로부터 외곽선이 추출된 지형물 데이터와, 수치지도데이터용 지형물 레이어추출부를 통해 수치지도데이터로부터 추출된 지형물 데이터를 중첩시킨 후, 지형물에 대한 높이값을 부여해서 3차원 지도 모델링 데이터를 생성시키는 3차원 지도 모델링 데이터 생성부(184)가 포함되어 구성될 수 있다. In addition, in the present invention, the 3D terrain control server 180 includes a terrain data classification unit 181 that classifies terrain data, vegetation data of 2 m or more, and terrain data from LiDAR data, and terrain objects from LiDAR data. Geometry outline extraction linearization unit (182) for extracting outlines into rectangular, rectangular, and polygonal types, and for digital map data that classifies and extracts only the topographic layer among multiple layers of digital map data The terrain layer extraction unit 183 and the terrain data extracted from the LiDAR data through the contour outline extraction linearization unit overlap the terrain data extracted from the digital map data through the terrain layer extraction unit for digital map data. After generating the 3D map modeling data to generate 3D map modeling data by assigning height values to the terrain The portion containing the 184 may be configured.

본 발명의 정밀한 지상영상정보데이터가 적용된 3차원 지도 모델링 데이터 생성 시스템에 의하면, 지형물에 대한 3차원 공간정보를 정확하게 취득할 수 있고, 기존의 2차원 수치지도와 호환시켜, 쉽고 이해하기 빠른 3차원 지도를 생성시킬 수 있으며, 생성된 3차원 지도를 지형공부에 등록 관리할 수 있어 다른 기기와의 응용범위를 넓힐 수 있고, 실시간으로 업데이트된 3차원 지도를 사용자 단말기로 신속하게 전송시킬 수 있는 효과가 있다.According to the three-dimensional map modeling data generation system to which the precise ground image information data of the present invention is applied, it is possible to accurately obtain three-dimensional spatial information on terrain, and is compatible with the existing two-dimensional digital map, so that it is easy and easy to understand 3 You can create a dimensional map, and register and manage the generated 3D map to the topographical study to expand the application range with other devices, and to quickly transmit the updated 3D map to the user terminal in real time. It works.

또한, 본 발명에 의하면, 이동차량에 탑재된 카메라의 촬영 또는 계측 시 이동차량으로부터 전해 오는 진동 및 외부 공기에 의한 압력 등 충격에도 카메라의 흔들림을 방지하거나 최소화하도록 차체에 카메라를 고정결합하는 방식으로 채택함으로써, 정밀한 지상영상정보의 취득 및 전송이 가능하므로, 3차원 지도의 제작 초기 단계부터 지형물에 대한 정확한 데이터를 취득하여 정밀한 3차원 지도의 생성 또는 수정이 가능한 효과가 있다. In addition, according to the present invention, when shooting or measuring a camera mounted on a mobile vehicle, the camera is fixedly coupled to the vehicle body to prevent or minimize camera shake even when impacts such as vibrations from the mobile vehicle and pressure caused by external air. By adopting, since it is possible to acquire and transmit precise ground image information, it is possible to generate or modify a precise 3D map by acquiring accurate data about the terrain from the initial stage of production of the 3D map.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other solutions not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 3차원 지도 모델링 데이터 생성시스템의 구성블럭도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 3차원 지도 모델링 데이터 생성시스템이 포함하는 사진측량부(110)의 구성블럭도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 3차원 지도 모델링 데이터 생성시스템이 포함하는 3차원 영상데이터 취득부(120)의 구성블럭도.
도 4은 본 발명의 일실시예에 의한 3차원 지도 모델링 데이터 생성시스템이 포함하는 SAR 영상부(130)의 구성블럭도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 3차원 지도 모델링 데이터 생성시스템이 포함하는 항공 LiDAR 측량부(140)의 구성블럭도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 3차원 지도 모델링 데이터 생성시스템이 포함하는 토탈스테이션부(160)의 구성블럭도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 3차원 지도 모델링 데이터 생성시스템이 포함하는 3차원 지형물 제어서버(180)의 구성블럭도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 3차원 지도 모델링 데이터 생성시스템이 포함하는 지형물 외곽선 추출 선형화부의 동작과정을 도시한 예시도.
도 9는 본 발명의 일실시예에 의한 3차원 지도 모델링 데이터 생성시스템이 포함하는 수치지도데이터용 지형물 레이어추출부(183)를 통해 수치지도데이터의 복수개 레이어 중에 지형물 레이어만을 분류 추출하는 과정을 도시한 예시도.
도 10은 본 발명의 일실시예에 의한 3차원 지도 모델링 데이터 생성시스템이 포함하는 지형물 외곽선 추출 선형화부를 통해 LiDAR 데이터로부터 외곽선이 추출된 지형물 데이터와, 수치지도데이터용 지형물 레이어추출부를 통해 수치지도데이터로부터 추출된 지형물 데이터를 중첩시키고, 지형물에 대한 높이값을 부여하는 과정을 단면으로 보여주는 예시도.
도 11은 본 발명의 일실시예에 의한 3차원 지도 모델링 데이터 생성시스템이 포함하는 3차원 지도 모델링 데이터 생성부를 통해 생성된 3차원 지도 모델링 데이터의 결과물을 도시한 예시도.
도 12는 본 발명의 3차원 지도 모델링 데이터 생성시스템에 의한 3차원 지도 모델링 데이터 생성방법을 도시한 순서도.
도 13은 본 발명의 일실시예에 의한 3차원 지도 모델링 데이터 생성시스템이 포함하는 MMS부의 카메라를 고정결합한 이동차량이 지형지물을 촬영하는 모습을 나타낸 예시도.
도 14는 본 발명의 일실시예에 의한 3차원 지도 모델링 데이터 생성시스템이 포함하는 MMS부의 카메라가 탑재되는 고정결합모듈의 정면도.
도 15는 본 발명의 일실시예에 의한 3차원 지도 모델링 데이터 생성시스템이 포함하는 MMS부의 카메라가 탑재되는 고정결합모듈의 측면도.
도 16은 본 발명의 일실시예에 의한 3차원 지도 모델링 데이터 생성시스템이 포함하는 고정결합모듈에 장착되는 흔들림방지부의 세부단면도.
도 17은 본 발명의 일실시예에 의한 3차원 지도 모델링 데이터 생성시스템이 포함하는 MMS부의 카메라를 고정결합한 이동차량이 지형물을 촬영하는 모습을 나타낸 예시도. 1 is a block diagram of a 3D map modeling data generation system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a photogrammetry unit 110 included in a 3D map modeling data generation system according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram of a 3D image data acquisition unit 120 included in a 3D map modeling data generation system according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram of a configuration of the SAR image unit 130 included in the 3D map modeling data generation system according to an embodiment of the present invention.
5 is a block diagram of an aerial LiDAR surveying unit 140 included in a 3D map modeling data generation system according to an embodiment of the present invention.
6 is a block diagram of the total station 160 included in the 3D map modeling data generation system according to an embodiment of the present invention.
7 is a block diagram of a 3D terrain control server 180 included in a 3D map modeling data generation system according to an embodiment of the present invention.
8 is an exemplary view showing an operation process of a contour outline extraction linearization unit included in a 3D map modeling data generation system according to an embodiment of the present invention.
9 is a process of classifying and extracting only the feature layer among the plurality of layers of the numeric map data through the feature layer extracting unit 183 for digital map data included in the 3D map modeling data generation system according to an embodiment of the present invention. Illustrative diagram showing.
10 is a topography data extracted from the LiDAR data through the feature outline extraction linearization unit included in the 3D map modeling data generation system according to an embodiment of the present invention, and through the feature layer extraction unit for digital map data Illustrative diagram showing the process of superimposing topographic data extracted from digital map data and assigning height values to topographic features.
11 is an exemplary view showing a result of 3D map modeling data generated through a 3D map modeling data generation unit included in a 3D map modeling data generation system according to an embodiment of the present invention.
12 is a flowchart showing a method for generating 3D map modeling data by the 3D map modeling data generation system of the present invention.
13 is an exemplary view showing a state in which a moving vehicle photographing a terrain feature is fixedly coupled to a camera of an MMS unit included in a 3D map modeling data generation system according to an embodiment of the present invention.
14 is a front view of a fixed coupling module in which the camera of the MMS unit included in the 3D map modeling data generation system according to an embodiment of the present invention is mounted.
15 is a side view of a fixed coupling module in which the camera of the MMS unit included in the 3D map modeling data generation system according to an embodiment of the present invention is mounted.
16 is a detailed cross-sectional view of the shake preventing unit mounted on the fixed coupling module included in the 3D map modeling data generation system according to an embodiment of the present invention.
17 is an exemplary view showing a state in which a moving vehicle photographing terrain is fixedly coupled to a camera of an MMS unit included in a 3D map modeling data generation system according to an embodiment of the present invention.

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 아니되며, 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 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to ordinary or lexical meanings, and the inventor appropriately explains the concept of terms to explain his or her invention in the best way. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meanings and concepts consistent with the technical spirit of the present invention. Therefore, the configuration shown in the embodiments and drawings described in this specification is only one of the most preferred embodiments of the present invention and does not represent all of the technical spirit of the present invention. It should be understood that there may be equivalents and variations.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 3차원 지도 모델링 데이터 생성시스템의 구성블럭도이다. 1 is a block diagram of a 3D map modeling data generation system according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 3차원 지도 모델링 데이터 생성시스템은, 지표 및 지상에 있는 지형물에 대한 3차원 공간정보인 이미지데이터, 3차원 영상데이터, DEM 데이터, LiDAR 데이터, 표고데이터, 수평데이터, 위치정보데이터, 지상영상정보데이터, 수평각데이터, 거리데이터, 수치지도데이터를 입력받아 지형물 데이터를 취득하고, 취득한 LiDAR 데이터로부터 지형물의 외곽선을 추출·선형화하며, 이를 다시 수치지도데이터로부터 추출된 지형물의 레이어와 평면위치상에서 중첩시킨 후, 지형물에 대한 높이값을 부여해서 3차원 지도 모델링 데이터를 생성시키는 3차원지형측량제어모듈(100)을 포함하여 구성된다.The three-dimensional map modeling data generation system of the present invention includes image data, three-dimensional image data, DEM data, LiDAR data, elevation data, horizontal data, and location information data, which are three-dimensional spatial information on the ground and the terrain on the ground. The ground image information data, horizontal angle data, distance data, and digital map data are received to obtain the terrain data, and the outline of the terrain is extracted and linearized from the acquired LiDAR data, and this is again the layer and plane of the terrain extracted from the digital map data. It is configured to include a three-dimensional topography survey control module 100 that generates three-dimensional map modeling data by superimposing on a location, and then giving height values for terrain.

상기 3차원지형측량제어모듈(100)은 사진측량부(110), 3차원 영상데이터 취득부(120), SAR 영상부(130), 항공 LiDAR 측량부(140), MMS부(Mobile Mapping System)(150), 토탈스테이션부(160), 수치지도데이터생성부(170) 및 3차원 지형물 제어서버(180)를 포함하여 구성될 수 있다. The 3D terrain survey control module 100 includes a photogrammetry unit 110, a 3D image data acquisition unit 120, an SAR image unit 130, an aerial LiDAR survey unit 140, and an MMS unit (Mobile Mapping System). 150, a total station unit 160, a digital map data generation unit 170 and a three-dimensional terrain control server 180.

상기 3차원지형측량제어모듈(100)의 각 구성요소에 대해서는 하기에서 상세히 서술하기로 한다. Each component of the three-dimensional topography survey control module 100 will be described in detail below.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 3차원 지도 모델링 데이터 생성시스템이 포함하는 사진측량부(110)의 구성블럭도이다. 2 is a block diagram of a photogrammetry unit 110 included in a 3D map modeling data generation system according to an embodiment of the present invention.

상기 사진측량부(110)는 항공기의 측면 또는 저면에 설치되어 사진영상 또는 전자기파를 이용하여 지형물에 대한 위치, 형상, 현상 변화 및 특성을 촬영한 후, 촬영한 지형물의 이미지데이터를 지상의 3차원 지형물 제어서버(180)로 전송하는 기능을 수행한다.The photogrammetry unit 110 is installed on the side or bottom of the aircraft, and after photographing the location, shape, phenomenon change and characteristics of the terrain using photographic images or electromagnetic waves, the image data of the captured terrain is 3 It performs the function of transmitting to the dimensional terrain control server 180.

본 발명에서 상기 지형물에 대한 위치와 형상의 해석은 길이, 방향, 면적 및 체적 등을 결정하는 정량적 해석을 뜻하며, 현상변화 및 특성의 해석은 환경 및 자원 문제를 조사, 분석, 처리하는데 이용되는 정성적 해석을 뜻한다. In the present invention, the analysis of the location and shape of the terrain refers to a quantitative analysis that determines length, direction, area, and volume, and the analysis of phenomenon changes and characteristics is used to investigate, analyze, and process environmental and resource problems. It means qualitative interpretation.

상기 사진측량부(110)는 수치영상에 의해 3차원 공간정보를 취득할 수 있는 수치사진측량부(digital photogrammetry)(111)를 구비하는데, 상기 수치사진측량부(111)는 수치센서(digital sensors)를 이용하여 지형공간대상물을 디지타이징이나 스캐닝하여 직접적으로 수치영상을 취득하거나, 기존의 항공사진을 디지타이징이나 스캐닝하여 간접적으로 수치영상을 취득하는 기능을 수행한다. The photogrammetry unit 110 includes a digital photogrammetry 111 capable of acquiring three-dimensional spatial information by a digital image, wherein the digital photogrammetry unit 111 is a digital sensor. ) To digitize or scan a geospatial object to obtain a digital image directly, or to digitize or scan an existing aerial photograph to indirectly acquire a digital image.

또한, 상기 사진측량부는 촬영한 이미지데이터를 지상의 3차원 지형물 제어서버로 전송하는 제1 ACARS(Aircraft Communication Addressing and Reporting System) 데이터 통신부(112)를 구비하는데, 상기 제1 ACARS데이터 통신부(112)는 운항중인 항공기와 지상의 3차원 지형물 제어서버간의 음성통신을 데이터통신화하고, 촬영한 이미지데이터를 지상의 3차원 지형물 제어서버(180)로 전송하는 기능을 수행한다. In addition, the photogrammetry unit includes a first ACARS (Aircraft Communication Addressing and Reporting System) data communication unit 112 that transmits the photographed image data to a terrestrial 3D terrain control server, wherein the first ACARS data communication unit 112 ) Performs voice communication between the aircraft in operation and the ground 3D terrain control server, and transmits the captured image data to the ground 3D terrain control server 180.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 3차원 지도 모델링 데이터 생성시스템이 포함하는 3차원 영상데이터 취득부(120)의 구성블럭도이다.3 is a configuration block diagram of a 3D image data acquisition unit 120 included in a 3D map modeling data generation system according to an embodiment of the present invention.

상기 3차원 영상데이터 취득부(120)는 고해상도 위성영상을 통해 지표 및 지상에 있는 지형물의 3차원 영상데이터를 취득한 후, 취득한 3차원 영상데이터를 지상의 3차원 지형물 제어서버로 전송하는 기능을 수행한다. The 3D image data acquisition unit 120 acquires 3D image data of the ground and the terrain on the ground through high-resolution satellite images, and then transmits the acquired 3D image data to the 3D terrain control server on the ground. Perform.

상기 3차원 영상데이터 취득부(120)는, 다중입체영상과정을 거쳐 3차원 영상데이터를 추출하는 3차원 영상데이터 취득부(121)와, 취득한 3차원 영상데이터를 지상의 3차원 지형물 제어서버(180)로 전송하는 3차원 영상데이터 송신부(122)로 구성될 수 있다. 여기서 상기 3차원 영상데이터 취득부(120)는 발명의 필요에 따라 1m 급의 IKONO 위성과 0.6m급 QuickBird 위성 중 어느 하나를 선택하여 채택될 수 있을 것이다. The three-dimensional image data acquisition unit 120, a three-dimensional image data acquisition unit 121 for extracting three-dimensional image data through a multi-dimensional image process, and the obtained three-dimensional image data on the ground three-dimensional terrain control server It may be configured as a three-dimensional image data transmission unit 122 to transmit to (180). Here, the 3D image data acquisition unit 120 may be adopted by selecting one of a 1m-class IKONO satellite and a 0.6m-class QuickBird satellite according to the needs of the invention.

도 4은 본 발명의 일실시예에 의한 3차원 지도 모델링 데이터 생성시스템이 포함하는 SAR 영상부(130)의 구성블럭도이다. 4 is a configuration block diagram of the SAR image unit 130 included in the 3D map modeling data generation system according to an embodiment of the present invention.

상기 SAR 영상부(Synthetic Aperture Radar)(130)는 항공기의 탑재기에 설치된 센서를 통해 지표 및 지상의 지형물에서 반사 또는 방사되는 전자기파를 탐지한 후, 탐지된 지형물을 레이다간섭기법을 이용하여 DEM (Digital Elevation Models)을 추출하고, 추출한 DEM 데이터를 3차원 지형물 제어서버(180)로 전송하는 기능을 수행한다. The SAR image unit (Synthetic Aperture Radar) 130 detects electromagnetic waves reflected or radiated from the ground and the ground through a sensor installed in the aircraft's mounter, and then detects the detected terrain using a radar interference technique. (Digital Elevation Models) and performs the function of transmitting the extracted DEM data to the 3D terrain control server 180.

상기 SAR 영상부(Synthetic Aperture Radar)(130)는, 광학센서부(131), 레이다간섭기법형 DEM 추출부(132) 및 제2 ACARS 데이터 통신부(133)를 포함하여 구성될 수 있다. The SAR image unit (Synthetic Aperture Radar) 130 may include an optical sensor unit 131, a radar interference technique type DEM extraction unit 132, and a second ACARS data communication unit 133.

여기서, 상기 광학센서부(131)는 항공기의 탑재기에 설치된 센서를 통해 지표 및 지상의 지형물에서 반사 또는 방사되는 전자기파를 탐지하는 기능을 수행한다. Here, the optical sensor unit 131 performs a function of detecting electromagnetic waves reflected or radiated from the ground and the topography of the ground through a sensor installed in an aircraft mount.

상기 레이다간섭기법형 DEM 추출부(132)는 탐지된 지형물을 레이다간섭기법을 이용하여 DEM (Digital Elevation Models)을 추출하는 기능을 수행한다. 이를 풀어서 설명하자면, 단일 복소 영상이 촬영되면, 영상의 상호좌표를 접합시켜 상호좌표 접합된 단일 복소 영상을 생성시키고, 이어서, 상호좌표 접합된 단일 복소 영상에 위상차 + 일치성(Coherence)을 계산하여 일치성(Coherence) 위성 영상을 생성시키며, 이어서, 일치성 위성 영상에 위상의 불구속화를 추가하여 불구속화된 위성영상을 생성시킨 후, 이어서, 불구속화된 위성영상에 위상의 표고값을 변환시켜 DEM(Digital Elevation Models)을 추출하는 과정을 거치게 된다. The radar interference technique type DEM extraction unit 132 performs a function of extracting digital elevation models (DEM) using the radar interference technique for the detected terrain. To explain this, when a single complex image is captured, the cross-coordinates of the images are joined to generate a single complex image that is cross-coordinated, and then the phase difference + coherence is calculated on the single complex image that is cross-coordinated. A coherence satellite image is generated, and then, a phase deceleration of the phase is added to the coincidence satellite image to generate a deceleration satellite image, and then, the elevation value of the phase is converted to the deceleration satellite image. DEM (Digital Elevation Models) is extracted.

상기 제2 ACARS 데이터 통신부(133)는 추출한 DEM 데이터를 3차원 지형물 제어서버로 전송하는 기능을 수행하는데, 운항중인 항공기와 지상의 3차원 지형물 제어서버간의 음성통신을 데이터통신화하고, 추출한 DEM 데이터를 지상의 3차원 지형물 제어서버로 전송하는 기능을 수행한다고 할 수 있다. The second ACARS data communication unit 133 performs a function of transmitting the extracted DEM data to a 3D terrain control server, and data communication and extraction of voice communication between an aircraft in operation and a 3D terrain control server on the ground are extracted. It can be said that it performs the function of transmitting DEM data to the 3D terrain control server on the ground.

도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 3차원 지도 모델링 데이터 생성시스템이 포함하는 항공 LiDAR 측량부(140)의 구성블럭도이다. 5 is a block diagram of an aerial LiDAR surveying unit 140 included in a 3D map modeling data generation system according to an embodiment of the present invention.

상기 항공 LiDAR 측량부(140)는 항공기에 구비되어 출사된 레이저 파가 지표 및 지상에 위치한 지형물에 맞고 되돌아오는 경과시간을 측량하여 고도 정보가 포함된 3차원 레이저 측량 데이터(LiDAR 데이터)를 산출한 후 3차원 지형물 제어서버로 전송하는 기능을 수행한다.The aeronautical LiDAR surveying unit 140 measures the elapsed time when the emitted laser wave hits the surface and the terrain located on the ground and is returned to the aircraft to calculate 3D laser surveying data (LiDAR data) including altitude information. After that, it transmits to the 3D terrain control server.

본 발명에서 상기 항공 LiDAR 측량부(140)는, GPS부(141), 레이저 센서(142), INS(Inertial Navigation System)부(143), 레이저 스캐너부(144), 제1마이컴부(145) 및 제3 ACARS 데이터 통신부(146)를 포함하여 구성될 수 있다. In the present invention, the aerial LiDAR surveying unit 140 includes a GPS unit 141, a laser sensor 142, an INS (Inertial Navigation System) unit 143, a laser scanner unit 144, and a first microcomputer unit 145. And a third ACARS data communication unit 146.

여기서, 상기 GPS부(141)는 GPS 위성으로부터 레이저 센서의 위치를 설정하는 기능을 수행하며, 레이저 센서의 위치는 항법용 GPS 에서 발생하는 부정확성을 교정하기 위해 DGPS을 사용하여 3차원으로 정해질 수 있다. Here, the GPS unit 141 performs a function of setting the position of the laser sensor from a GPS satellite, and the position of the laser sensor can be determined in three dimensions using DGPS to correct inaccuracies occurring in navigation GPS. have.

상기 레이저 센서(142)는 지표 및 지상의 지형물에 레이저 빔으로 레이저를 발생시키는 센서를 의미하는데, 이는 항공기가 수평으로 비행하는 동안에 지표면과 수직이 되도록 고정된다.The laser sensor 142 refers to a sensor that generates a laser beam with a laser beam on the ground and the terrain, which is fixed to be perpendicular to the ground surface while the aircraft is flying horizontally.

여기서, 레이저는 짧은 주기를 가진 높은 에너지의 펄스를 만들 수 있다는 점과 작은 개구를 이용하여 고도로 밀집된 상대적으로 짧은 파장의 빛을 만들 수 있는 특징을 가지며, 레이저 센서를 통한 거리의 관측에는 펄스레이저를 통해 관측하게 되고, 펄스레이저를 사용하는 경우 거리를 관측하는 가장 직접적인 방법은 펄스레이저의 왕복시간을 측량하는 것이라 할 수 있다. Here, the laser has a feature that it can make a pulse of high energy having a short period and a light that has a high density and a relatively short wavelength by using a small aperture, and a pulse laser is used for observation of a distance through a laser sensor. The most direct way to observe distance when using a pulsed laser is to measure the round trip time of the pulsed laser.

상기 INS(Inertial Navigation System)부(143)는 레이저 센서 일측에 부착되어 측량하고자 하는 위치를 감지하여 레이저 센서가 측량위치에 정위치되도록 유도시키는 기능을 수행한다. 이는 관성 항법 장치 (Inertial Navigation System, INS)로서, 그 동작원리는 자이로스코프에서 가속도를 구해 적분하여 속도를 구하고, 속도를 적분하여 이동한 거리를 구한다. 이때, 처음 있던 위치를 입력하면 이동해도 자기의 위치와 속도를 항상 계산해 파악할 수 있다. 본 발명에 따른 INS를 통한 자세 데이터는 LiDAR 점 데이터의 3차원 좌표결정에 사용된다.The INS (Inertial Navigation System) unit 143 is attached to one side of the laser sensor to detect the position to be surveyed and performs a function to induce the laser sensor to be positioned at the survey position. This is an inertial navigation system (INS), and its operation principle is to obtain the acceleration by obtaining the acceleration from the gyroscope, and to calculate the speed by integrating the speed and the distance traveled by integrating the speed. At this time, if you enter the first position, you can always calculate and grasp your position and speed even if you move. Posture data through INS according to the present invention is used for three-dimensional coordinate determination of LiDAR point data.

상기 레이저 스캐너부(144)는 레이저 센서와 지표면과의 거리를 관측하여 지표면 상의 표고점에 대한 3차원 X,Y,Z 좌표를 스캐너시키는 기능을 수행한다. 본 발명에 따른 레이저 스캐너부(144)를 통한 스캐닝은 거리관측용 레이저를 특정한 패턴에 따라 굴절시켜 높은 점밀도로 대상물체의 표면을 샘플링시키는 것으로서, 스캔방향으로 점간거리, 비행방향으로 점간거리, 스캔폭에 의해 스캐닝된다.The laser scanner unit 144 performs a function of observing the distance between the laser sensor and the ground surface and scanning the three-dimensional X, Y, and Z coordinates of the elevation point on the ground surface. Scanning through the laser scanner unit 144 according to the present invention is to sample the surface of the object with high point density by refracting a laser for distance observation according to a specific pattern, point-to-point distance in the scan direction, point-to-point distance in the flight direction, It is scanned by the scan width.

상기 제1 마이컴부(145)는 레이저 센서를 통해 목적지까지의 거리를 측량하고, 표고점의 위치를 연산시켜 LiDAR의 위치를 결정하여 3차원 레이저 측량 데이터(LiDAR 데이터)를 생성시킨 후, 지상의 3차원 지형물 제어서버(180)로 전송하도록 제어하는 기능을 수행한다.The first microcomputer unit 145 measures the distance to the destination through a laser sensor, calculates the position of the elevation point, determines the position of the LiDAR, generates 3D laser measurement data (LiDAR data), and then 3 on the ground. Performs a function to control the transmission to the dimensional terrain control server 180.

상기 제3 ACARS 데이터 통신부(146)는 제1마이컴부의 제어 하에 지상의 3차원 지형물 제어서버로 3차원 레이저 측량 데이터(LiDAR 데이터)를 ACARS(항공기 통신 지정수신 및 보고시스템: Aircraft Communication Addressing and Reporting System)를 통해 전송하는 기능을 수행한다.The third ACARS data communication unit 146 transmits three-dimensional laser survey data (LiDAR data) to a three-dimensional terrain control server on the ground under the control of the first microcomputer unit ACARS (Aircraft Communication Addressing and Reporting) System).

다음으로, 본 발명에 따른 MMS(Mobile Mapping System)부(150)에 관해 설명한다.상기 MMS(Mobile Mapping System)부(150)는 지상의 이동차량(50)에 설치되어 도로를 주행하면서 지형물의 위치정보와 지상영상정보를 획득한 후, 획득한 위치정보데이터와 지상영상정보데이터를 3차원 지형물 제어서버(180)로 전송하는 기능을 수행한다.Next, the Mobile Mapping System (MMS) unit 150 according to the present invention will be described. The Mobile Mapping System (MMS) unit 150 is installed on a mobile vehicle 50 on the ground, driving the road while driving the road. After obtaining the location information and the ground image information, it performs a function of transmitting the acquired location information data and the ground image information data to the 3D terrain control server 180.

이는 이동차량(50)에 카메라(230)와 GPS 수신기, INS, 오도미터(Odometer)의 위치측량장비를 장착하여 지형공간대상물의 3차원 공간정보를 취득하도록 구성될 수 있다. 즉, 도로를 주행하면서 GPS 수신기로부터 지형공간대상물의 위치정보와, 카메라를 통한 지상영상정보를 신속하게 획득한 후, 획득한 위치정보데이터와 지상영상정보데이터를 무선통신망(WiFi, 3G, 4G)을 통해 3차원 지형물 제어서버(180)로 전송하는 기능을 수행할 수 있다. This may be configured to acquire three-dimensional spatial information of a geospatial object by mounting a camera 230, a GPS receiver, an INS, and an odometer position measurement device on the mobile vehicle 50. That is, after quickly acquiring the location information of the geospatial object from the GPS receiver and the ground image information through the camera while driving on the road, the acquired location information data and the ground image information data are wireless communication networks (WiFi, 3G, 4G). Through this, a function of transmitting to the 3D terrain control server 180 may be performed.

보다 더 정밀한 지상영상정보 데이터를 얻기 위해 상기 이동차량(50)에 카메라(230) 등을 고정결합하는 구성에 대해서는 자세히 후술하기로 한다. In order to obtain more precise ground image information data, a configuration in which the camera 230 is fixedly coupled to the mobile vehicle 50 will be described later in detail.

도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 3차원 지도 모델링 데이터 생성시스템이 포함하는 토탈스테이션부(160)의 구성블럭도이다.6 is a block diagram of the total station 160 included in the 3D map modeling data generation system according to an embodiment of the present invention.

상기 토탈스테이션부(160)는 측량하고자 하는 지형물 일측에 이격되도록 설치되어 해당 지형물과의 수평각과 거리를 측량한 후, 측량한 지형물의 수평각데이터와 거리데이터를 3차원 지형물 제어서버로 전송하는 기능을 수행한다.The total station unit 160 is installed so as to be spaced apart from one side of the terrain to be surveyed, and then measures the horizontal angle and distance with the corresponding terrain, and then transmits the horizontal angle data and distance data of the surveyed terrain to the 3D terrain control server. To perform the function.

상기 토탈스테이션부(160)는 도 6에 도시한 바와 같이, 물리적 벡터 엔진부(161)와, 3차원 지구 좌표계 엔진부(162)를 포함할 수 있다. 6, the total station unit 160 may include a physical vector engine unit 161 and a three-dimensional earth coordinate system engine unit 162.

상기 물리적 벡터 엔진부(161)는 특정 사물에 대한 거리측량값과, 팬(Fans)과 틸트(Tilt)를 하면서 측량한 사물의 움직임에 대한 각도값을 이용해 물리적 벡터를 계산하는 기능을 수행한다. The physical vector engine unit 161 performs a function of calculating a physical vector using a distance measurement value for a specific object and an angle value for the motion of the object measured while panning and tilting.

그리고, 상기 3차원 지구 좌표계 엔진부(162)는 물리적 벡터 계산 프로그램부로부터 계산된 물리적 벡터와 GNSS 수신기로부터 전송된 지구 좌표계(경도, 위도 및 높이)와의 벡터를 이용하여 측량점을 3차원 지구 좌표계로 계산하는 기능을 수행한다. 이는 GPS 수신기에서 사용하는 WGS84경위도와 사용자가 사용하는 임의의 타원체경위도의 변환하고, 경위도와 직교좌표간의 환산 및 역환산시키며, WGS경위도 및 베셀경위도를 모두 아는 기지점을 이용하여 계산결과를 보정한다.Then, the three-dimensional earth coordinate system engine unit 162 uses a vector of the physical vector calculated from the physical vector calculation program unit and the earth coordinate system (longitude, latitude and height) transmitted from the GNSS receiver to determine the survey point in the three-dimensional earth coordinate system. It performs the function of calculating. This converts the WGS84 latitude used by the GPS receiver and any ellipsoid latitude used by the user, converts and inversely converts the latitude and Cartesian coordinates, and corrects the calculation result using known points that know both the WGS latitude and Vessel latitude.

다음으로, 본 발명에 따른 수치지도데이터생성부(170)에 관해 설명한다.Next, the digital map data generation unit 170 according to the present invention will be described.

상기 수치지도데이터생성부(170)는 3차원 지형물 제어서버 일측에 연결되어, 측량하고자 하는 지형물을 중심으로 소정 반경, 예컨대 반경으로 100m~1000m를 설정한 후, 점, 선, 면에 해당하는 지형공간의 좌표를 기하학적인 요소의 형태로 변환하여 수치자료 좌표(X,Y,Z)로 입력한 수치지도데이터를 생성시킨 후, 3차원 지형물 제어서버로 전송하는 기능을 수행한다. 이는 수치지도데이터의 연속적인 2차원 좌표와 3차원 표고값을 속성처럼 부여하여 처리함으로써 하나의 3차원 객체를 생성시킬 수 있다. The digital map data generating unit 170 is connected to one side of the 3D terrain control server, sets a predetermined radius, for example, a radius of 100 m to 1000 m, based on the terrain to be surveyed, and then corresponds to a point, line, or surface. After converting the coordinates of the geospatial space to the shape of a geometric element, the digital map data input as the numerical data coordinates (X, Y, Z) is generated, and then transmitted to the 3D terrain control server. It is possible to create a single 3D object by assigning and processing continuous 2D coordinates and 3D elevation values of digital map data as attributes.

본 발명에 따른 수치지도데이터생성부(170)를 통해 생성된 수치지도데이터의 레이어 중 3차원 정보를 포함하고 있는 등고선 및 표고점을 이용하여, 지형에 대한 DEM을 생성할 수 있지만, 지표면의 다른 지형물에 대한 표고정보를 제공하지 못하므로, 이것만으로는 3차원 지도를 구축할 수 없다.DEMs for the terrain can be generated using contour lines and elevation points that contain 3D information among the layers of the digital map data generated by the digital map data generation unit 170 according to the present invention, but other terrains on the surface of the surface Since it cannot provide elevation information about water, it is not possible to construct a 3D map with this alone.

따라서, 본 발명에서는 지표면의 다른 지형물에 대한 3차원 지도 모델링을 구축하기 위해서는 수치지도데이터의 2차원 좌표에 사진측량부(110)에서 촬영된 지형물의 이미지데이터, 3차원 영상데이터 취득부(120)의 3차원 영상데이터, SAR 영상부(130)의 DEM 데이터, 항공 LiDAR 측량부(140)의 LiDAR 데이터, MMS부(150)의 위치정보데이터와 지상영상정보데이터, 토탈스테이션부(160)의 수평각데이터와 거리데이터가 적용되어 3차원 지도 모델링이 구축되게 된다. Therefore, in the present invention, in order to construct a 3D map modeling of other topography on the surface, image data and 3D image data acquisition unit 120 of the topography photographed by the photogrammetry unit 110 in 2D coordinates of the numeric map data ) 3D image data, DEM data of the SAR image unit 130, LiDAR data of the aeronautical LiDAR measurement unit 140, location information data of the MMS unit 150 and ground image information data, of the total station unit 160 3D map modeling is constructed by applying horizontal angle data and distance data.

도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 3차원 지도 모델링 데이터 생성시스템이 포함하는 3차원 지형물 제어서버(180)의 구성블럭도이다.7 is a block diagram of a 3D terrain control server 180 included in a 3D map modeling data generation system according to an embodiment of the present invention.

상기 3차원 지형물 제어서버(180)는 사진측량부, 3차원 영상데이터 취득부, SAR 영상부, 항공 LiDAR 측량부, MMS부, 토탈스테이션부, 수치지도데이터생성부와 연결되어, 각 기기의 전반적인 동작을 제어하고, 지형물의 이미지데이터, 3차원 영상데이터, DEM 데이터, LiDAR 데이터, 위치정보데이터, 지상영상정보데이터, 수평각데이터, 거리데이터, 수치지도데이터를 입력받아 지형물 데이터를 분류하고, LiDAR 데이터로부터 지형물의 외곽선을 추출·선형화하며, 이를 다시 수치지도데이터로부터 추출된 지형물의 레이어와 평면위치상에서 중첩시킨 후, 지형물에 대한 높이값을 부여해서 3차원 지도 모델링 데이터를 생성시키도록 제어하는 기능을 수행한다.The 3D terrain control server 180 is connected to a photogrammetry unit, a 3D image data acquisition unit, an SAR image unit, an aerial LiDAR survey unit, an MMS unit, a total station unit, and a digital map data generation unit. Controls the overall operation, classifies feature data by receiving image data, 3D image data, DEM data, LiDAR data, location information data, ground image information data, horizontal angle data, distance data, and numeric map data from the terrain, Controls to extract and linearize the outline of the terrain from the LiDAR data, and then superimpose it on the plane position with the layer of the terrain extracted from the digital map data, and then create a 3D map modeling data by giving the height value for the terrain. To perform the function.

상기 3차원 지형물 제어서버(180)는, 지형물 데이터 분류부(181), 지형물 외곽선 추출 선형화부(182), 수치지도데이터용 지형물 레이어추출부(183) 및 3차원 지도 모델링 데이터 생성부(184)를 포함하여 구성될 수 있다. The 3D terrain control server 180 generates a terrain data classification unit 181, a terrain outline extraction linearization unit 182, a terrain layer extraction unit 183 for digital map data, and 3D map modeling data. It may be configured to include a portion 184.

상기 지형물 데이터 분류부(181)는 LiDAR 데이터로부터 지형 데이터와 2m 이상의 식생데이터, 그리고 지형물 데이터를 분류하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 지형물 데이터는 일정한 면(planar surface)을 형성하는 일관성을 가진다. The terrain data classification unit 181 may perform a function of classifying terrain data, vegetation data of 2 m or more, and terrain data from LiDAR data. The terrain data is consistent to form a planar surface.

또한, 상기 지형물 데이터 분류부(181)는 지형물의 최소 크기(minimum size), 지형물 지붕의 최대 경사각(maximum angle), 이웃하는 지형물간의 최대간격(maximum gap) 및 부속건물의 크기(minimum detail) 같은 파라메터(parameters)가 사용된다. 참고로, 상기 식생데이터는 방사형으로 퍼진 포인트가 군집화되어 존재한다.In addition, the terrain data classification unit 181 includes a minimum size of the topography, a maximum angle of the topography of the topography, a maximum gap between neighboring topography, and a size of the subsidiary building. parameters) are used. For reference, in the vegetation data, points spread radially exist.

상기 지형물 데이터 분류부(181)는 LiDAR 데이터에 의하여 형성되는 면이 건물인지 식생인지의 1차적 판단은 지형공간대상물의 최소 크기에 의해 형성되는 면의 크기로 판단을 할 수 있으며, 또한, 지붕면의 최대 기울기에 의해 지붕 꼭대기에서 처마까지 연속적인 면을 찾아 갈 수 있다. The topographical data classification unit 181 may determine whether the surface formed by the LiDAR data is a building or a vegetation by the size of the surface formed by the minimum size of the topographical space object, and also the roof. The maximum slope of the face allows you to find a continuous face from the roof top to the eaves.

상기 지형물 외곽선 추출 선형화부(182)는 LiDAR 데이터로부터 지형물의 외곽선을 직사각형(rectangle), 직각구조형(rectangular), 다각형(polygon) 타입으로 추출하는 기능을 수행한다. The feature outline extraction linearization unit 182 performs a function of extracting a feature outline from a LiDAR data into a rectangular, rectangular, or polygonal type.

이는 지형물로 분류된 LiDAR 데이터로부터 평평한 면을 찾은 다음 지붕면에 대하여 대칭배치를 하고, 지붕면, 옆면, 앞면 및 뒷면 등 각면에 대하여 평면 방정식을 이용하여 면의 경계를 찾는다. 이때, 근접한 면을 이용하거나 교차선을 이용하여 경계선을 정렬한다.It finds a flat face from LiDAR data classified as topography and then symmetrically arranges it against the roof face and finds the boundary of the face using plane equations for each face, such as the roof face, side face, front face, and back face. At this time, the boundary lines are aligned by using adjacent faces or by using intersection lines.

상기 LiDAR 데이터에 의해 구해지는 면은 3D 컨벡스 헐 알고리즘 엔진(3D Convex hull)에 의해 외곽 포인트들을 따라 결정되며, 3D 컨벡스 헐 알고리즘 엔진(3D Convex hull)은 하나의 면을 구성하는 유한한 점들의 집합에서 가장자리에 위치한 점들을 정렬하는 기능을 수행할 수 있다. The face obtained by the LiDAR data is determined along the outer points by the 3D Convex hull engine, and the 3D Convex hull is a set of finite points constituting one face. The function of aligning the points located at the edge can be performed.

도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 3차원 지도 모델링 데이터 생성시스템이 포함하는 지형물 외곽선 추출 선형화부의 동작과정을 도시한 예시도이다. 8 is an exemplary view showing an operation process of a contour outline extraction linearization unit included in a 3D map modeling data generation system according to an embodiment of the present invention.

상기 지형물 외곽선 추출 선형화부(182)는 도 8에 도시한 바와 같이, y축의 최소 점 하나와 x축의 최대점을 기준으로 나머지 점들 간을 연결하여 반시계 방향으로 각을 측량하고, 하나의 포인트 군에서 포인트 간의 최대거리를 구하여 외곡선에 배치된 포인트들을 추출하며, 가장 거리가 먼 최외곽의 포인트들을 통해 외곽선을 추출하는 기능을 수행한다. As illustrated in FIG. 8, the contour outline extraction linearization unit 182 measures an angle in a counterclockwise direction by connecting between the remaining points based on a minimum point on the y-axis and a maximum point on the x-axis, and one point The maximum distance between points is obtained from the group, and the points arranged on the outer curve are extracted, and the outline is extracted through the outermost points with the longest distance.

상기 수치지도데이터용 지형물 레이어추출부(183)는 수치지도데이터의 복수개 레이어 중에 지형물 레이어만을 분류 추출하는 기능을 수행한다.The terrain layer extracting unit 183 for digital map data performs a function of classifying and extracting only the terrain layer among a plurality of layers of digital map data.

도 9는 본 발명의 일실시예에 의한 3차원 지도 모델링 데이터 생성시스템이 포함하는 수치지도데이터용 지형물 레이어추출부(183)를 통해 수치지도데이터의 복수개 레이어 중에 지형물 레이어만을 분류 추출하는 과정을 도시한 예시도이다. 9 is a process of classifying and extracting only the feature layer among the plurality of layers of the numeric map data through the feature layer extracting unit 183 for digital map data included in the 3D map modeling data generation system according to an embodiment of the present invention. It is an example diagram showing.

상기 3차원 지도 모델링 데이터 생성부(184)는 지형물 외곽선 추출 선형화부(182)를 통해 LiDAR 데이터로부터 외곽선이 추출된 지형물 데이터와, 수치지도데이터용 지형물 레이어추출부(183)를 통해 수치지도데이터로부터 추출된 지형물 데이터를 중첩시킨 후, 지형물에 대한 높이값을 부여해서 3차원 지도 모델링 데이터를 생성시키는 기능을 수행한다.The 3D map modeling data generation unit 184 includes the terrain data extracted from the LiDAR data through the terrain outline extraction linearization unit 182 and the numerical values through the terrain layer extraction unit 183 for digital map data. After superimposing the terrain data extracted from the map data, a function of generating 3D map modeling data by assigning a height value to the terrain is performed.

상기 LiDAR 데이터들은 전처리과정을 통해 지형물에 대한 포인트들만 추출하고, 오차 포인트들이 제거되었지만, LiDAR 데이터와 수치지도의 위치오차로 인해 몇몇 포인트들은 수치지도 지형물의 폴리곤 밖에 존재하는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 수치지도데이터의 지형물 레이어 위에 있는 LiDAR 포인트만 추출하기 위해 수치지도데이터에서 각각의 지형물들을 폴리곤으로 다시 구조화한다.The LiDAR data extract points only for the terrain through the pre-processing process, and error points are removed, but due to the positional error between the LiDAR data and the digital map, some points may exist outside the polygon of the digital map terrain. Therefore, in order to extract only the LiDAR points on the topography layer of the numeric map data, each feature in the numeric map data is restructured as a polygon.

이어서, 구조화된 지형물 레이어 폴리곤의 베텍스(Vertex) 평면좌표를 이용하여 폴리곤 내부에 해당하는 LiDAR 데이터를 획득한다. 이때, 획득된 LiDAR 데이터 중 높이에 해당하는 표고값들을 평균하여 지형물 높이에 대한 정보를 추출하게 된다.Subsequently, LiDAR data corresponding to the inside of the polygon is acquired using the vertex plane coordinates of the structured terrain layer polygon. At this time, the elevation information corresponding to the height among the obtained LiDAR data is averaged to extract information about the height of the terrain.

도 10은 지형물 외곽선 추출 선형화부를 통해 LiDAR 데이터로부터 외곽선이 추출된 지형물 데이터와, 수치지도데이터용 지형물 레이어추출부를 통해 수치지도데이터로부터 추출된 지형물 데이터를 중첩시키고, 지형물에 대한 높이값을 부여하는 과정을 단면으로 보여주는 예시도이다. 10 superimposes the terrain data extracted from the LiDAR data through the contour outline extraction linearization unit and the terrain data extracted from the numerical map data through the terrain layer extraction unit for digital map data, and the height of the terrain. It is an example showing the process of assigning values in cross section.

전술한 바대로 본 발명의 상기 3차원 지도 모델링 데이터 생성부(184)를 통해 생성된 3차원 지도 모델링 데이터는 3차원 지형도와 중첩을 통해 3차원 지형등록을 할 수가 있다.As described above, the 3D map modeling data generated through the 3D map modeling data generation unit 184 of the present invention can register 3D topography through overlapping with a 3D topographic map.

도 11은 본 발명의 일실시예에 의한 3차원 지도 모델링 데이터 생성시스템이 포함하는 3차원 지도 모델링 데이터 생성부를 통해 생성된 3차원 지도 모델링 데이터의 결과물을 도시한 예시도이다. FIG. 11 is an exemplary view showing a result of 3D map modeling data generated through a 3D map modeling data generation unit included in a 3D map modeling data generation system according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 상기 3차원 지형물 제어서버(180)는 WiFi망, 4G망을 통해 이웃하는 사용자단말기 측으로, 실시간으로 업데이트된 3차원 지도 모델링 데이터를 전송하는 데이터전송부가 포함되어 구성될 수 있다. The 3D terrain control server 180 of the present invention may be configured to include a data transmission unit that transmits updated 3D map modeling data in real time to a neighboring user terminal through a WiFi network or a 4G network.

도 12는 본 발명의 3차원 지도 모델링 데이터 생성시스템에 의한 3차원 지도 모델링 데이터 생성방법을 도시한 순서도이다.12 is a flowchart illustrating a method for generating 3D map modeling data using the 3D map modeling data generation system of the present invention.

우선적으로, 3차원 지형물 제어서버의 제어 하에 사진측량부에서 촬영된 이미지데이터, 3차원 영상데이터 취득부의 3차원 영상데이터, SAR 영상부의 DEM 데이터, 항공 LiDAR 측량부의 LiDAR 데이터, MMS부의 위치정보데이터와 지상영상정보데이터, 토탈스테이션부의 수평각데이터와 거리데이터, 수치지도데이터생성부의 수치지도데이터를 입력받아 지형물 데이터를 취득한다(S100).First of all, under the control of the 3D terrain control server, the image data taken by the photogrammetry unit, the 3D image data of the 3D image data acquisition unit, the DEM data of the SAR image unit, the LiDAR data of the aeronautical LiDAR survey unit, and the location information data of the MMS unit And terrestrial image information data, horizontal angle data and distance data of the total station unit, and numerical map data of the digital map data generation unit to obtain topographical data (S100).

그리고, 지형물 데이터 분류부를 통해 LiDAR 데이터로부터 지형 데이터와 2m 이상의 식생데이터, 그리고 지형물 데이터를 분류시킨다(S200).Then, the terrain data, the vegetation data of 2 m or more, and the terrain data are classified from the LiDAR data through the terrain data classification unit (S200).

이어서, 지형물 외곽선 추출 선형화부를 통해 LiDAR 데이터로부터 지형물의 외곽선을 직사각형(rectangle), 직각구조형(rectangular), 다각형(polygon) 타입으로 추출한다(S300).Subsequently, the contour outline of the terrain is extracted from the LiDAR data through the linear contour extraction unit and extracted in a rectangular, rectangular, or polygonal type (S300).

이후, 수치지도데이터용 지형물 레이어추출부를 통해 수치지도데이터의 복수개 레이어 중에 지형물 레이어만을 분류 추출한다(S400).Subsequently, only a feature layer is classified and extracted among a plurality of layers of the numeric map data through the feature layer extractor for digital map data (S400).

이어서, 3차원 지도 모델링 데이터 생성부를 통해 지형물 외곽선 추출 선형화부를 통해 LiDAR 데이터로부터 외곽선이 추출된 지형물 데이터와, 수치지도데이터용 지형물 레이어추출부를 통해 수치지도데이터로부터 추출된 지형물 데이터를 중첩시킨 후, 지형물에 대한 높이값을 부여해서 3차원 지도 모델링 데이터를 생성시킨다(S500).Subsequently, the contour contour extracted from the 3D map modeling data generation unit and the terrain data extracted from the LiDAR data through the linearization unit and the terrain data extracted from the digital map data are superimposed through the terrain layer extraction unit for digital map data. After, the 3D map modeling data is generated by assigning a height value to the terrain (S500).

마지막으로, 3차원 지형물 제어서버(180)의 데이터전송부를 통해 사용자단말기 측으로, 실시간으로 업데이트된 3차원 지도 모델링 데이터를 전송시킨다.Finally, the updated 3D map modeling data is transmitted in real time to the user terminal through the data transmission unit of the 3D terrain control server 180.

한편, 본 실시예에 따른 3차원 지도 모델링 데이터 생성시스템은 각종 지형물 또는 지형지물을 카메라(230)가 탑재된 이동차량(50)을 이용하여 주기적으로 촬영하고, 매 촬영 시마다 지상영상정보데이터 및 위치정보데이터를 획득하여 3차원 지형물 제어서버(180)로 전송하게 된다. On the other hand, the 3D map modeling data generation system according to the present embodiment periodically photographs various terrain objects or terrain objects using a mobile vehicle 50 equipped with a camera 230, and each time photographing the ground image information data and The location information data is acquired and transmitted to the 3D terrain control server 180.

상기 MMS부(Mobile Mapping System)(150)가 구비하는 카메라(230)는, 이동차량(50)의 일측면 상부에 이격되어 설치되는데, 이동차량(50)의 주행 중 용이하게 지상영상정보데이터를 촬영 및 취득할 수 있도록 고정결합모듈(210)에 의해 이동차량(50)의 측면에 강하게 고정결합되어 탑재될 수 있다. 본 발명에서 상기 카메라(230)는 360도의 모든 방향의 이미지를 촬영할 수 있는 기종을 채택하는 것이 바람직하다. The camera 230 provided in the MMS unit (Mobile Mapping System) 150 is spaced apart and installed on the upper side of one side of the mobile vehicle 50 to easily obtain ground image information data while driving the mobile vehicle 50. It can be fixedly coupled to the side of the moving vehicle 50 by the fixed coupling module 210 so as to be photographed and acquired. In the present invention, it is preferable that the camera 230 adopts a model capable of photographing images in all directions of 360 degrees.

상기 카메라(230)의 렌즈 표면에는, 지르코니움 옥시크로라이드, 틴 클로라이드, 티타늄 테트라이소프로폭사이드 및 질산을 혼합하여 교반한 후 증류수를 첨가 반응시켜 혼합물을 생성하고, 상기 혼합물 내의 물을 증발시킨 후 에탄올로 치환하여 고형분이 되도록 제조한 지르코니아-이산화주석-이산화티탄 복합 산화물 졸에, 글리시독시프로필 트리메톡시실란 실란커플링제 및 증류수를 첨가하여 제조되는 코팅액으로 형성되는 코팅층(미도시)을 더 구비할 수 있다. On the lens surface of the camera 230, zirconium oxychloride, tin chloride, titanium tetraisopropoxide and nitric acid are mixed and stirred, then distilled water is added and reacted to produce a mixture, and water in the mixture is evaporated After coating the zirconia-tin dioxide-titanium dioxide composite oxide sol prepared by replacing with ethanol to become a solid, a coating layer formed of a coating solution prepared by adding glycidoxypropyl trimethoxysilane silane coupling agent and distilled water (not shown) It may be further provided.

보다 더 구체적으로 상술하면, 상기 카메라(230)의 렌즈에, 티타늄 테트라이소프로폭사이드와, 지르코니움 옥시크로라이드와, 틴 클로라이드와, 질산을 몰비로 1 : 0.2~0.3: 0.2~0.3 : 0.3~0.5의 비율로 혼합하여 5 내지 20분간 교반한 후, 상기 티타늄 테트라이소프로폭사이드에 대해 증류수를 몰비로 1: 95~105의 비율로 첨가하고 55 내지 65℃(바람직하게는 60℃)의 온도에서 3 내지 12시간(바람직하게는 6 내지 8시간) 동안 반응시켜 혼합물을 생성하고, 상기 혼합물 내의 물을 회전농축기를 사용해 물을 증발시킨 후 메탄올 또는 에탄올로 치환하여 고형분 35~50%가 되도록 조절하여 제조한 지르코니아-이산화주석-이산화티탄 복합 산화물 졸에 글리시독시프로필 트리메톡시실란 실란커플링제와, 상기 글리시독시프로필 트리메톡시실란 실란커플링제의 가수분해를 위한 증류수를 첨가하여 30분~3시간 동안 반응시키되, 상기 복합 산화물 졸에 첨가되는 글리시독시프로필 트리메톡시실란 실란커플링제와 증류수의 중량비는 1 : 0.1∼0.5으로하고, 기 복합 산화물 졸에 첨가되는 글리시독시프로필 트리메톡시실란 실란커플링제와 증류수는 상기 복합 산화물 졸 100중량부에 대하여 30∼70중량부 범위인 코팅액을 도포하여 경화시킨 후 코팅층을 구비할 수 있다. More specifically, the lens of the camera 230, titanium tetraisopropoxide, zirconium oxychloride, tin chloride, and nitric acid in a molar ratio of 1: 0.2 to 0.3: 0.2 to 0.3: After mixing at a rate of 0.3 to 0.5 and stirring for 5 to 20 minutes, distilled water with respect to the titanium tetraisopropoxide is added at a molar ratio of 1:95 to 105 and 55 to 65 ° C (preferably 60 ° C) After reacting at a temperature of 3 to 12 hours (preferably 6 to 8 hours), a mixture is formed, and water in the mixture is evaporated using a rotary concentrator, and then replaced with methanol or ethanol to obtain a solid content of 35-50%. For the hydrolysis of the glycidoxypropyl trimethoxysilane silane coupling agent and the glycidoxypropyl trimethoxysilane silane coupling agent to the zirconia-tin dioxide-titanium dioxide composite oxide sol prepared by adjusting as much as possible. Distilled water was added to react for 30 minutes to 3 hours, and the weight ratio of glycidoxypropyl trimethoxysilane silane coupling agent and distilled water added to the complex oxide sol was 1: 0.1 to 0.5, and added to the group complex oxide sol. The glycidoxypropyl trimethoxysilane silane coupling agent and distilled water may be provided with a coating layer after curing by applying a coating solution in the range of 30 to 70 parts by weight based on 100 parts by weight of the composite oxide sol.

위와 같이 지르코니아-이산화주석-이산화티탄 복합 산화물 졸을 이용한 코팅액을 카메라(CAM) 렌즈에 도포하면, 그 렌즈가 고굴절률, 우수한 표면경도 및 고투과율을 갖게 된다. 예컨대, 지르코니아-이산화주석-이산화티탄 복합 산화물 졸의 제조시 지르코니아와 이산화주석의 전체 첨가 몰비가 일정하더라도 지르코니아와 이산화주석의 첨가 비율은 도막의 굴절률에 큰 영향을 미치며 지르코니아: 이산화주석: 이산화티탄: 의 첨가 몰 비가 0.8 : 0.2: 1.0인 조성의 굴절률이 1.825 이상이 된다. As described above, when a coating solution using a zirconia-tin dioxide-titanium dioxide composite oxide sol is applied to a camera (CAM) lens, the lens has a high refractive index, excellent surface hardness, and high transmittance. For example, in the preparation of a zirconia-tin dioxide-titanium dioxide composite oxide sol, even if the total addition molar ratio of zirconia and tin dioxide is constant, the addition ratio of zirconia and tin dioxide has a great influence on the refractive index of the coating film and zirconia: tin dioxide: titanium dioxide: The composition has a molar ratio of 0.8: 0.2: 1.0 and has a refractive index of 1.825 or more.

또한, 이산화주석과 이산화티탄의 성분으로만 제조된 시료는 가시광선 영역에서 80% 이하의 낮은 투과율을 보이나, 지르코니아, 이산화주석 및 이산화티탄의 3가지 성분으로 제조된 시료는 가시광선 투과율 92% 이상의 높은 가시광선 투과율을 구비하게 되어, 보다 선명하고 정확한 촬영이미지 및 지상영상정보데이터를 획득할 수 있는 장점이 있다.In addition, samples made only of the components of tin dioxide and titanium dioxide show a low transmittance of 80% or less in the visible light region, whereas samples made of the three components of zirconia, tin dioxide and titanium dioxide have a visible light transmittance of 92% or more. Since it has a high visible light transmittance, it has the advantage of obtaining a clearer and more accurate image and ground image information data.

상기 카메라(230) 렌즈의 코팅층은 30 내지 50nm의 두께로 도포되는 것이 바람직하며, 이는 상기 코팅층이 30nm 미만의 두께로 도포되면 렌즈 자체의 보호 기능을 수행하기 어렵고, 코팅층이 50nm 초과의 두께로 도포되면 광 투과율이 악화되기 때문이다. The coating layer of the lens of the camera 230 is preferably applied to a thickness of 30 to 50nm, which is difficult to perform the protective function of the lens itself when the coating layer is applied to a thickness of less than 30nm, the coating layer is applied to a thickness of more than 50nm This is because the light transmittance deteriorates.

상기 카메라(230)는 발명의 필요에 따라 그 렌즈 표면에, 이소프로필알코올, 메틸알코올, 에틸알코올로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 그 이상이 혼합된 알코올 용제 60∼80중량%와, 에틸하이드록시에틸, 카르복시메틸에틸, 레조시놀 수지 및 하이드록시에틸로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 그 이상이 혼합된 고분자 수지 20∼40중량%와, 디메틸실록산, 디헥틸프탈레이트, 디옥틸프탈레이트 및 스테아린산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 그 이상이 혼합된 첨가제 0.1∼3중량%를 각각 교반하여 혼합한 코팅액으로 형성되는 코팅층을 구비할 수도 있다. The camera 230 is 60 to 80% by weight of an alcohol solvent mixed with one or more selected from the group consisting of isopropyl alcohol, methyl alcohol, and ethyl alcohol on the surface of the lens according to the needs of the invention, ethyl hydroxy 20-40% by weight of a polymer resin mixed with one or more selected from the group consisting of ethyl, carboxymethylethyl, resorcinol resin and hydroxyethyl, and dimethylsiloxane, dihexylphthalate, dioctylphthalate and stearic acid It may also be provided with a coating layer formed of a coating solution mixed by stirring each 0.1 to 3% by weight of one or more additives selected from the group are mixed.

위와 같은 코팅층을 이용하면, 상기 카메라(230)의 렌즈는 낮은 표면장력 및 높은 슬립을 가지는 물질로 코팅층을 형성하게 되고, 렌즈를 외부환경으로부터 그 표면을 강력하게 보호하면서도 렌즈에 이물질이 쉽게 부착되지 아니하고, 더불어서 광 투과율이 상승하고 빛의 간섭을 최소하하여 보다 더 정밀한 지상영상정보데이터를 획득할 수 있는 잇점이 있다. When the above coating layer is used, the lens of the camera 230 forms a coating layer with a material having a low surface tension and a high slip, and a foreign material is not easily attached to the lens while the lens is strongly protected from the external environment. In addition, in addition, there is an advantage of obtaining more precise ground image information data by increasing light transmittance and minimizing interference of light.

도 14는 본 발명의 일실시예에 의한 3차원 지도 모델링 데이터 생성시스템이 포함하는 MMS부의 카메라가 탑재되는 고정결합모듈의 정면도이고, 도 15는 본 발명의 일실시예에 의한 3차원 지도 모델링 데이터 생성시스템이 포함하는 MMS부의 카메라가 탑재되는 고정결합모듈의 측면도이다.14 is a front view of a fixed coupling module in which the camera of the MMS unit included in the 3D map modeling data generation system according to an embodiment of the present invention is mounted, and FIG. 15 is 3D map modeling data according to an embodiment of the present invention. It is a side view of the fixed coupling module in which the camera of the MMS unit included in the generation system is mounted.

본 발명에서 MMS부(150)가 구비하는 카메라(230)는 이동차량(50)의 일측면 상단과 이격하여 고정설치되는데, 이동차량(50)과는 고정결합모듈(210)에 의해 고정결합된다. 즉, 상기 고정결합모듈(210)은 이동차량(50)에 설치된 카메라(230)가 이동 중에도 흔들림 없이 카메라 지지대상을 정확히 촬영해서 수집할 수 있도록 기능한다.In the present invention, the camera 230 provided in the MMS unit 150 is fixedly spaced apart from the upper end of one side of the moving vehicle 50 and fixedly coupled to the moving vehicle 50 by a fixed coupling module 210. . That is, the fixed coupling module 210 functions so that the camera 230 installed in the moving vehicle 50 accurately photographs and collects a camera support object without shaking while moving.

이를 위해서 본 발명의 고정결합모듈(210)은, 카메라 지지대(218), 제1 수평결합패널(211), 제1 결합볼트(212), 제2 수평결합패널(214), 제2 결합볼트(215), 결합너트(311), 수직 지지부(217), 상단 지지부(213), 하단 지지부(216), 흔들림 방지부(240) 및 공기 저항판(330)을 포함하여 형성된다. To this end, the fixed coupling module 210 of the present invention includes a camera support 218, a first horizontal coupling panel 211, a first coupling bolt 212, a second horizontal coupling panel 214, and a second coupling bolt ( 215), the coupling nut 311, the vertical support 217, the upper support 213, the lower support 216, it is formed to include a shake prevention unit 240 and the air resistance plate 330.

상기 카메라(230)는 카메라 지지대(218)의 상단에 부착되고, 상기 카메라 지지대(218)에 제1 수평결합패널(211), 제2 수평결합패널(214)이 결합하여 수평을 유지하면서 이동차량(50)에 고정결합되게 된다. The camera 230 is attached to the top of the camera support 218, the first horizontal coupling panel 211, the second horizontal coupling panel 214 coupled to the camera support 218 to maintain the horizontal while moving vehicle It is fixedly coupled to (50).

상기 제1 수평결합패널(211) 및 제2 수평결합패널(214)은 각각 그 중앙부에 상하로 개방된 중공을 갖고, 상기 중공에 카메라 지지대(218)를 끼워 결합하게 된다. 이 때, 상기 카메라 지지대(218)의 상부 영역에 제1 수평결합패널(211)이 결합되고, 카메라 지지대(218)의 하부 영역에 제2 수평결합패널(214)이 결합되어 이중으로 수평을 유지하면서 차체와의 결합력도 강화하게 된다. Each of the first horizontal coupling panel 211 and the second horizontal coupling panel 214 has a hollow opened up and down in its central portion, and the camera support 218 is inserted into the hollow to be coupled. At this time, the first horizontal coupling panel 211 is coupled to the upper region of the camera support 218, and the second horizontal coupling panel 214 is coupled to the lower region of the camera support 218 to maintain a double level. In doing so, it also strengthens the bonding with the vehicle body.

한편, 상기 제1 수평결합패널(211)의 상단부에는 그 단면이 상방이 개방된 삼각뿔형상인 상단 지지부(213)가 형성되어 이동차량 이동시 제1 수평결합패널(211)의 상부 방향 미동을 억제하는 기능을 수행할 수 있다. On the other hand, the upper end of the first horizontal coupling panel 211 has a triangular pyramid-shaped upper support section 213 whose cross section is open upward to suppress fine movement in the upper direction of the first horizontal coupling panel 211 when the moving vehicle is moved. Can perform a function.

또한, 상기 제2 수평결합패널(214)의 하단부에도 그 단면이 상방이 개방된 삼각뿔형상인 하단 지지부(216)가 형성되어 이동차량 이동시 제2 수평결합패널(214)의 하부 방향 미동을 억제하는 기능을 수행할 수 있다. In addition, a lower support portion 216 having a triangular pyramid shape whose cross section is open upward is also formed at the lower end portion of the second horizontal coupling panel 214 to suppress the downward movement of the second horizontal coupling panel 214 when the moving vehicle is moved. Can perform a function.

상기 제1 수평결합패널(211), 제2 수평결합패널(214)는 고강도 플라스틱 또는 고강도 경량 합금으로 형성될 수 있고, 상기 상단 지지부(213) 및 하단 지지부(214)는 카메라 지지대(218)에 강하게 고정결합되면서도, 상기 제1 수평결합패널(211), 제2 수평결합패널(214)로부터 전해지는 충격을 흡수하기 위해 탄성력 있는 재질로 형성하는 것이 바람직하다. The first horizontal coupling panel 211 and the second horizontal coupling panel 214 may be formed of high-strength plastic or high-strength lightweight alloy, and the upper support 213 and the lower support 214 are attached to the camera support 218. While being strongly fixedly coupled, it is preferable that the first horizontal coupling panel 211 and the second horizontal coupling panel 214 are formed of an elastic material in order to absorb the impact.

즉, 상기 상단 지지부(213) 및 하단 지지부(214)는 에틸렌 100 중량부에 대하여 초산 비닐 모노머 20 내지 30 중량부를 중합하여 형성된 중합물 100 중량부에 대하여, 열가소성 폴리에테르에스테르 엘라스토머(TPEE) 10 내지 15 중량부, 아조다이카본아마이드(azodicarbonamide) 8 내지 10 중량부 및 글리옥살(glyoxal) 4 내지 5 중량부를 포함하는 물질로 형성될 수 있다. That is, the upper support portion 213 and the lower support portion 214 is a thermoplastic polyether ester elastomer (TPEE) 10 to 15 with respect to 100 parts by weight of the polymer formed by polymerizing 20 to 30 parts by weight of vinyl acetate monomer with respect to 100 parts by weight of ethylene It may be formed of a material comprising parts by weight, 8 to 10 parts by weight of azodicarbonamide and 4 to 5 parts by weight of glyoxal.

여기서, 중합물을 구성하는 초산 비닐 모노머가 20 중량부 미만이면 결정화도가 지나치게 높아져 탄성부의 경도가 지나치게 높아지고, 초산 비닐 모노머가 30 중량부 초과이면 유연성이 지나치게 높아져 탄성부가 제자리에 있지 못하고 미끌려 접히는 경우가 발생될 수 있다.Here, when the vinyl acetate monomer constituting the polymer is less than 20 parts by weight, the crystallinity is too high, the hardness of the elastic part is too high, and when the vinyl acetate monomer is more than 30 parts by weight, the flexibility is too high, so that the elastic part is not in place and slips and folds. Can occur.

그리고, 열가소성 폴리에테르에스테르 엘라스토머(TPEE)는 탄성부에 경도를 부가하는 것으로서, 열가소성 폴리에테르에스테르 엘라스토머가 10 중량부 미만이면 경도를 보강하는 효과가 미미하고, 열가소성 폴리에테르에스테르 엘라스토머가 15 중량부 초과이면 용융지수가 떨어져 가공성이 저하되는 문제가 있다.And, the thermoplastic polyether ester elastomer (TPEE) is to add hardness to the elastic part, if the thermoplastic polyether ester elastomer is less than 10 parts by weight, the effect of reinforcing the hardness is negligible, and the thermoplastic polyether ester elastomer is more than 15 parts by weight There is a problem in that the melt index is lowered and the workability is lowered.

또한, 아조다이카본아마이드(azodicarbonamide)는 탄성부에 탄성력을 추가로 부여하는 것으로서, 아조다이카본아마이드가 8 중량부 미만이면 탄성력 부가 효과가 미미하고, 아조다이카본아마이드가 10 중량부 초과이면 탄성력에 추가적인 영향은 미치지 못하면서 가격 경쟁력을 악화시키게 된다.In addition, azodicarbonamide (azodicarbonamide) is to further impart elasticity to the elastic part, if the azodicarbonamide is less than 8 parts by weight, the effect of adding elastic force is negligible, and if the azodicarbonamide is more than 10 parts by weight, the elasticity is The price competitiveness is deteriorated without any additional impact.

더불어서, 글리옥살(glyoxal)은 아조다이카본아마이드가 일정 온도 이상에서 발생한 가스를 포집하고 탄성부에 고온점탄성을 부여하는 것으로서, 글리옥살이 4 중량부 미만이면 탄성부의 기계적 물성이 부족해질 수 있고, 글리옥살이 5 중량부 초과이면 발포압이 지나치게 커져 탄성부가 터지는 문제가 발생할 수 있다.In addition, glyoxal (glyoxal) is azodicarbon amide traps gas generated at a certain temperature or higher and imparts high-temperature viscoelasticity to the elastic part.If glyoxal is less than 4 parts by weight, the mechanical properties of the elastic part may be insufficient, and If the oxal is more than 5 parts by weight, the foaming pressure becomes too large, which may cause the elastic part to burst.

한편, 상기 제1 수평결합패널(211)의 일측면으로 제1 결합볼트(212)가 연장되고, 상기 제2 수평결합패널(214)의 일측면으로 제2 결합볼트(215)가 연장되도록 형성된다. 상기 제1 결합볼트(212) 및 제2 결합볼트(215)는 각각 차체에 형성되는 삽입공을 통해 삽입되어 이동차량(50)의 내부에서 결합너트(311)와 고정결합되어 고정결합모듈(210)을 이동차량(50)에 안정적으로 부착되도록 기능한다. Meanwhile, a first coupling bolt 212 extends to one side of the first horizontal coupling panel 211, and a second coupling bolt 215 extends to one side of the second horizontal coupling panel 214. do. The first coupling bolt 212 and the second coupling bolt 215 are each inserted through an insertion hole formed in the vehicle body and fixedly coupled with the coupling nut 311 inside the moving vehicle 50 to fix the coupling module 210 ) Function to stably attach to the moving vehicle 50.

도 14를 참조하면, 상기 제1 수평결합패널(211)와 제2 수평결합패널(214) 사이에는 수직 방향으로 양자를 지지하는 2개의 수직 지지부(217)가 형성된다. Referring to FIG. 14, between the first horizontal coupling panel 211 and the second horizontal coupling panel 214, two vertical supports 217 are formed to support both in a vertical direction.

상기 수직 지지부(217)는 전체 합금 중량 기준 중량 백분률로, 18.0 내지 30.0의 니켈, 16.0 내지 22.0의 크롬, 2.0 내지 6.0의 몰리브덴, 1.0 내지 2.4의 구리, 0.4 내지 2.7의 텅스텐, 2.0 내지 6.0의 망간, 2.0 내지 4.0의 알루미늄, 0.01 내지 0.03의 탄소, 0.1 내지 0.5의 루비듐, 0.4 내지 0.6의 지르코늄, 0.2 내지 0.4의 티타늄, 0.1 내지 0.2의 바나듐, 0.01 내지 0.04의 인, 0.01 내지 0.04의 황, 및 8.0 내지 12.0의 철을 포함하는 합금으로 형성될 수 있다. The vertical support 217 is a weight percentage of the total alloy weight, 18.0 to 30.0 nickel, 16.0 to 22.0 chromium, 2.0 to 6.0 molybdenum, 1.0 to 2.4 copper, 0.4 to 2.7 tungsten, 2.0 to 6.0 Manganese, 2.0 to 4.0 aluminum, 0.01 to 0.03 carbon, 0.1 to 0.5 rubidium, 0.4 to 0.6 zirconium, 0.2 to 0.4 titanium, 0.1 to 0.2 vanadium, 0.01 to 0.04 phosphorus, 0.01 to 0.04 sulfur, And it may be formed of an alloy containing iron of 8.0 to 12.0.

위와 같은 합금으로 수직 지지부(217)를 형성하면, 합금의 변형률 경화 후, 합금은 123 ksi 내지 228 ksi 범위의 최대 인장, 136 ksi 내지 208 ksi 범위의 항복 강도를 구비하게 되므로, 상기 상단 지지부(213) 및 하단 지지부(214)와 함께 상기 제1 수평결합패널(211) 및 제2 수평결합패널(214)이 수직방향으로 이동하는 것을 방지하는 강직성을 가져다 주게 된다. When the vertical support portion 217 is formed of the above alloy, after curing the strain of the alloy, the alloy has a maximum tensile strength in the range of 123 ksi to 228 ksi, and yield strength in the range of 136 ksi to 208 ksi, so the upper support portion 213 ) And the lower support portion 214, the first horizontal coupling panel 211 and the second horizontal coupling panel 214 will bring rigidity to prevent movement in the vertical direction.

이 때, 상기 수직 지지부(217) 전체를 위의 합금으로 형성하는 것도 가능하고 발명의 필요에 따라 내부에 공간을 형성하는 하우징 케이스와 그 상하부를 지지하는 복수의 지지대를 위의 합금으로 형성하는 것도 가능할 것이다. 여기서, 전자의 경우 지지의 강도가 높은 장점이 있고, 후자의 경우 제조비용을 절감할 수 있는 장점이 있다. At this time, it is also possible to form the entire vertical support portion 217 with the above alloy, and also to form a housing case forming a space therein and a plurality of supports supporting the upper and lower portions thereof with the above alloy according to the needs of the invention. It will be possible. Here, in the former case, the strength of the support is high, and in the latter case, the manufacturing cost can be reduced.

도 15를 참조하면, 상기 제1 수평결합패널(211)와 제2 수평결합패널(214)의 타측면에 결합되어 고정결합모듈(210)의 전면, 일측면 및 후면을 커버하되, 복수의 공기 유로(331)가 형성되어 외부에서 유입되는 공기의 저항을 줄이는 공기 저항판(330)을 도시하고 있다. 15, the first horizontal coupling panel 211 and the second horizontal coupling panel 214 is coupled to the other side to cover the front, one side and the rear of the fixed coupling module 210, a plurality of air The flow path 331 is formed to show the air resistance plate 330 to reduce the resistance of the air flowing from the outside.

본 발명에서 카메라(230)은 이동차량(50)의 일측면에 부착되어 이동차량과 함께 이동하게 되는 바, 저속 주행이 아닌 경우에는 이동차량 속도에 따라 외부 공기의 흐름에 영향을 받아 카메라(230)이 흔들릴 위험성이 있다. In the present invention, the camera 230 is attached to one side of the moving vehicle 50 and moves together with the moving vehicle. In the case of low-speed driving, the camera 230 is affected by the flow of external air according to the moving vehicle speed. ) There is a risk of shaking.

따라서, 본 발명에서는 공기 저항에 의한 카메라(230)의 흔들림을 최소화하고 위해 복수의 공기 유로(331)가 형성되는 공기 저항판(330)을 그 측면에 구비하여 보다 더 정확한 지상영상정보데이터의 확보가 가능하도록 한다. 상기 공기 저항판(330)은 차제와 같은 재질로 형성할 수 있고, 발명의 필요에 따라 공기의 흐름을 분산할 수 있도록 유연성이 좋은 재질이라면 어떠한 재질도 형성할 수도 있을 것이다. Therefore, in the present invention, to minimize the shaking of the camera 230 due to air resistance, the air resistance plate 330 in which a plurality of air flow paths 331 are formed is provided on its side to secure more accurate ground image information data. Should be possible. The air resistance plate 330 may be formed of the same material as the vehicle, and any material may be formed as long as it is a material having good flexibility to disperse the flow of air according to the needs of the invention.

한편, 이동차량(50)이 이동 중에 과속방지턱 또는 홈을 통과할 경우, 이동차량은 상하로 크게 흔들릴 수 있고, 이동차량(50)에 설치된 카메라 지지대(218)의 하단부가 땅에 부딪혀서 흔들리거나 파손이 될 수 있는 문제점이 있었다. On the other hand, when the moving vehicle 50 passes through the speed bump or groove while moving, the moving vehicle may be greatly shaken up and down, and the lower end of the camera support 218 installed in the moving vehicle 50 hits the ground and is shaken or damaged. There was a problem that could be this.

따라서, 본 발명에서는 상기 카메라 지지대(218)를 이동차량(50)의 바퀴의 하면 보다 50~100cm의 범위(바람직하게는 60~70cm의 범위)에서 상부에 위치하도록 설치하고, 또한, 카메라 지지대(218)의 하부에는 완충바퀴(219)를 구비하여 이동차량(50)의 급격한 상하운동시 카메라 지지대(218)가 바닥에 닿을 정도가 되더라도 카메라 지지대(218) 및 고정결합모듈(210)의 손상을 방지하도록 구성된다. Therefore, in the present invention, the camera support 218 is installed to be located above the range of 50 to 100 cm (preferably in the range of 60 to 70 cm) than the lower surface of the wheel of the mobile vehicle 50, and also, the camera support ( The lower portion of the 218 is provided with a buffer wheel 219 to prevent damage to the camera support 218 and the fixed coupling module 210 even if the camera support 218 reaches the floor during a sudden vertical movement of the moving vehicle 50. It is configured to prevent.

더불어서, 상기 완충바퀴(219)와 연결되는 카메라 지지대(218)의 하단 부분은 타 영역에 비해 무거운 질량의 중금속으로 형성하게 함으로써, 카메라 지지대(218)의 하단 부분이 카메라 지지대(218)의 무게 중심인 '추'역할을 하도록 구성될 수 있다.In addition, the lower portion of the camera support 218 connected to the buffer wheel 219 is formed of a heavy metal having a heavy mass compared to other regions, so that the lower part of the camera support 218 is the center of gravity of the camera support 218 It can be configured to act as a 'weight'.

따라서, 이동차량(50)의 흔들림으로 인해 가사 카메라(230)이 흔들릴 위험이 있더라도 카메라 지지대(218)의 하단 부분이 카메라 지지대(218)의 '무게중심을 잡는 기능을 수행함으로써 카메라 지지대(218) 전체가 항상 연직하는 방향을 유지하게 하도록 할 수 있다. Therefore, even if there is a risk that the housekeeping camera 230 is shaken due to the shaking of the moving vehicle 50, the lower portion of the camera support 218 performs the function of grabbing the 'weight center' of the camera support 218, thereby supporting the camera support 218. You can make sure that the whole is always in the vertical direction.

상기 카메라 지지대(218)의 하단 부분은, 폴리우레탄 100 중량부에 대하여 스틸렌 수지 25 내지 40 중량부, 비닐계 수지 10 내지 25 중량부 및 파라핀 20 내지 30 중량부를 포함하는 물질을 이용하여 표면에 코팅 처리가 가능하며, 이는 카메라 지지대(218) 하단 부분이 웅덩이 등에 빠져 물에 젖는 것을 방지하는 방수 기능과 더불어 토양, 암석 등에 의해 마모되는 것을 최소화할 수 있는 내마모 기능을 부여하게 된다. 상기 카메라 지지대(218)의 하단 부분은 전체 카메라 지지대(218) 길이의 1/4~1/5의 범위 내에서 무거운 재질의 중금속으로 형성하는 것이 가능할 것이다. The lower part of the camera support 218 is coated on the surface using a material containing 25 to 40 parts by weight of styrene resin, 10 to 25 parts by weight of vinyl resin, and 20 to 30 parts by weight of paraffin with respect to 100 parts by weight of polyurethane. This is possible, and this provides a waterproof function to prevent the lower portion of the camera support 218 from falling into a puddle or the like and a wear resistance function to minimize abrasion by soil, rock, and the like. The lower portion of the camera support 218 may be formed of heavy metals made of heavy materials within a range of 1/4 to 1/5 of the length of the entire camera support 218.

도 16은 본 발명의 일실시예에 의한 3차원 지도 모델링 데이터 생성시스템이 포함하는 고정결합모듈에 장착되는 흔들림방지부의 세부단면도이다. 16 is a detailed cross-sectional view of the shake preventing unit mounted on the fixed coupling module included in the 3D map modeling data generation system according to an embodiment of the present invention.

본 발명에서는 상기 수직지지부(217)와 카메라 지지대(218)사이에 상기 카메라 지지대(218)의 흔들림을 방지하는 흔들림 방지부(240)를 구비한다. 상기 흔들림방지부(240)는 흔들림방지케이스(241), 흔들림방지로드(242), 이탈방지부(243), 접촉부(244), 마찰부(245) 및 흔들림방지스프링(246)을 포함하여 이루어진다.In the present invention, between the vertical support 217 and the camera support 218 is provided with a shake prevention unit 240 to prevent the camera support 218 from shaking. The anti-shake portion 240 includes an anti-shake case 241, an anti-shake rod 242, a departure preventing portion 243, a contact portion 244, a friction portion 245, and an anti-shake spring 246 .

상기 흔들림방지케이스(241)는 카메라 지지대(218)의 측부에 결합되며 내부가 비어있는 원통형으로 형성된다. 도시된 실시예에서 상기 흔들림방지케이스(241)는 카메라 지지대(218)에 2개가 결합되는 것으로 표현되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 발명의 필요에 따라 다양한 개수로 장착될 수 있다.The anti-shake case 241 is coupled to the side of the camera support 218 and is formed in a hollow cylindrical shape. In the illustrated embodiment, the shake prevention case 241 is expressed as being coupled to two camera supports 218, but is not limited thereto, and may be mounted in various numbers according to the needs of the invention.

상기 흔들림방지로드(242)는 흔들림방지케이스(241)의 일측면에 형성된 관통홀을 관통하여 좌우로 이동 가능하도록 결합된다. 상기 흔들림방지로드(242)의 일측 단부에는 흔들림방지로드(242)가 흔들림방지케이스(241)로부터 이탈되는 것을 방지하는 이탈방지부(243)가 결합되고, 흔들림방지로드(242)의 타측 단부에는 수직지지부(217)의 내측면에 접촉될 수 있는 접촉부(244)가 결합된다.The anti-shake rod 242 is coupled to be able to move left and right through a through hole formed in one side of the anti-shake case 241. On one side end of the anti-shake rod 242, an anti-separation part 243 that prevents the anti-shake rod 242 from escaping from the anti-shake case 241 is coupled, and at the other end of the anti-shake rod 242 A contact portion 244 that can contact the inner surface of the vertical support portion 217 is coupled.

상기 이탈방지부(243)와 접촉부(244)는 흔들림방지로드(242)에 직교하도록 배치되고, 서로 마주보도록 배치된다. 즉, 상기 흔들림방지로드(242), 이탈방지부(243) 및 접촉부(244)는 전체적으로 'H' 형태로 배치되게 된다.The departure preventing portion 243 and the contact portion 244 are disposed to be orthogonal to the shake preventing rod 242, and are disposed to face each other. That is, the anti-sway rod 242, the departure preventing portion 243, and the contact portion 244 are generally arranged in an 'H' shape.

상기 접촉부(244)의 일면에는 마찰부(245)가 결합되어 수직지지부(217)의 내측면과의 마찰력을 증대시킨다. 특히, 상기 마찰부(245)는 다수의 반구형 돌기가 서로 연합된 형태로 형성되어 마찰력을 더욱 증대시키는 효과를 달성할 수 있다. 바꾸어 말하자면, 일반적인 일자형 마찰부는 케이스 내측의 형태 등에 따라 접촉이 불량하여 충분한 마찰력을 얻을 수 없는데 비해, 본 발명에 따른 다수의 반구형 마찰부(245)는 모든 상황에서도 어느 한 부분은 접촉될 수 있으므로 충분한 마찰력을 얻을 수 있도록 구성되어 있다.A friction portion 245 is coupled to one surface of the contact portion 244 to increase the friction force with the inner surface of the vertical support portion 217. In particular, the friction portion 245 may be formed in a plurality of hemispherical projections are associated with each other to achieve the effect of further increasing the friction force. In other words, the general straight friction portion is poor in contact according to the shape of the inside of the case, so that sufficient frictional force cannot be obtained, whereas the plurality of hemispherical friction portions 245 according to the present invention is sufficient because any one part can be contacted in all situations. It is configured to obtain friction.

보다 더 상세하게, 상기 마찰부(245)는 에폭시 수지 100 중량부에 대하여 아라미드 섬유 5 내지 7 중량부, 폴리이미드 섬유 4 내지 5 중량부, 소석회 20 내지 30 중량부가 혼합된 혼합물과 산화알루미늄 연마제 20 내지 30 중량부를 포함하도록 구성될 수 있다. 이와 같이 구성된 마찰부(245)는 수직지지부(217)의 내측면과 접촉되어 카메라 지지대(218)가 흔들리는 것을 방지하는 효과를 달성할 수 있으며, 접촉부(244)의 내마모성을 더불어 구비할 수 있다.In more detail, the friction part 245 is a mixture of 5 to 7 parts by weight of aramid fibers, 4 to 5 parts by weight of polyimide fibers, and 20 to 30 parts by weight of slaked lime and aluminum oxide abrasive 20 based on 100 parts by weight of the epoxy resin 20 It may be configured to include 30 parts by weight. The friction portion 245 configured as described above may be in contact with the inner surface of the vertical support portion 217 to achieve an effect of preventing the camera support 218 from shaking, and may be provided with abrasion resistance of the contact portion 244.

여기에서 마찰부(245)를 구성하는 에폭시 수지는 분자 내에 에폭시기 2개 이상을 갖는 수지상 물질 및 에폭시기의 중합에 의해서 생긴 열경화성 수지를 의미하며, 기계적 성질이 우수하고 경화할 때 재료면에서 큰 접착력을 가지는 특성이 있다.Here, the epoxy resin constituting the friction portion 245 means a resinous material having two or more epoxy groups in the molecule and a thermosetting resin formed by polymerization of the epoxy group, and has excellent mechanical properties and has great adhesion in terms of material when cured. Branch has characteristics.

상기 아리미드 섬유와 폴리이미드 섬유는 에폭시 수지의 보강재 역할을 하며, 마찰부(245)의 표면에 비규칙적인 돌기부 등을 형성하여 마찰력을 증대시키는 기능을 수행한다. 상기 아라미드 섬유가 5 중량부 미만, 폴리이미드 섬유가 4 중량부 미만이면 보강재 기능과 마찰력 증대 기능이 미미하고, 아라미드 섬유가 7 중량부 초과, 폴리이미드 섬유가 5 중량부 초과이면 기능에 크게 영향을 미치지 않으면서 가격경쟁력을 악화시키는 원인이 된다.The arimid fiber and the polyimide fiber serve as a reinforcing material for the epoxy resin, and form irregular irregularities on the surface of the friction portion 245 to increase friction. If the aramid fiber is less than 5 parts by weight, and the polyimide fiber is less than 4 parts by weight, the function of reinforcing material and the ability to increase friction are minimal, and if the aramid fiber is more than 7 parts by weight, and the polyimide fiber is more than 5 parts by weight, the function is greatly affected It causes the price competitiveness to deteriorate without being insane.

상기 소석회는 충전재 역할을 하며, 마찰부(245)의 전체적인 쿠션 효과를 결정하는 구성이다. 소석회가 20 중량부 미만이면 마찰부가 지나치게 경화되어 표면에 밀착하기 어렵고, 소석회가 30 중량부 초과이면 마찰부가 지나치게 부드러워 쉽게 떨어질 수 있다.The slaked lime serves as a filler, and is configured to determine the overall cushioning effect of the friction portion 245. If the slaked lime is less than 20 parts by weight, the friction portion is too hard to adhere to the surface, and if the slaked lime is more than 30 parts by weight, the friction portion is too soft and may easily fall off.

상기 산화알루미늄 연마제는 마찰부(245)에 거칠기를 추가로 부여하기 위한 구성으로서, 산화알루미늄 연마제가 20 중량부 미만이면 거칠기 부여 효과가 미미하고, 산화알루미늄 연마제가 30 중량부 초과이면 마찰부가 지나치게 거칠어져 다른 부품에 손상을 가할 수 있다.The aluminum oxide abrasive is a configuration for additionally giving roughness to the friction portion 245, and if the aluminum oxide abrasive is less than 20 parts by weight, the effect of imparting roughness is negligible, and when the aluminum oxide abrasive is greater than 30 parts by weight, the friction portion is too rough. Can damage other parts.

상기 흔들림방지스프링(246)은 이탈방지부(243)와 흔들림방지케이스(241)의 내측면 사이에 배치되어 흔들림방지로드(242)에 탄성복원력을 제공한다. 즉, 기본적으로 별다른 외력이 없을 때 이탈방지부(243)는 흔들림방지스프링(246)에 의해 흔들림방지케이스(241)의 내측으로 이동하려는 힘이 작용한다.The anti-shake spring 246 is disposed between the departure preventing portion 243 and the inner surface of the anti-shake case 241 to provide an elastic restoring force to the anti-shake rod 242. That is, basically, when there is no external force, the departure preventing portion 243 acts to move the inside of the anti-shake case 241 by the anti-shake spring 246.

한편, 상기 흔들림방지케이스(241)의 내측면에는 전류가 흐르면 자기화되는 전자석부(247)가 결합되며, 흔들림방지케이스(241)의 내측면과 마주보는 이탈방지부(243)의 일측면에는 자성체로 이루어지는 접속판(248)이 결합된다.On the other hand, the inner surface of the anti-shake case 241 is coupled to the electromagnet portion 247, which is magnetized when current flows, and on one side of the departure prevention portion 243 facing the inside surface of the anti-shake case 241. The connecting plate 248 made of a magnetic material is coupled.

상기 전자석부(247)는 이동차량의 배터리 또는 흔들림방지부(240)가 내부에 구비하는배터리와 전기적으로 연결되도록 구성될 수 있으며, 상기 전자석부(247)에 전류가 흐르면 전자석부(247)와 접속판(248)은 접촉되고, 전자석부(247)에 전류가 흐르지 않으면 전자석부(247)와 접속판(248)은 이격되도록 구성된다. The electromagnet portion 247 may be configured to be electrically connected to a battery of a moving vehicle or a battery provided with the anti-shake portion 240 therein, and when an electric current flows through the electromagnet portion 247, the electromagnet portion 247 and The contact plate 248 is in contact, and when no current flows through the electromagnet portion 247, the electromagnet portion 247 and the contact plate 248 are configured to be spaced apart.

다시 말하면, 전자석부(247)에 전류가 흐르지 않을 때에는 흔들림방지스프링(246)이 당기고 있는 상태이므로 접촉부(244) 및 마찰부(245)가 최대한 인입된 상태를 유지하므로, 흔들림방지부(240) 전체는 수직지지부(217)의 내측면으로부터 떨어져 있으므로, 카메라 지지대(218)의 이동에 영향을 주지 않게 되는데, 이동차량이 촬영을 위한 운행을 하지 않거나 차고에 입고되었을 때 전자석부(247)에 전류가 흐르지 않도록 조작할 수 있을 것이다. In other words, when the current does not flow through the electromagnet portion 247, since the anti-shake spring 246 is in a pulled state, the contact portion 244 and the friction portion 245 maintain the maximum inlet state, so the anti-shake portion 240 Since the whole is away from the inner surface of the vertical support portion 217, it does not affect the movement of the camera support 218. When the moving vehicle does not run for shooting or is worn in the garage, the electric current is applied to the electromagnet portion 247. It can be operated so that it does not flow.

이에 비해, 이동차량이 촬영을 위한 운행을 하는 경우 전자석부(247)에 전류가 흐르도록 조작하게 되는데, 전자석부(247)와 접속판(248)에 의해 흔들림방지스프링(246)의 탄성복원력을 극복하고 접촉부(244) 및 마찰부(245)가 수직지지부(217)의 내측면에 강하게 접촉되므로 카메라 지지대(218)가 움직이지 않고 고정될 수 있다.On the other hand, when the mobile vehicle is running for photographing, the electromagnet 247 is operated to flow current, and the elastic restoring force of the anti-shake spring 246 is controlled by the electromagnet 247 and the connecting plate 248. Since the contact portion 244 and the friction portion 245 strongly contact the inner surface of the vertical support portion 217, the camera support 218 may be fixed without moving.

즉, 본 발명에서는 카메라 지지대(218)가 이동차량에 결착되어 촬영을 위한 이동하는 경우, 상기 흔들림방지부(240)의 전자석부(247)에 전류가 흐르도록 하여 흔들림방지부의 마찰부(245)가 수직지지부(217)의 내측면에 밀착함으로써, 이동차량으로부터 전달되는 진동을 감쇄할 뿐만 아니라, 카메라 지지대(218)와 고정결합모듈(210)의 고정적 지지가 용이하도록 하게 된다. That is, in the present invention, when the camera support 218 is attached to a moving vehicle and moved for shooting, a friction portion 245 of the anti-shake unit 245 is made by allowing electric current to flow through the electro-magnet unit 247 of the anti-shake unit 240. By being in close contact with the inner surface of the vertical support portion 217, it not only attenuates the vibration transmitted from the moving vehicle, but also facilitates the fixed support of the camera support 218 and the fixed coupling module 210.

위와 같이 본 발명은 고정결합모듈(210)을 이용하여 카메라(230)를 이동차량의 일측면에 강하게 고정하고, 카메라 지지대(218)의 흔들림을 방지함으로써, 이동차량의 이동 중에도 카메라(230)를 정확히 제어하여 지형지물 등의 정확한 지상영상정보데이터를 확보할 수 있는 장점이 있다.As described above, the present invention strongly fixes the camera 230 to one side of the moving vehicle by using the fixed coupling module 210, and prevents the camera support 218 from shaking, thereby allowing the camera 230 to move even while the moving vehicle is moving. It has the advantage of accurately controlling and securing accurate ground image information data such as terrain features.

도 13 및 도 17은 본 발명의 일실시예에 의한 3차원 지도 모델링 데이터 생성시스템이 포함하는 MMS부의 카메라를 고정결합한 이동차량이 지형지물을 촬영하는 모습을 나타낸 예시도이다. 13 and 17 are exemplary views illustrating a state in which a moving vehicle photographing a topographical feature of a mobile vehicle fixedly coupled with a camera of an MMS unit included in a 3D map modeling data generation system according to an embodiment of the present invention.

도 13을 참조하면, 본 발명의 카메라(230)는 이동차량의 일측면의 상부에 배치되더라도 360도 회전하면서 촬영이 가능하므로, 이동차량의 전후좌우를 가리지 않고 지상영상정보데이터의 획득이 가능하다. Referring to FIG. 13, the camera 230 of the present invention can be photographed while rotating 360 degrees even if it is disposed on one side of a moving vehicle, so that it is possible to acquire ground image information data regardless of front, rear, left and right of the moving vehicle. .

또한, 카메라(230)를 지지하는 카메라 지지대(218)의 전면, 일측면, 후면을 커버하는 공기 저항판(330)을 구비하여 이동차량(50) 주행시 외부에서 유입되는 공기의 저항을 저감하고, 특히 공기 저항판(330)의 공기 유로(331)를 통해 공기 저항을 최소화하여 카메라 지지대(218)의 흔들림 등을 방지할 수 있다. In addition, by providing an air resistance plate 330 that covers the front, one side, and the back of the camera support 218 supporting the camera 230, to reduce the resistance of the air introduced from the outside when driving the mobile vehicle 50, In particular, through the air passage 331 of the air resistance plate 330, the air resistance can be minimized to prevent the camera support 218 from shaking.

참고로, 본 발명은 상기 이동차량(50)의 상단에 배치되되, 압축공기를 발생시키는 콤프레셔를 통해 충전된 압축공기를 카메라(230)가 위치하는 방향으로 분사 가능하도록 배치되는 에어 노즐과, 상기 에어노즐을 통해 분사되는 압축공기의 흐름을 제어하되 개도량을 가변할 수 있는 가변식 에어밸브를 구비하는 압축공기 분사기(미도시)를 구비할 수 있다. For reference, the present invention is disposed on the upper end of the moving vehicle 50, the air nozzle is arranged to be injected in the direction in which the camera 230 is located, the compressed air charged through the compressor to generate compressed air, and A compressed air injector (not shown) having a variable air valve capable of controlling the flow of compressed air injected through the air nozzle but having a variable opening amount may be provided.

상기 압축공기 분사기를 통해 카메라(230)가 배치되는 방향으로 주기적으로 또는 랜덤하게 압축공기를 분사해 줌으로써, 카메라(230)에 부착되어 있는 먼지, 수분 등 오염물질의 제거를 용이하게 하고, 해충의 접근을 방지하는 기능을 수행하여 보다 더 정밀한 지상영상정보데이터의 획득을 가능하게 한다. By periodically or randomly injecting compressed air in the direction in which the camera 230 is disposed through the compressed air injector, it is easy to remove contaminants such as dust and moisture attached to the camera 230. By performing a function to prevent access, it is possible to acquire more precise ground image information data.

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.The present invention has been described above with reference to specific embodiments of the present invention, but this is for illustration only and the present invention is not limited thereto. A person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can change or modify the described embodiments without departing from the scope of the present invention, and within the equal scope of the technical idea of the present invention and the claims to be described below. Various modifications and variations are possible.

100 : 3차원지형측량제어모듈 110 : 사진측량부
120 : 3차원 영상데이터 취득부 130 : SAR 영상부
140 : 항공 LiDAR 측량부 150 : MMS부
160 : 토탈스테이션부 170 : 수치지도데이터생성부
180 : 3차원 지형물 제어서버
50: 이동차량 230: 카메라
210: 결합 모듈 211: 제1 수평결합패널
212: 제1 결합볼트 213: 상단 지지부
214: 제2 수평결합패널 215: 제2 결합볼트
216: 하단 지지부 217: 수직 지지부
218: 카메라 지지대 219: 완충바퀴
240: 흔들림방지부 241: 흔들림방지케이스
242: 흔들림방지로드 243: 이탈방지부
244: 접촉부 245: 마찰부
246: 흔들림방지스프링 247: 전자석부
248: 접속판 311: 결합 너트
330: 공기 저항판 331: 공기 유로 100: three-dimensional topography survey control module 110: photogrammetry
120: 3D image data acquisition unit 130: SAR image unit
140: aviation LiDAR survey unit 150: MMS unit
160: total station unit 170: digital map data generation unit
180: 3D terrain control server
50: mobile vehicle 230: camera
210: coupling module 211: first horizontal coupling panel
212: first coupling bolt 213: upper support
214: second horizontal coupling panel 215: second coupling bolt
216: lower support 217: vertical support
218: camera support 219: buffer wheel
240: shake prevention unit 241: shake prevention case
242: shake prevention rod 243: departure prevention unit
244: contact portion 245: friction portion
246: anti-shake spring 247: electromagnet
248: connecting plate 311: coupling nut
330: air resistance plate 331: air flow path

Claims

항공기에 설치되어 지형물에 대한 위치, 형상을 촬영한 후, 촬영한 지형물의 이미지데이터를 지상의 3차원 지형물 제어서버로 전송하는 사진측량부(110)와,
위성영상을 통해 지표 및 지상에 있는 지형물의 3차원 영상데이터를 취득한 후, 취득한 3차원 영상데이터를 지상의 3차원 지형물 제어서버로 전송하는 3차원 영상데이터 취득부(120)와,
항공기의 탑재기에 설치된 센서를 통해 지표 및 지상의 지형물에서 반사되는 전자기파를 탐지한 후, 탐지된 지형물을 레이다 간섭기법을 이용하여 DEM (Digital Elevation Models) 데이터를 추출하여 3차원 지형물 제어서버로 전송하는 SAR 영상부(Synthetic Aperture Radar)(130)와,
항공기에 구비되되, 지형물의 고도 정보가 포함된 레이저 측량 데이터(LiDAR 데이터)를 산출한 후 3차원 지형물 제어서버로 전송하는 항공 LiDAR 측량부(140)와,
지상의 이동차량에 설치되어 도로를 주행하면서 지형물의 위치정보와 지상영상정보를 획득한 후, 획득한 위치정보데이터와 지상영상정보데이터를 3차원 지형물 제어서버로 전송하는 MMS부(Mobile Mapping System)(150)와,
측량하고자 하는 지형물 일측에 이격되도록 설치되어 해당 지형물과의 수평각과 거리를 측량한 후, 측량한 지형물의 수평각데이터와 거리데이터를 3차원 지형물 제어서버로 전송하는 토탈스테이션부(160)와,
3차원 지형물 제어서버 일측에 연결되어, 측량하고자 하는 지형물을 중심으로 소정반경을 설정하고, 지형공간의 좌표를 수치자료 좌표(X,Y,Z)로 입력한 수치지도데이터를 생성하여 3차원 지형물 제어서버로 전송하는 수치지도데이터생성부(170)와,
상기 지형물의 이미지데이터, 3차원 영상데이터, DEM 데이터, LiDAR 데이터, 위치정보데이터, 지상영상정보데이터, 수평각데이터, 거리데이터, 수치지도데이터를 입력받아 지형물 데이터를 분류하고, LiDAR 데이터로부터 지형물의 외곽선을 추출·선형화하며, 이를 다시 수치지도데이터로부터 추출된 지형물의 레이어와 평면위치상에서 중첩시킨 후, 지형물에 대한 높이값을 부여해서 3차원 지도 모델링 데이터를 생성시키도록 제어하는 3차원 지형물 제어서버(180); 를 포함하는 3차원지형측량제어모듈(100)을 이용한 3차원 지도 모델링 데이터 생성시스템에 있어서,
상기 MMS부(Mobile Mapping System)(150)가 구비하는 카메라(230)를 이동차량(50)의 일측면 상단에 이격하여 고정결합하는 고정결합모듈(210)을 더 포함하되,
상기 고정결합모듈(210)은, 카메라 지지대(218), 제1 수평결합패널(211), 제1 결합볼트(212), 제2 수평결합패널(214), 제2 결합볼트(215), 결합너트(311), 수직 지지부(217), 상단 지지부(213), 하단 지지부(216), 흔들림 방지부(240) 및 공기 저항판(330)를 구비하고,
상기 카메라(230)의 하단에 카메라 지지대(218)가 부착되되, 상기 카메라 지지대(218)의 상부 영역에 제1 수평결합패널(211)이 결합되고, 카메라 지지대(218)의 하부 영역에 제2 수평결합패널(214)이 결합되며,
상기 제1 수평결합패널(211)의 일측면으로 연장되는 제1 결합볼트(212)와, 제2 수평결합패널(214)의 일측면으로 연장되는 제2 결합볼트(215)가 각각 이동차량(50)의 차체에 형성되는 삽입공을 통해 삽입되어 이동차량(50)의 내부에서 결합너트(311)와 고정결합되고,
상기 제1 수평결합패널(211)와 제2 수평결합패널(214) 사이에 위치하여 수직방향으로 양자를 지지하는 2개의 수직 지지부(217)가 형성되며,
상기 제1 수평결합패널(211)의 상단부에 설치되어 제1 수평결합패널(211)의 상부 방향 미동을 억제하는 상단 지지부(213)와, 상기 제2 수평결합패널(214)의 하단부에 설치되어 제2 수평결합패널(214)의 하부 방향 미동을 억제하는 하단 지지부(216)를 형성하고,
상기 수직지지부(217)와 카메라 지지대(218) 사이에서 형성되며, 카메라 지지대(218)의 흔들림을 방지하는 흔들림 방지부(240)를 포함하되,
상기 흔들림방지부(240)는, 카메라 지지대(218)의 측부에 결합되는 내부가 비어있는 원통형의 흔들림방지케이스(241); 흔들림방지케이스의 일측면을 관통하여 좌우로 이동 가능하도록 장착되는 흔들림방지로드(242); 흔들림방지로드의 일측 단부에 결합되어 흔들림방지로드가 흔들림방지케이스로부터 이탈되는 것을 방지하는 이탈방지부(243); 흔들림방지로드의 타측 단부에 결합되어 좌표기케이스의 내측면에 접촉될 수 있는 접촉부(244); 접촉부의 일면에 결합되는 다수의 반구형 마찰부(245); 및 이탈방지부와 흔들림방지케이스의 내측면 사이에 배치되어 흔들림방지로드에 탄성복원력을 제공하는 흔들림방지스프링(246); 을 구비하되, 상기 이탈방지부(243)와 접촉부(244)는 흔들림방지로드(242)에 직교하도록 배치되고, 상기 흔들림방지케이스의 내측면에는 전류가 흐르면 자기화되는 전자석부(247)가 결합되며, 흔들림방지케이스의 내측면과 마주보는 이탈방지부(243)의 일측면에는 자성체로 이루어지는 접속판(248)이 결합되어 형성되며,
상기 제1 수평결합패널(211)와 제2 수평결합패널(214)의 타측면에 결합되어 고정결합모듈(210)의 전면, 일측면 및 후면을 커버하되, 복수의 공기 유로(331)가 형성되어 외부에서 유입되는 공기의 저항을 줄이는 공기 저항판(330)을 포함하고,
상기 카메라 지지대(218)는 이동차량(50)의 바퀴의 하면 보다 60~70cm의 범위에서 상부에 위치하도록 설치되되, 카메라 지지대(218)의 하부에는 완충바퀴(219)를 구비하여 이동차량의 급격한 상하운동시 카메라 지지대(218) 및 고정결합모듈(210)의 손상을 방지하되,
상기 카메라 지지대(218)의 하단 부분은 전체 카메라 지지대(218) 길이의 1/4~1/5의 범위 내에서 중금속으로 형성하되, 상기 카메라 지지대(218)의 하단 부분은, 폴리우레탄 100 중량부에 대하여 스틸렌 수지 25 내지 40 중량부, 비닐계 수지 10 내지 25 중량부 및 파라핀 20 내지 30 중량부를 포함하는 물질을 이용하여 표면 코팅 처리하며,
상기 수직 지지부(217)는 전체 합금 중량 기준 중량 백분률로, 18.0 내지 30.0의 니켈, 16.0 내지 22.0의 크롬, 2.0 내지 6.0의 몰리브덴, 1.0 내지 2.4의 구리, 0.4 내지 2.7의 텅스텐, 2.0 내지 6.0의 망간, 2.0 내지 4.0의 알루미늄, 0.01 내지 0.03의 탄소, 0.1 내지 0.5의 루비듐, 0.4 내지 0.6의 지르코늄, 0.2 내지 0.4의 티타늄, 0.1 내지 0.2의 바나듐, 0.01 내지 0.04의 인, 0.01 내지 0.04의 황, 및 8.0 내지 12.0의 철을 포함하는 합금으로 형성되고,
상기 상단 지지부(213) 및 하단 지지부(214)는 에틸렌 100 중량부에 대하여 초산 비닐 모노머 20 내지 30 중량부를 중합하여 형성된 중합물을 기준으로, 그 중합물 100 중량부에 대하여, 열가소성 폴리에테르에스테르 엘라스토머(TPEE) 10 내지 15 중량부, 아조다이카본아마이드(azodicarbonamide) 8 내지 10 중량부 및 글리옥살(glyoxal) 4 내지 5 중량부를 포함하는 물질로 형성되며,
상기 카메라(230)의 렌즈 표면에는 지르코니움 옥시크로라이드, 틴 클로라이드, 티타늄 테트라이소프로폭사이드 및 질산을 혼합하여 교반한 후 증류수를 첨가 반응시켜 혼합물을 생성하고, 상기 혼합물 내의 물을 증발시킨 후 에탄올로 치환하여 고형분이 되도록 제조한 지르코니아-이산화주석-이산화티탄 복합 산화물 졸에, 글리시독시프로필 트리메톡시실란 실란커플링제 및 증류수를 첨가하여 제조되는 코팅액으로 형성되는 코팅층을 구비하고,
상기 이동차량(50)의 상단에 배치되되, 압축공기를 발생시키는 콤프레셔를 통해 충전된 압축공기를 카메라(230)가 위치하는 방향으로 분사 가능하도록 배치되는 에어 노즐과, 상기 에어노즐을 통해 분사되는 압축공기의 흐름을 제어하되 개도량을 가변할 수 있는 가변식 에어밸브를 구비하는 압축공기 분사기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 정밀한 지상영상정보데이터가 적용된 3차원 지도 모델링 데이터 생성 시스템.A photogrammetry unit 110 installed on the aircraft and photographing the position and shape of the terrain, and then transmitting the image data of the photographed terrain to the ground 3D terrain control server,
A 3D image data acquisition unit (120) for acquiring 3D image data of the ground and the terrain on the ground through satellite image and transmitting the acquired 3D image data to the 3D terrain control server on the ground;
After detecting the electromagnetic waves reflected from the ground and the topography through the sensors installed on the aircraft's onboard, the radar interference technique is used to extract the DEM (Digital Elevation Models) data, and the 3D topography control server SAR image portion (Synthetic Aperture Radar) (130) to be transmitted to,
An aerial LiDAR surveying unit 140 which is provided in the aircraft and calculates laser survey data (LiDAR data) containing altitude information of the terrain and transmits it to the 3D terrain control server,
MMS (Mobile Mapping System) that is installed on a mobile vehicle on the ground and acquires location information and ground image information of the terrain while driving on the road, and then transmits the acquired location information data and ground image information data to the 3D terrain control server. ) (150),
The total station unit 160 is installed to be spaced apart from one side of the terrain to be surveyed, and after measuring the horizontal angle and distance with the terrain, the horizontal angle data and distance data of the surveyed terrain are transmitted to the 3D terrain control server. ,
Connected to one side of the 3D terrain control server, set a predetermined radius centered on the terrain to be surveyed, and generate digital map data by inputting the coordinates of the geospatial space as numerical data coordinates (X, Y, Z) 3 Numerical map data generation unit 170 for transmitting to the dimensional terrain control server,
The image data, 3D image data, DEM data, LiDAR data, location information data, ground image information data, horizontal angle data, distance data, and numerical map data of the feature are input to classify the feature data, and from the LiDAR data 3D topography that extracts and linearizes the outline, superimposes it on the plane position and the layer of the topography extracted from the numeric map data, and then controls to generate 3D map modeling data by giving height values for the topography. Control server 180; In the three-dimensional map modeling data generation system using the three-dimensional topography survey control module 100 comprising:
The MMS unit (Mobile Mapping System) 150 further comprises a fixed coupling module 210 for separating the camera 230, which is provided on the upper side of one side of the mobile vehicle 50, fixed,
The fixed coupling module 210 includes a camera support 218, a first horizontal coupling panel 211, a first coupling bolt 212, a second horizontal coupling panel 214, a second coupling bolt 215, coupling A nut 311, a vertical support 217, an upper support 213, a lower support 216, a shake prevention unit 240 and an air resistance plate 330 are provided,
A camera support 218 is attached to a lower end of the camera 230, a first horizontal coupling panel 211 is coupled to an upper region of the camera support 218, and a second is provided to a lower region of the camera support 218. The horizontal coupling panel 214 is coupled,
The first coupling bolts 212 extending to one side of the first horizontal coupling panel 211 and the second coupling bolts 215 extending to one side of the second horizontal coupling panel 214 each move the vehicle ( It is inserted through an insertion hole formed in the vehicle body of 50) and fixedly coupled with the coupling nut 311 inside the moving vehicle 50,
Two vertical support portions 217 are formed between the first horizontal coupling panel 211 and the second horizontal coupling panel 214 to support both in the vertical direction.
It is installed on the upper end of the first horizontal coupling panel 211, the upper support 213 to suppress the upward movement of the first horizontal coupling panel 211, and is installed on the lower end of the second horizontal coupling panel 214 Forming a lower support portion 216 to suppress the downward movement of the second horizontal coupling panel 214,
It is formed between the vertical support 217 and the camera support 218, and includes a shake prevention unit 240 to prevent the camera support 218 from shaking,
The anti-shake unit 240 includes a cylindrical anti-shake case 241 coupled to the side of the camera support 218, which is empty; An anti-shake rod 242 mounted through one side of the anti-shake case to be movable left and right; A release preventing unit 243 coupled to one end of the anti-shake rod to prevent the anti-shake rod from separating from the anti-shake case; A contact portion 244 coupled to the other end of the anti-shake rod and capable of contacting the inner surface of the coordinate case; A plurality of hemispherical friction portions 245 coupled to one surface of the contact portion; And an anti-shake spring 246 disposed between the release preventing portion and the inner surface of the anti-shake case to provide elastic restoring force to the anti-shake rod. Is provided, but the departure prevention portion 243 and the contact portion 244 is disposed to be orthogonal to the anti-sway rod 242, the inner surface of the anti-sway case is coupled with an electromagnet portion 247 that is magnetized when current flows The connection plate 248 made of a magnetic material is formed on one side of the departure preventing portion 243 facing the inner surface of the shake prevention case,
Is coupled to the other side of the first horizontal coupling panel 211 and the second horizontal coupling panel 214 to cover the front, one side and the rear of the fixed coupling module 210, a plurality of air flow paths 331 are formed It includes an air resistance plate 330 to reduce the resistance of the air flowing from the outside,
The camera support 218 is installed to be positioned above the lower surface of the wheel of the mobile vehicle 50 in a range of 60 to 70 cm, but a buffer wheel 219 is provided at a lower portion of the camera support 218 to rapidly move the vehicle. To prevent damage to the camera support 218 and the fixed coupling module 210 during vertical movement,
The lower portion of the camera support 218 is formed of heavy metal within a range of 1/4 to 1/5 of the length of the entire camera support 218, but the lower portion of the camera support 218 is 100 parts by weight of polyurethane. With respect to the surface coating treatment using a material containing 25 to 40 parts by weight of styrene resin, 10 to 25 parts by weight of vinyl-based resin and 20 to 30 parts by weight of paraffin,
The vertical support 217 is a weight percentage of the total alloy weight, 18.0 to 30.0 nickel, 16.0 to 22.0 chromium, 2.0 to 6.0 molybdenum, 1.0 to 2.4 copper, 0.4 to 2.7 tungsten, 2.0 to 6.0 Manganese, 2.0 to 4.0 aluminum, 0.01 to 0.03 carbon, 0.1 to 0.5 rubidium, 0.4 to 0.6 zirconium, 0.2 to 0.4 titanium, 0.1 to 0.2 vanadium, 0.01 to 0.04 phosphorus, 0.01 to 0.04 sulfur, And it is formed of an alloy containing iron of 8.0 to 12.0,
The upper support portion 213 and the lower support portion 214 are based on a polymer formed by polymerizing 20 to 30 parts by weight of vinyl acetate monomer with respect to 100 parts by weight of ethylene, based on 100 parts by weight of the polymer, thermoplastic polyether ester elastomer (TPEE) ) 10 to 15 parts by weight, azodicarbonamide (azodicarbonamide) 8 to 10 parts by weight and glyoxal (glyoxal) is formed of a material containing 4 to 5 parts by weight,
After mixing and stirring zirconium oxychloride, tin chloride, titanium tetraisopropoxide and nitric acid on the lens surface of the camera 230, distilled water is added and reacted to produce a mixture, and water in the mixture is evaporated. A zirconia-tin dioxide-titanium dioxide composite oxide sol prepared by replacing with ethanol to become a solid content, and having a coating layer formed of a coating solution prepared by adding glycidoxypropyl trimethoxysilane silane coupling agent and distilled water,
It is disposed on the top of the mobile vehicle 50, the air nozzle is arranged to be injected in the direction in which the camera 230 is located, the compressed air charged through the compressor to generate compressed air, and is injected through the air nozzle A system for generating three-dimensional map modeling data with precise ground image information data, further comprising a compressed air injector having a variable air valve capable of controlling the flow of compressed air but varying the opening amount.