KR20160067693A - 영상기반의 보포트 판단 보조시스템 - Google Patents

영상기반의 보포트 판단 보조시스템 Download PDF

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Abstract

카메라를 통해 해상 및 하늘의 영상을 획득하고, 영상 분석을 통해 보포트 판단을 위한 보조정보를 사용자에게 제공해줄 수 있도록 한 영상기반의 보포트 판단 보조시스템에 관한 것으로서, 보포트 판단 보조를 위한 영상을 획득하는 카메라; 상기 카메라에 의해 획득된 영상을 일반적인 영상 처리 기법으로 처리하는 영상 처리부; 상기 영상 처리부에서 처리한 영상으로부터 보포트 판단을 위한 비교 영상 정보를 추출하고, 추출한 비교 영상 정보와 보포트 풍력 계급(Beaufort scale)에 설정된 기준 영상 정보를 비교하여 보포트 판단을 위한 판단 보조 정보를 제공해주는 보포트 판단정보 생성부로 영상기반의 보포트 판단 시스템을 구현한다.

Description

영상기반의 보포트 판단 보조시스템{Beaufort judgment assistance system of image-based}
본 발명은 영상기반의 보포트(Beaufort) 판단 보조시스템에 관한 것으로, 특히 카메라를 통해 해상 및 하늘의 영상을 획득하고, 영상 분석을 통해 보포트 판단을 위한 보조정보를 사용자에게 제공해줄 수 있도록 한 영상기반의 보포트 판단 보조시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 선박은 선박 운항 내용 기록을 위해 noon data를 수기로 입력한다. 이러한 noon data는 해상 상태(Beafort number, sea state, wind direction, wind force, swell, visibility 등)에 대한 기록을 포함한다. 선박 운항 규정상 noon data는 자동 입력이 아닌 선원에 의한 수동 입력을 원칙으로 한다. 따라서 선원은 계측 장비 및 해상 상태를 목측하여 해당 데이터를 수기로 기록한다.
한편, 보포트 풍력 계급(Beaufort scale)을 이용하여 자동으로 풍향/풍속 데이터를 효과적으로 디스플레이하기 위한 종래기술이 하기의 <특허문헌 1> 대한민국 공개특허 10-2007-0045562호(2007.05.02. 공개)에 개시된다. 여기서 보포트 풍력 계급은 해상의 풍랑 상태를 기초로 하여 만든 풍력 계급을 의미한다.
<특허문헌 1>에 개시된 종래기술은 풍향계 등에 의해 수신되는 풍향/풍속 데이터는 색상 코드와 함께 보포트 심벌을 근거로 풍향/풍속계 영상으로 생성되고, 풍향/풍속계 영상의 날개 부분을 통해 풍속이 표시되며, 보포트 영상의 중심으로부터 날개로 신장된 직선이 가리키는 좌표에 의해 풍향이 표시된다. 이로써 풍향/풍속 데이터를 효과적으로 디스플레이한다.
대한민국 공개특허 10-2007-0045562호(2007.05.02. 공개)
그러나 상기와 같은 일반적인 선원에 의한 보포트는 현재 12단계로 나누어 구분되어 있는 BF 분류표 내의 사진, 수치 등을 기준으로 사람에 의해서만 판단되므로 정확성이 결여되는 단점이 있다.
또한, 종래기술은 풍향/풍속 데이터만을 효율적으로 표시해줄 뿐, noon data 를 효율적으로 기록하기 위한 보포트 판단 정보는 제시해주지 못하는 단점이 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 일반적인 보포트 판단 및 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 카메라를 통해 해상 및 하늘의 영상을 획득하고, 영상 분석을 통해 보포트 판단을 위한 보조정보를 사용자에게 제공해줄 수 있도록 한 영상기반의 보포트 판단 보조시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 보포트(BF) 분류표 및 바다 상태(sea state) 분류표를 기준으로 마련된 데이터베이스와 카메라를 통해 획득한 해상 상태를 영상 처리 기술을 이용해 분석하여 보포트 판단을 위한 결과 정보를 제공해줌으로써, 사용자가 정확하게 보포트를 판단할 수 있도록 한 영상기반의 보포트 판단 보조시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 보포트 판단을 위한 결과 정보 제공시 사용자가 수정을 가한 경우 수정된 사용자의 의견을 학습하여 추후 영상비교 분석시 이를 활용하여 더욱 정확하게 보포트를 판단할 수 있도록 도모해주는 영상기반의 보포트 판단 보조시스템을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 영상기반의 보포트 판단 보조시스템은 보포트 판단 보조를 위한 영상을 획득하는 카메라; 상기 카메라에 의해 획득된 영상을 일반적인 영상 처리 기법으로 처리하는 영상 처리부; 상기 영상 처리부에서 처리한 영상으로부터 보포트 판단을 위한 비교 영상 정보를 추출하고, 추출한 비교 영상 정보와 보포트 풍력 계급(Beaufort scale)에 설정된 기준 영상 정보를 비교하여 보포트 판단을 위한 판단 보조 정보를 제공해주는 보포트 판단정보 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 보포트 판단 보조를 위한 영상은 해상상황을 판단할 수 있는 영상인 것을 특징으로 한다.
상기에서 보포트 판단정보 생성부는 상기 영상 처리부에서 처리한 영상으로부터 보포트 판단을 위한 비교 영상 정보를 추출하는 비교 영상 추출부; 상기 비교 영상 추출부에서 추출한 비교 영상 정보와 기준 영상 저장부에 저장된 보포트 풍력 계급에 설정된 기준 영상 정보를 비교하고, 그 영상정보 비교 결과를 보포트 판단을 위한 판단 보조 정보로 제공해주는 영상 비교부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 비교 영상 추출부는 입력된 영상으로부터 폼(foam) 영상 정보, 해수면 영상정보, 하늘의 구름양과 색 정보, 바다 색 정보 중 적어도 어느 하나 이상을 비교 영상 정보로 추출하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 보포트 판단정보 생성부는 제공해주는 판단 보조 정보에 대해 사용자가 의견을 제시하여 수정한 경우, 사용자가 제시한 의견을 학습하고 그 학습 결과를 보포트 판단 반영정보로 제공해주는 사용자 의견 학습부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 사용자 의견 학습부는 비교 영상 추출부에서 추출한 비교 영상 정보와 사용자 의견을 기초로 학습을 하여 보포트 판단 반영정보를 생성하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 보포트 판단정보 생성부는 상기 영상 비교부에서 출력되는 판단 보조정보에 상기 사용자 의견 학습부에 의해 제공되는 보포트 판단 반영정보를 반영하여 보포트 판단을 위한 판단 보조정보를 제공해주는 사용자 의견 반영부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 카메라를 통해 해상 및 하늘의 영상을 획득하고, 영상 분석을 통해 보포트 판단을 위한 보조정보를 사용자에게 제공해줌으로써, 사용자가 더욱 정확하면서도 편리하게 보포트 판단을 할 수 있도록 도모해주는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 영상기반의 보포트 판단 보조시스템의 구성도,
도 2는 도 1의 보포트 판단정보 생성부의 실시 예 구성도,
도 3a 내지 도 3d는 본 발명에서 사용되는 보포트 풍력 계급도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 영상기반의 보포트 판단 보조시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 영상기반의 보포트 판단 보조시스템의 구성도이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 영상기반의 보포트 판단 보조시스템은 카메라(110), 영상 처리부(120), 기준 영상 저장부(140) 및 보포트 판단정보 생성부(130)를 포함한다.
상기 카메라(110)는 보포트 판단 보조를 위한 영상을 획득하는 역할을 한다.
여기서 보포트 판단 보조를 위한 영상은 해상상황을 판단할 수 있는 영상을 의미한다. 카메라(110)는 해상상황의 영상을 취득할 수 있는 위치이면 어느 위치에 설치되어도 문제가 없으며, 본 발명에서는 실시 예로 레이더 마스트(radar mast)에 설치한 것으로 가정한다.
상기 영상 처리부(120)는 상기 카메라(110)에 의해 촬영된 영상을 일반적인 영상 처리 기법으로 처리하는 역할을 한다.
상기 기준 영상 저장부(140)는 보포트 풍력 계급(Beaufort scale)에 설정된 기준 영상 정보, 풍속 정보, 파고 정보, 해상 상태 정보, 육상 상태 정보를 저장하는 역할을 한다.
상기 보포트 판단정보 생성부(130)는 상기 영상 처리부(120)에서 처리한 영상으로부터 보포트 판단을 위한 비교 영상 정보를 추출하고, 추출한 비교 영상 정보와 보포트 풍력 계급(Beaufort scale)에 설정된 기준 영상 정보를 비교하여 보포트 판단을 위한 판단 보조 정보를 제공해준다.
이러한 보포트 판단정보 생성부(130)는 상기 영상 처리부(120)에서 처리한 영상으로부터 보포트 판단을 위한 비교 영상 정보를 추출하는 비교 영상 추출부(131); 상기 비교 영상 추출부(131)에서 추출한 비교 영상 정보와 기준 영상 저장부(140)에 저장된 보포트 풍력 계급에 설정된 기준 영상 정보를 비교하고, 그 영상정보 비교 결과를 보포트 판단을 위한 판단 보조 정보로 제공해주는 영상 비교부(132)를 포함한다. 여기서 비교 영상 추출부(131)는 입력된 영상으로부터 폼(foam) 영상 정보, 해수면 영상정보, 하늘의 구름양과 색 정보, 바다 색 정보 중 적어도 어느 하나 이상을 비교 영상 정보로 추출하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 보포트 판단정보 생성부(130)는 제공해주는 판단 보조 정보에 대해 사용자가 의견을 제시하여 수정한 경우, 사용자가 제시한 의견을 학습하고 그 학습 결과를 보포트 판단 반영정보로 제공해주는 사용자 의견 학습부(134)를 더 포함한다. 이러한 사용자 의견 학습부(134)는 비교 영상 추출부(131)에서 추출한 비교 영상 정보와 사용자 의견을 기초로 학습을 하여 보포트 판단 반영정보를 생성한다.
바람직하게 상기 보포트 판단정보 생성부(130)는 상기 영상 비교부(132)에서 출력되는 판단 보조정보에 상기 사용자 의견 학습부(134)에 의해 제공되는 보포트 판단 반영정보를 반영하여 보포트 판단을 위한 판단 보조정보를 제공해주는 사용자 의견 반영부(133)를 더 포함한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 영상기반의 보포트 판단 보조시스템의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 사용자가 보포트를 판단하는 데 정확성과 편리성을 도모해주기 위해서, 선박의 레이더 마스터에 설치된 카메라(110)에서 보포트 판단 보조를 위한 영상을 획득한다. 여기서 보포트 판단 보조를 위한 영상은 해상상황 즉, 폼(foam) 상태, 해수면 상태, 하늘의 구름양과 색 상태, 바다 색 상태와 같은 정보를 추출하기 위한 영상이다.
카메라(110)에 의해 취득되는 영상은 영상 처리부(120)에서 일반적인 영상 처리 기법으로 처리되어 보포트 판단정보 생성부(130)에 전달된다. 여기서 영상 처리(Image processing)는 사진이나 동영상을 처리하는 것을 의미한다. 대부분의 일반적인 영상 처리 기법은 화상을 2차원 신호로 보고 여기에 표준적인 신호 처리 기법을 적용하는 방법을 이용한다.
상기 보포트 판단정보 생성부(130)는 상기 영상 처리부(120)에서 처리한 영상으로부터 보포트 판단을 위한 비교 영상 정보를 추출하고, 추출한 비교 영상 정보와 기준 영상 저장부(140)에 저장된 보포트 풍력 계급(Beaufort scale)에 설정된 기준 영상 정보를 비교하여 보포트 판단을 위한 판단 보조 정보를 생성한다.
상기 기준 영상 저장부(140)에 저장된 보포트 풍력 계급(Beaufort scale)은 도 3a 내지 도 3d에 도시한 바와 같이, 풍력 계급에 따른 기준 영상 정보(sea state photo), 풍속 정보, 파고 정보, 해상 상태 정보, 육상 상태 정보 등을 포함한다.
예컨대, 보포트 판단정보 생성부(130)의 비교 영상 추출부(131)는 상기 영상 처리부(120)에서 처리한 영상으로부터 보포트 판단을 위한 비교 영상 정보를 추출한다. 여기서 비교 영상 정보는 폼 영상 정보, 해수면 영상 정보, 하늘의 구름양과 색 정보, 바다 색 정보 중 적어도 하나 이상의 정보가 될 수 있다. 이러한 비교 영상 정보는 하나의 영상 프레임에서 객체 정보를 추출하고, 추출한 객체 정보를 인지한 후 특정의 영상 정보로 설정하는 일반적인 영상 처리 기법을 이용할 수 있다.
다음으로, 보포트 판단정보 생성부(130)의 영상 비교부(132)는 상기 비교 영상 추출부(131)에서 추출한 비교 영상 정보와 상기 기준 영상 저장부(140)에 저장된 보포트 풍력 계급에 설정된 기준 영상 정보를 비교하고, 그 영상정보 비교 결과를 보포트 판단을 위한 판단 보조 정보로 생성하여 사용자에게 제공한다. 여기서 영상 비교는 촬영된 영상으로부터 획득한 폼 영상 정보와 보포트 풍력 계급에 설정된 계급별 영상 정보로부터 추출한 폼 영상 정보를 비교하고, 촬영된 영상으로부터 획득한 해수면 영상 정보와 보포트 풍력 계급에 설정된 계급별 영상 정보로부터 추출한 해수면 영상 정보를 비교하며, 촬영된 영상으로부터 획득한 하늘의 구름양과 색 정보와 보포트 풍력 계급에 설정된 계급별 영상 정보로부터 추출한 하늘의 구름양과 색 정보를 비교하며, 촬영된 영상으로부터 획득한 바다 색 정보와 보포트 풍력 계급에 설정된 계급별 영상 정보로부터 추출한 바다 색 영상 정보를 각각 비교하는 것이 바람직하다.
이후, 영상 비교 결과를 보포트 판단을 위한 판단 보조 정보로 생성하여 사용자에게 제공해준다. 이때, 다른 측정 장비 즉, 풍속, 파고, 해상 상태, 육상 상태 측정을 위한 측정 장비로부터 각각 측정한 풍속, 파고, 해상 상태, 육상 상태 정보를 참고하여 판단 보조 정보를 생성해주는 것이 바람직하다. 여기서 판단 보조 정보는 보포트 풍력 계급과 같은 레벨로 제공해주는 것이 바람직하다.
사용자는 영상 비교부(132)를 통해 제공해주는 판단 보조정보를 이용하여 보포트 판단을 하게 되며, 이로써 보포트 판단에 편리함과 정확성을 도모해주게 된다.
한편, 사용자는 제공되는 판단 보조 정보에 대해 의견이 다른 경우, 판단 보조정보를 수정하고 의견을 제시할 수 있다. 이렇게 제시되는 사용자 의견은 사용자 의견 학습부(134)에 피드백되어 학습이 이루어진다. 예컨대, 사용자 의견 학습부(134)는 사용자가 제시한 의견을 학습하고 그 학습 결과를 보포트 판단 반영정보로 제공해준다. 다시 말해, 사용자 의견 학습부(134)는 비교 영상 추출부(131)에서 추출한 비교 영상 정보와 사용자 의견을 기초로 학습을 하여 보포트 판단 반영정보를 생성한다. 예를 들어, 카메라에 의해 촬영된 영상으로부터 획득한 비교 영상과 기준 영상 저장부에 저장된 비교 영상을 비교하여 보포트 판단을 위한 판단 보조 정보를 생성하여 제공해 주었으나, 사용자 입장에서 다른 계측 정보를 참조하면 제공되는 판단 보조정보를 수정할 필요가 있을 수 있다. 이러한 경우 사용자 의견이 제시되며, 이렇게 제시되는 사용자 의견이 사용자 의견 학습부(134)에 피드백되고, 사용자 의견 학습부(134)에서 비교 영상 정보와 날짜, 시간 정보 등과 사용자 의견 정보와 학습되어 보포트 판단 반영정보가 생성된다.
생성된 보포트 판단 반영정보는 추후 촬영 영상을 기반으로 판단 보조정보를 생성할 때, 사용자 의견을 반영하여 더욱 정확하게 판단 보조 정보를 생성하기 위해 사용된다.
예컨대, 사용자 의견 반영부(133)는 상기 영상 비교부(132)를 통해 판단 보조정보를 제공받고, 해당 비교 영상에 대해서 보포트 판단 반영정보가 존재하면, 판단 보조정보에 보포트 판단 반영정보를 반영하여, 최종적으로 보포트 판단을 위한 판단 보조정보를 생성하고, 이를 사용자에게 제공해준다.
이렇게 최종적으로 제공해주는 판단 보조정보는 사용자의 의견이 반영된 정보이므로, 추후 사용자가 보포트 판단을 할 경우 더욱 정확하게 보포트 판단을 할 수 있도록 도모해주게 된다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
본 발명은 영상 분석을 통해 보포트 판단을 위한 판단 보조 정보를 제공해주는 기술에 적용된다.
110: 카메라
120: 영상 처리부
130: 보포트 판단정보 생성부
131: 비교 영상 추출부
132: 영상 비교부
133: 사용자 의견 반영부
134: 사용자 의견 학습부
140: 기준 영상 저장부

Claims (7)

  1. 보포트 판단 보조를 위한 영상을 획득하는 카메라;
    상기 카메라에 의해 획득된 영상을 일반적인 영상 처리 기법으로 처리하는 영상 처리부;
    상기 영상 처리부에서 처리한 영상으로부터 보포트 판단을 위한 비교 영상 정보를 추출하고, 추출한 비교 영상 정보와 보포트 풍력 계급(Beaufort scale)에 설정된 기준 영상 정보를 비교하여 보포트 판단을 위한 판단 보조 정보를 제공해주는 보포트 판단정보 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상기반의 보포트 판단 보조시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 보포트 풍력 계급(Beaufort scale)에 설정된 기준 영상 정보, 풍속 정보, 파고 정보, 해상 상태 정보, 육상 상태 정보를 저장하는 기준영상 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상기반의 보포트 판단 보조시스템.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 보포트 판단정보 생성부는 상기 영상 처리부에서 처리한 영상으로부터 보포트 판단을 위한 비교 영상 정보를 추출하는 비교 영상 추출부; 상기 비교 영상 추출부에서 추출한 비교 영상 정보와 상기 기준 영상 저장부에 저장된 보포트 풍력 계급에 설정된 기준 영상 정보를 비교하고, 그 영상정보 비교 결과를 보포트 판단을 위한 판단 보조 정보로 제공해주는 영상 비교부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상기반의 보포트 판단 보조시스템.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 비교 영상 추출부는 입력된 영상으로부터 폼(foam) 영상 정보, 해수면 영상정보, 하늘의 구름양과 색 정보, 바다 색 정보 중 적어도 어느 하나 이상을 비교 영상 정보로 추출하는 것을 특징으로 하는 영상기반의 보포트 판단 보조시스템.
  5. 청구항 3에 있어서, 상기 보포트 판단정보 생성부는 제공해주는 판단 보조 정보에 대해 사용자가 의견을 제시하여 수정한 경우, 사용자가 제시한 의견을 학습하고 그 학습 결과를 보포트 판단 반영정보로 제공해주는 사용자 의견 학습부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상기반의 보포트 판단 보조시스템.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 사용자 의견 학습부는 비교 영상 추출부에서 추출한 비교 영상 정보와 사용자 의견을 기초로 학습을 하여 보포트 판단 반영정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 영상기반의 보포트 판단 보조시스템.
  7. 청구항 5에 있어서, 상기 보포트 판단정보 생성부는 상기 영상 비교부에서 출력되는 판단 보조 정보에 상기 사용자 의견 학습부에 의해 제공되는 보포트 판단 반영정보를 반영하여 보포트 판단을 위한 판단 보조정보를 제공해주는 사용자 의견 반영부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상기반의 보포트 판단 보조시스템.

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