KR20170138225A - 일정 위치를 중심으로 정지 혹은 순회 비행하는 드론 기반의 국토 실시간 영상정보 획득 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 1) 관측하고자 하는 영역에 걸쳐, 정해진 위치 및 고도를 중심으로 정지 혹은 순회 비행하는 드론이 촬영을 담당하는 구역들로 분할하고, 2) 분할된 구역들의 해당 위치 및 고도를 중심으로 드론이 정지 혹은 순회비행하고, 3) 드론에서 관측하고자 하는 방향들에 카메라센서들을 설치하고, 4) 분할된 구역들의 해당 위치 및 고도를 중심으로 정지 혹은 순회비행하면서 촬영하는 드론의 카메라센서 영상 정보를 수신하는 영상정보 수신 서버 수단으로, 5) 관측하고자 하는 영역에 걸쳐, 정해진 위치 및 고도를 중심으로 정지 및 순회비행하면서 촬영하는 드론들의 영상 정보를 연결하여 해당 영역(혹은, 국토)의 영상 정보로 변환하도록 구성하였다. 즉, 저궤도 위성 관측의 단점인 상시성과 실시간성을 보완하고, 감시카메라(CCTV) 감시의 단점인 사각지대를 해소할 수 있는 전체 국토(혹은, 영해 포함) 실시간 영상 정보 빅데이터를 구축하는 효과가 있다. 실시간 영상 정보 빅데이터 플랫폼은 국가의 재난, 재해, 안보 등의 위기 상황에서 골든타임을 확보하고, 극복방안을 수립하기 위해 필요한 미래의 핵심 정보 자산이다.
Description
구글 어스(Google earth)는 인터넷 웹사이트 구글(Google)이 제공하는 세계의 여러 지역을 볼 수 있는 세계 최초의 위성영상지도 서비스로, 2008년 5억 달러의 예산을 들여 쏘아올린 지구해상도 41cm급의 지오아이(Geoeye) 위성을 통해 촬영한 영상지도 서비스를 제공하고 있다. 마이크로소프트사도 버츄얼아이(Virtual eye)라는 영상지도 서비스를 제공하고 있다. 최근 영상지도 콘텐츠의 가치가 부각되면서 국내 포털업체인 네이버는 2008년 위성사진 서비스를 제공하기 시작하였고, 다음은 2009년 항공사진 지도 '스카이뷰'와 국내 최초로 실제 거리 전경을 파노라마 사진으로 촬영한 '로드뷰' 서비스 등 다양한 교통 및 지역정보를 제공하고 있다. 국내에서도 2015년 다목적 실용위성 아리랑 3A호(개발비용 2,356억원, 고도 458 km, 한반도관측주기 15회/일, 광학영상 해상도 55cm급, 설계 수명 4년, 한반도 관측시간 10분/회)를 발사하여 국가의 안보, 재난, 재해 관리에 활용하고 있지만, 2시간 간격으로 한반도를 북~남으로 통과할 때 일정 영역(폭 15km 내외)의 영상 정보를 확보할 수 있다. 구름 등과 같은 기상 조건과 위성의 다운링크(downlink) 데이터 속도에 제한을 받을 수 있다. 상기와 같이 저궤도 위성으로 국토 전체 영역을 관측할 수 있지만, 위성의 고도가 400km 내외로 높아 위성 영상 해상도가 낮은 수준이며, 2시간마다 일정 영역(한반도 관측시간 10분)만 영상 데이터를 확보한다는 문제점이 있다. 위성영상정보 서비스는 위성의 스캔 범위(15km 내외)가 제한되어 있어 대부분 장시간 경과한 영상이지만, 다양한 용도로 활용되고 있다. 2020년 위성영상 세계 상용판매시장 규모는 3.3조 원을 전망하고 있다.
저궤도 인공위성 영상 정보가 실시간으로 확보 불가능하다는 문제점을 해결하기 위해, 한국의 지자체는 전국에 26만 대의 CCTV를 설치하여 고품질의 실시간 영상정보를 확보하고 있다. 그러나 CCTV는 설치된 특정 지역만 감시 녹화할 수 있다는 물리적 한계가 있다. 이와 함께 전국 26만 개의 CCTV를 일일이 모니터링하는 것 또한 어려워, 사고 발생 후 녹화 영상을 확인하는 용도로 활용되고 있다.
본 출원인은 상기 문제점(위성: 광역이지만 오래된 영상정보, CCTV: 실시간 영상정보이지만 설치지역 제한)을 해결하기 위해 특허출원 제10 - 2016 - 0041343호에서 정해진 위치와 고도에서 주로 정지비행하는 고기능 ISR(Intelligence Surveillance Reconnaissance) 드론과 드론의 도킹·충전·통신을 담당하는 수직 구조물을 10km 간격으로 설치 운용, 각 드론의 영상 정보를 합쳐 고해상 실시간 국토 영상 빅데이터 서비스 및 생성 원리와 방법을 제시하였다.
지정된 GPS 비행경로를 따라서 상하 좌우로 천천히 비행하면서 밀리미터 단위 해상도의 사진도 촬영할 수 있는 드론만의 유일한 기능으로 3D 지도 제작, DTM(Digital Terrain Model) 및 DEM(Digital Elevation Model) 등 지리정보시스템 제작, 토양 분석, 정밀 농업(Precision Agriculture), 송유관 및 송전선 등 각종 산업시설 점검에 광범위하게 이용되고 있다. 항공 촬영을 위한 페이로드로 짐벌(Gimbal)에 고정된 HD급 비디오 카메라, 멀티스펙트라 카메라, NIR(Near Infrared) 카메라, LiDAR(Light Detection and Ranging 또는 Laser Range Finder) 및 인터벌미터(Intervalmeter) 등이 탑재된다. 3D 지도 촬영은, 드론 한대가 하루에 수백 평방 킬로미터 지역을 GPS 경로 비행을 하면서 촬영 각도를 조금씩 바꾸어서 80~90% 겹친 영상들을 수천 장 촬영한다. 정밀농업 분야에서는 드론에 멀티스펙트라카메라를 탑재해 광범위한 지역의 토양 분석 및 수분 또는 해충 등으로 인한 농작물의 스트레스 및 성장 상태를 분석할 수 있다. 드론은 고압선 등 산업시설 점검 외에 건설 현장의 항공사진을 촬영해 무선랜(WiFi)을 통해 인터넷 클라우드 센터로 보내면, 데이터 분석 요원들이 사진들을 보고 건설 진행 상황, 여러 곳에 분산되어 있는 건설 장비 및 차량 소재 파악, 각종 자재 현황을 분석할 수 있다. 최근은 딥 러닝 기반의 비디오 분석 모듈을 탑재한 프로세서(일례로 NVIDIA사의 TX1)를 적용하여 드론이 건설 현장의 각종 장비, 차량, 골재 및 자재 들을 스스로 인식하고 촬영한 사진들을 이들의 위치 정보와 함께 현장요원들의 스마트폰에 실시간으로 전송하는 기술도 구현되었다.
이상과 같이 드론에는 카메라 센서를 설치하여 주변의 영상 정보를 무선통신망(이하, 본 명세서에서는 무선통신망은 이동통신망을 포함함으로 정의)을 통해 지상에서 모바일 디바이스(스마트폰 포함) 혹은 디스플레이를 부착한 원격조종장치로 확인하도록 되어 있다. 고성능 드론에는 카메라의 방향을 원격 제어하는 짐벌(Gimbal) 기구를 설치하여, 비행에 따른 카메라 떨림 방지 및 원하는 방향으로 카메라를 회전시켜 영상 촬영을 하도록 발전하였다. 스마트폰에서는 2,500만 화소 카메라센서가 일반화되었고, 2015년 캐논에서는 2억 5천만 화소 카메라센서를 발표하였다. 2억 5천만 화소 카메라센서는 100㎢ 면적을 20cm급 해상도로 한번에 촬영할 수 있는 성능(Frame rate는 2.5fps)이다.
본 출원인은 특허출원 제10-2016-0041343호 " 스테레오 카메라를 장착하여 가상현실 3D 영상으로 주변을 탐색하는 드론 및 이와 연동하는 복합 기능의 VR 장치"에서 지정된 위치에서 운용되는 드론을 기반으로 전국토 실시간 영상정보 빅데이터를 구축해 국토 활용, 재난 대응, 원격 관광 등의 영상정보 활용을 통한 신개념 서비스를 제안하였다. 지정된 범위에서 운용되는 ISR 드론과 해당 드론과 연동하는 드론 도킹·통신 시스템을 전 국토 10km 내외 간격으로 설치하여, 1단계로 20cm급 고해상도 실시간 국토 영상 빅데이터를 생성한다. 이를 일명 스카이아이(SKYEYE)라 부르며, 대한민국 전체 국토 면적을 촬영하는 스카이아이 시스템은 1,500개 내외의 상기 시스템으로 구성된다. 실시간 고해상도 영상 빅데이터를 생성, 전달, 분석, 예측, 가공을 통해 재난 재해 골든타임을 확보하고, 영상 용도별 재생산(기상, 물류, 교통, 환경, 해양, 보안, GIS, 사고 등)을 통해 관련 산업 생태계 구축과 가치사슬 활성화를 기대한다. 기존의 드론 기술은 단위 드론의 개발 및 활용 중심이지만 일명 스카이아이 시스템은 수십, 수백, 수천의 드론을 인터넷과 무선망으로 연결해 전체 국토 혹은 일정 영역의 실시간 영상정보를 창출하는 분야이다.
본 출원인은 특허출원 제 1020160041343호에서 드론에서 촬영하는 영상을 이용한 영상정보 서비스에 있어서, 모니터링하고자 하는 국토 영역에 걸쳐 정해진 위치 및 고도에 드론을 위치시키고, 드론에서 관측하고자 하는 방향들에 카메라센서들을 설치하고, 해당 위치에서 촬영한 드론들의 카메라센서 영상 정보를 수신하는 영상정보 수신 서버 수단로 해당 위치에서 촬영한 드론들의 영상 정보를 연결하여, 국토 영역의 영상 정보로 변환하는 수단으로 구성하는 드론을 이용한 국토 실시간 영상정보 서비스를 기본적으로 제시하였지만, 본 발명을 통하여 다음과 같은 과제를 해결하고자 한다.
첫째, 국토 영역에 걸쳐 정해진 위치 및 도에 드론을 위치시키는 수단에서 비행 고도는 400km 내외의 위성에 비해 매우 낮은 150 ~ 500m 내외로 제한될 전망이다. 위성이나 고도 1km 내외의 항공사진처럼 높지 않기 때문에 고층 건물 반대편은 음영 지역으로 나타나는 문제점이 있다. 둘째, GPS 등 위성좌표수신기에는 오차가 있기 때문에 수직구조물의 도킹 스테이션에 정확하게 착륙하기 어려우며, 특히 악천후 시에는 안정적으로 비행 제어하는 어려움이 있어 안전한 착륙을 위한 추가적인 수단이 필요하다. 셋째, 전국에 일정 거리마다 드론 네트워크를 구성하여 각각의 영상을 연결하는 과정에서, 영상 인식에만 의존할 경우 주변 환경에 따른 카메라 영상 변화에 따라 연결하는 과정에서 에러를 발생할 우려가 있다. 넷째, 최초로 전 국토(영해 포함) 실시간 영상 정보가 구축할 때, 실생활 및 환경 보호와 국가 치안에 기여할 수 있는 분야의 데이터를 추출·분석하여 제공할 필요가 있다. 다섯째, 현재 개발 및 상용화된 드론은 모두 원격조종장치(원격지 컴퓨터 포함)로 지시한 방향, 좌표, 자세로 비행하도록 되어 있다. 고도의 임무를 수행하기에는 현행 드론은 원격조종장치에만 의존하는 경우 한계가 있으므로, 원격조종장치와 독립적으로 드론 자체적으로 임무를 수행하도록 지능화할 필요가 있다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여 제안된 것으로, 1) 관측하고자 하는 영역(혹은, 국토)에 걸쳐, 정해진 위치(혹은, 간격) 및 고도를 중심으로 정지 혹은 순회 비행하는 드론이 촬영을 담당하는 구역들로 분할하고, 2) 분할된 구역들의 해당 위치 및 고도를 중심으로 드론이 정지 혹은 순회비행하는 수단, 3) 드론에서 관측하고자 하는 방향들에 카메라센서들을 설치하는 수단, 4) 분할된 구역들의 해당 위치 및 고도를 중심으로 정지 및 순회비행하면서 촬영하는 드론의 카메라센서 영상 정보를 수신하는 영상정보 수신 서버 수단, 5) 관측하고자 하는 영역(혹은, 국토)에 걸쳐, 정해진 위치 및 고도를 중심으로 정지 및 순회비행하면서 촬영하는 드론들의 영상 정보를 연결하여 해당 영역(혹은, 국토)의 영상 정보로 변환하는 수단으로 구성하였다.
첫째, 고도가 150 ~ 500 m 내외로 낮아, 고층 건물 반대편은 음영 지역으로 나타나는 문제점은, 정해진 위치에서 정지 비행보다 순회 비행을 통해 촬영하도록 하여 음영 지역을 최소화하도록 한다. 순회 비행을 하더라도 카메라는 할당된 전체 구역을 촬영하도록 하면 실시간 영상을 확보할 수 있다. 혹은, 드론에 4개의 카메라센서를 탑재하고 일정 각도 기울여 설치하여 시야 각도를 확대하도록 한다. 둘째, 수직구조물의 도킹 스테이션에 정확하게 착륙하기 위하여 수직 구조물에 이미지 혹은 빛 발생 수단을 설치하고 드론에서 이를 인식하도록 함으로써, 위성좌표수신기의 오차에 영향을 받지 않도록 한다. 악천후 시에는 안정적으로 착륙하기 위하여, 드론 혹은 도킹 스테이션에 로봇 팔(Manupulator)을 장착하여 일정 거리에 접근시 정밀하게 도킹시키도록 한다. 셋째, 전국에 일정 거리마다 드론 네트워크를 구성하여 각각의 영상을 연결하는 과정에서, 기준점으로 프로그램으로 초기에 기준 이미지를 설정하거나, 혹은 지상의 기준점에 이미지 혹은 빛(환경 영향이 적은 Far 적외선 외) 발생 수단을 설치하여 영상인식을 통해 기준점을 확실하게 추출하도록 구성한다. 넷째, 최초로 전 국토(영해 포함) 실시간 영상 정보를 구축하면, 실생활 및 환경 보호와 국가 치안에 기여할 수 있는 분야로 화재 및 산불 조기탐지, 환경오염 감시, 국경선 경계, 교통정보 가공, 농작물 재배 현황, 해양관리, 특정 시설물 및 지역 영상, 구조요청신호 탐지 등에 활용하고자 한다. 다섯째, 현재 개발 및 상용화된 드론은 모두 원격조종장치로 지시한 방향, 좌표, 자세로 비행하도록 되어 있다. 본 발명을 통해 스마트폰급 프로세서와 운영체계(안드로이드, 타이젠 외)를 탑재하고, 특히 사용자 UX를 제공할 수 있는 디스플레이 수단(터치 포함) 설치함으로써, 원격조종장치없이 웹을 실행시켜 드론 임무를 수행하도록 구성한다.
상기와 같이 본 발명은, 1) 관측하고자 하는 영역에 걸쳐, 정해진 위치 및 고도를 중심으로 정지 혹은 순회 비행하는 드론이 촬영을 담당하는 구역들로 분할하고, 2) 분할된 구역들의 해당 위치 및 고도를 중심으로 드론이 정지 혹은 순회비행하고, 3) 드론에서 관측하고자 하는 방향들에 카메라센서들을 설치하고, 4) 분할된 구역들의 해당 위치 및 고도를 중심으로 정지 혹은 순회비행하면서 촬영하는 드론의 카메라센서 영상 정보를 수신하는 영상정보 수신 서버 수단으로, 5) 관측하고자 하는 영역에 걸쳐, 정해진 위치 및 고도를 중심으로 정지 및 순회비행하면서 촬영하는 드론들의 영상 정보를 연결하여 해당 영역(혹은, 국토)의 영상 정보로 변환하도록 구성하였다. 본 발명의 전체 국토(혹은, 영해 포함) 실시간 영상 정보 빅데이터를 통하여 다음과 같은 효과가 기대된다.
첫째, 저궤도 위성 관측의 단점인 상시성(위성 15회/일 한반도 통과, 통과시 관측시간 10분, 관측 폭 15km 내외)과 실시간성을 보완하고, 감시카메라(CCTV) 감시의 단점인 사각지대를 해소할 수 있는 전체 국토(혹은, 영해 포함) 실시간 영상 정보 빅데이터를 구축하는 효과가 있다. 실시간 영상 정보 빅데이터 플랫폼은 국가의 재난, 재해, 안보 등의 위기 상황에서 골든타임을 확보하고, 극복방안을 수립하기 위해 필요한 미래의 핵심 정보 자산이다.
둘째, 기존의 무인 이동체(드론) 기술은 단위 이동체의 개발 및 활용 중심이지만, 본 발명은 수십, 수백, 수천의 무인 이동체를 인터넷과 무선망으로 연결해 신개념의 서비스를 창출하는 효과가 있다.
셋째, 국경선 이내에 구축할 경우, 국경선 넘어 20km 내외 영역까지 실시간 영상 정보를 확보할 수 있다. 조기 경보 체계 구축을 통해 국가 안보에 기여하는 효과가 있다.
넷째, 인공지능(AI) 기술을 접목하면, 화재 및 산불과 같은 재난·재해 발생시 즉시 탐지와 경보가 가능하여, 골든타임 확보로 피해를 최소화시키는 효과가 있다.
다섯째, 보이지 않는 상공의 감시카메라(CCTV)로 옥외 범죄 심리 위축을 통한 치안 안전망 구축 효과가 있다. 상공을 향하여 빛을 발하는 장치를 휴대 혹은 장착(일례로, 구명튜브)하면, 국토 및 해양 어디서든지 구조 요청을 긴급히 할 수 있어 인명 사고를 최소화시킬 수 있다.
여섯째, 국토 실시간 영상 빅 데이터 전달, 저장, 분석, 예측, 사생활 보호 가공, 용도별 재생산(기상, 교통, 물류, 환경, 해양, 보안, GIS, 사고 등)으로 데이터 테크놀로지 산업 관련 생태계 구축 및 활성화시키는 효과가 있다.
제 1 도는 위성에서 광학센서로 지상을 관측할 때 발생하는 구름 영향, 낮은 상도, 관측 주기와 같은 문제점을 나타내는 이미지도 이다.
제 2 도는 2012년에 한국에서 발사한 저궤도 위성인 아리랑 3호에서 촬영한 70cm급 광학 사진의 해상도를 나타내는 이미지도 이다.
제 3 도는 스마트폰에 사용되는 2,500만 화소보다 해상도가 높은 1.2억만 화소 카메라센서에 대한 설명도 이다.
제 4 도는 드론으로 촬영한 사진과 저궤도 위성으로 촬영한 서브 미터급 사진, 일반 위성으로 촬영한 30m급 위성 사진을 비교한 이미지도 이다.
제 5 도는 본 발명의 일정한 위치와 고도에서 비행하면서 카메라센서로 할당된 구역을 촬영하는 드론으로 전국적 네트워크를 구축하고 각각의 영상을 연결하면 국토 실시간 영상정보 빅 데이터를 구축할 수 있다는 개념도 이다.
제 6 도는 본 발명의 인접한 드론들간 촬영한 영상에서 연결기준 이미지를 이용하여, 각각의 영상을 분할 후 연결하여 하나의 영상을 만드는 방법을 나타내는 원리도 이다.
제 7 도는 본 발명의 스마트폰급 프로세서와 운영체계 및 디스플레이를 장착여, 원격조종장치와 무관하게 앱 기반으로 지능화된 비행을 실행하도록 구성한 드론의 블록도 이다.
제 2 도는 2012년에 한국에서 발사한 저궤도 위성인 아리랑 3호에서 촬영한 70cm급 광학 사진의 해상도를 나타내는 이미지도 이다.
제 3 도는 스마트폰에 사용되는 2,500만 화소보다 해상도가 높은 1.2억만 화소 카메라센서에 대한 설명도 이다.
제 4 도는 드론으로 촬영한 사진과 저궤도 위성으로 촬영한 서브 미터급 사진, 일반 위성으로 촬영한 30m급 위성 사진을 비교한 이미지도 이다.
제 5 도는 본 발명의 일정한 위치와 고도에서 비행하면서 카메라센서로 할당된 구역을 촬영하는 드론으로 전국적 네트워크를 구축하고 각각의 영상을 연결하면 국토 실시간 영상정보 빅 데이터를 구축할 수 있다는 개념도 이다.
제 6 도는 본 발명의 인접한 드론들간 촬영한 영상에서 연결기준 이미지를 이용하여, 각각의 영상을 분할 후 연결하여 하나의 영상을 만드는 방법을 나타내는 원리도 이다.
제 7 도는 본 발명의 스마트폰급 프로세서와 운영체계 및 디스플레이를 장착여, 원격조종장치와 무관하게 앱 기반으로 지능화된 비행을 실행하도록 구성한 드론의 블록도 이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명하고자 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명은 저궤도 위성 관측의 단점인 상시성과 실시간성을 보완하고, 감시카메라(CCTV) 감시의 단점인 사각지대를 해소하여, 전체 국토(이하 본 명세서에서는 명확한 의미 전달을 위해 국토에 영해를 포함함) 실시간 영상 정보 빅 데이터를 구축하는 시스템 및 방법과 관련 데이터 서비스에 관한 것이다. 국토 실시간 영상 정보 빅 데이터 플랫폼은 국가의 재난, 재해, 안보 등의 위기 상황에서 골든타임을 확보하고, 극복방안을 수립하기 위해 필요한 미래의 핵심 정보 자산이지만 현행 기술과 방법(위성과 CCTV)으로는 구현 불가능하였다. 기존의 무인 이동체(드론) 기술은 단위 이동체의 개발 및 활용 중심이었지만, 본 발명은 수십, 수백, 수천의 무인 이동체를 인터넷과 무선망으로 연결해 신개념의 서비스를 창출하는 효과가 있다. 즉, 국토 실시간 영상 빅 데이터 전달, 저장, 분석, 예측, 사생활 보호 가공, 용도별 재생산(기상, 교통, 물류, 환경, 해양, 보안, GIS, 사고 등)으로 데이터 활용 산업 관련 생태계 구축 및 활성화가 기대된다. 이하 첨부 도면에 의하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
제 1 도는 위성에서 광학센서로 지상을 관측할 때 발생하는 구름 영향, 낮은 해상도, 관측 주기와 같은 문제점을 나타내는 이미지도 이다. 제 2 도는 2012년에 한국에서 발사한 저궤도 위성인 아리랑 3호에서 촬영한 70cm급 광학 사진의 해상도를 나타내는 이미지도 이다. 2015년에는 다목적 실용위성 아리랑 3A호(개발비용 2,356억원, 고도 258 km, 한반도 관측주기 15회/일, 광학 영상 해상도 55cm급, 설계 수명 4년, 한반도 관측시간 10분/회)를 발사하여 국가의 안보, 재난, 재해 관리에 활용하고 있지만, 2시간 간격으로 한반도를 북~남으로 통과할 때 일정 영역(폭 15km 내외)의 영상 정보를 확보할 수 있으며, 구름 등과 같은 기상 조건과 위성의 다운링크(downlink) 데이터 속도에 운용 제한을 받을 수 있다. 제 3 도는 스마트폰에 사용되는 2,500만 화소보다 해상도가 높은 1.2억만 화소 카메라센서에 대한 설명도 이다. 캐논에서는 2015년 2.5억만 화소 카메라센서도 발표하였으며 카메라센서 성능 향상을 위해 센서면 크기도 35mm 필름과 같은 36 x 24mm까지 개발되고 있다. 제 4 도는 드론으로 촬영한 사진과 저궤도 위성으로 촬영한 서브 미터급 사진, 일반 위성으로 촬영한 30m급 위성 사진을 비교한 이미지도 이다. 위성 영상 정보는 해상도 문제를 떠나서 실시간 영상이 아니라는 점에서 응용 범위를 확대하는데 한계가 있다.
제 5 도는 본 발명의 일정한 위치와 고도에서 비행하면서 카메라센서로 할당된 구역을 촬영하는 드론으로 전국적 네트워크를 구축하고 각각의 영상을 연결하면 국토 실시간 영상정보 빅데이터를 구축할 수 있다는 개념도 이다. 제 6 도는 본 발명의 인접한 드론들간 촬영한 영상에서 연결기준 이미지를 이용하여, 각각의 영상을 분할 후 연결하여 하나의 영상을 만드는 방법을 나타내는 원리도 이다. 국가가 관리하는 영역은 국토, 해양, 영공이 있지만, 본 명세서에서는 특별히 영해라고 표기하지 않는 한 국토는 영해를 선택적으로 포함하는 것으로 한다. 본 발명은 전체 국토에 대해서 드론 네트워크를 구축함을 목표로 하지만, 영역을 제한하여 특정지역에서만 실시할 수도 있다. 그러므로 2개 이상의 드론을 운용하여 각각의 영상을 연결하여 전체 영상 데이터로 변환하는 경우, 본 발명은 이를 포함 및 구속한다. 현재 기술로는 2.5억 화소 카메라 센서는 프레임 레이트(frame rate)가 2.5 fps에 불과하여, 초당 2개 내외의 이미지를 촬영한다. 본 발명에서는 이를 이미지 데이터라 하지 않고, 연속된 이미지를 의미하는 용어로 영상 데이터로 정의하기로 한다. 카메라센서 신호처리 기술의 발전에 의해 프레임 레이트는 높아질 수 있기 때문이다.
본 발명은 드론을 이용한 국토 영상정보 실시간 획득 시스템 및 방법과 관련 영상정보 서비스를 제공한다. 드론은 위성 및 항공사진에 비하여 상대적으로 고도가 낮기 때문에, 고층 건물 주변에 음영 지역이 나타날 수 있어, ① 드론을 특정 위치에 정지 비행하여 촬영하는 방법과 ② 할당된 구역 내의 중간지대를 순회 비행하여 촬영하는 방법으로 구분하였다. 고도를 바꿔가면서 촬영하면 해당 지역의 입체 영상 정보를 확보할 수 있다. 2개 이상의 수십, 수백, 수천 개 드론(1)으로 관찰하고자 하는 영역에 드론 네트워크(6)를 구성할 수 있다. 즉, 드론에서 촬영하는 영상을 활용하는 영상정보 서비스에 있어서, 관측하고자 하는 영역(혹은, 국토)에 걸쳐, 정해진 위치(혹은, 간격) 및 고도에서 정지 비행하는 드론이 촬영을 담당하는 구역들로 분할하고, 분할된 구역의 해당 위치 및 고도에 드론(1)을 위치시키는 수단; 드론(1)에서 관측하고자 하는 방향들에 카메라센서들을 설치하는 수단; 분할된 구역의 해당 위치 및 고도에서 촬영하는 드론(1)의 카메라센서 영상 정보를 수신하는 영상정보 수신 서버 수단(110); 관측하고자 하는 영역(혹은, 국토)에 걸쳐, 정해진 위치(혹은, 간격) 및 고도에서 촬영하는 드론(1)들의 영상 정보를 연결하여 해당 영역(혹은, 국토)의 영상 정보로 변환하는 수단으로 구성한다. 영역이라 함은 특정한 지역에서 2개 이상의 드론을 운용하는 경우도 포함된다. 국토라 함은 육지는 물론 선택적으로 해양까지 포함할 수 있다. 상기 시스템을 육지에는 구축하지만, 해양에는 구축하지 않을 수 있으며, 바다와 접하지 않은 국가도 있기 때문이다. 혹은, 관측하고자 하는 영역(혹은, 국토)에 걸쳐, 정해진 위치(혹은, 간격) 및 고도를 중심으로 순회 비행하는 드론(1)이 촬영을 담당하는 구역들로 분할하고, 분할된 구역들의 해당 위치 및 고도를 중심으로 드론(1)이 순회비행하는 수단; 드론(1)에서 관측하고자 하는 방향들에 카메라센서들을 설치하는 수단; 분할된 구역의 해당 위치 및 고도를 중심으로 순회비행하면서 촬영하는 드론(1)의 카메라센서 영상 정보를 수신하는 영상정보 수신 서버 수단(110); 관측하고자 하는 영역(혹은, 국토)에 걸쳐, 정해진 위치(혹은, 간격) 및 고도를 중심으로 순회비행하면서 촬영하는 드론(1)들의 영상 정보를 연결하여 해당 영역(혹은, 국토)의 영상 정보로 변환하는 수단으로 구성한다.
관측하고자 하는 영역에 걸쳐, 해당 구역 내의 정해진 위치 및 고도에 드론을 위치시키는 수단으로, 드론의 배터리 충전 및 기상 상태(일례로 풍속 15m/s)에 따라 대피하기 위한 수직 구조물(2) 혹은 드론 도킹 박스를 세우는 수단이 필요하다. 즉, 수직 구조물(2)에 해당 드론(1)이 착륙할 수 있는 도킹 수단(3)을 설치하는 수단; 도킹 수단(3)에서는 착륙한 드론(1)의 배터리를 충전하는 장치, 혹은, 드론(1)의 배터리를 충전된 배터리로 교체하는 수단으로 구성한다. 관측하고자 하는 해상에 걸쳐, 해상의 정해진 위치 및 고도에 드론을 위치시키는 수단으로, 해당 위치의 해상에 부표 형태의 수직 구조물을 세우는 수단; 및 수직 구조물에 해당 드론이 착륙할 수 있는 도킹 수단을 설치하는 수단; 도킹 수단에서는 착륙한 드론의 배터리를 충전하는 장치, 혹은, 드론의 배터리를 충전된 배터리로 교체하는 수단으로 구성한다. 드론의 비행 시간은 30분 내외로 짧기 때문에 배터리 충전 및 교체를 위해서는 임무를 교대하는 드론이 필요하다. 즉, 수직 구조물(2)에 드론(1)이 착륙할 수 있는 복수 개의 도킹 수단(3)을 설치하는 수단; 복수 개의 도킹 수단(3)에 예비용 드론을 대기시키는 수단; 해당 위치 및 고도에서 임무 수행중인 드론(1)이 도킹 수단(3)에 착륙해야 하는 경우, 예비용 드론이 해당 고도로 비행하여 임무를 넘겨받도록 운용한다. 드론과 원격지의 영상정보 수신 수단(서버)과의 데이터 통신은 이동통신을 활용할 수 있지만, 수직구조물에 무선랜(WiFi)이나 블루투쓰(BT) 등과 같은 무선통신 액세스 포인트(AP)를 설치하여 연동함이 타당하다. 즉, 드론의 무선통신수단(일례로, 무선랜 혹은 블루투쓰)과 연동하는, 무선통신수단(100, 일례로 무선랜 혹은 블루투쓰 AP)을 수직구조물(2)에 설치하여, 수직구조물(2)의 무선통신수단(100)으로, 해당 드론(1)의 카메라센서의 영상 정보를 수신하여, 영상정보 수신 서버(110)에 전달하는 수단으로 구성한다. 드론에서 수직구조물의 위치를 정확하게 측정하여, 정확하게 착륙시키는 기술은 시스템의 안정적 운용의 핵심 기술이다. 즉, 수직 구조물(2)에 해당 드론(1)이 착륙할 수 있는 도킹 수단; 비행중인 드론(1)에서 수직 구조물(2)의 위치를 자동으로 인지하도록, 수직 구조물에 설치하는 이미지 혹은 빛 발생 수단(120); 해당 위치 및 고도에서 임무 수행중인 드론(1)이, 수직 구조물(2)의 도킹 수단에 착륙해야 하는 경우, 수직 구조물(2)의 이미지 혹은 빛 발생 수단(120)을 감지하여 정확하게 착륙하도록 구성한다. 해당 구역 내의 위치 및 고도에서 촬영한 드론 네트워트(6)의 영상 정보를 연결하여, 관측하고자 하는 영역의 전체 영상 정보로 변환할 때, 인접 드론에서 촬영한 영상 간 연결 라인을 형성하는, 이미지 기준점을 프로그램으로 설정해두면, 드론 네트워크(6)의 영상 정보를, 상기 이미지 기준점을 중심으로 인접한 영상들과 연결하여, 관측하고자 하는 영역의 전체 영상 정보로 변환하도록 구성한다. 혹은, 국토의 특정 위치에 기준점(인접 영상 연결시 기준)을 표시하도록 이미지(일례로, 특수한 심볼 및 색상) 혹은 빛 발생 수단을 설치할 수 있다. 영상 인식으로 해당 기준점들을 검색하기 용이하다는 장점이 있다. 즉, 해당 구역 내의 위치 및 고도에서 촬영한 드론 네트워크(6)의 영상 정보를 연결하여, 관측하고자 하는 영역의 전체 영상 정보로 변환할 때, 기준이 되는 이미지 혹은 빛 발생 수단을 지상(혹은, 해상의 부표)에 설치하고, 드론 네트워크(6)의 영상 정보를, 상기 이미지 혹은 빛 검출 위치를 중심으로 인접한 영상들과 연결하여, 관측하고자 하는 영역의 전체 영상 정보로 변환한다. 관찰하고자 하는 영역의 실시간 영상정보를 획득하기 위한 드론에는 임무 목적에 따라 여러 카메라가 장착 운용될 수 있다. 즉, 상기 드론(1)에 설치하는 카메라센서는, 해당 드론(1)에서 관리하는 전체 구역을 한 번에 스캔하는 카메라센서; 혹은 관리하는 전체 구역에서 일부씩 순차적으로 스캔하는 카메라센서; 혹은 특정 부분만 상세하게 촬영하는 카메라센서로 구성할 수 있다. 이와 함께, 상기 드론(1)에 설치하는 카메라센서는, 해당 드론(1)에서 관리하는, 전체 구역을 촬영하도록, 카메라센서를 4개로 구성하는 수단; 4개 카메라센서를 각각 4방향으로 분리하여 거리를 두고 설치하는 수단; 4개 카메라센서를 각각 4방향으로 정해진 각도로 기울여 고정하는 수단; 기울인 4개 카메라센서로 관측하고자 하는 영역의 입체 영상(일례로, 카메라센서 촬영 방향 건물 반대편 음역지역 정보 포함)을 확보하도록 구성할 수 있다. 4개 카메라센서의 거리를 떨어뜨리도록, 4개 프로펠러 로터 하단부에 각각 설치하도록 구성할 수 있다. 혹은, 드론(1) 상단에 카메라센서를 설치하여, 상공을 관측하도록 구성할 수 있다. 이 경우, 드론(1) 상단의 카메라센서로, 상공을 관측하는 영상에서, 기상 정보 혹은, 관측하는 상공의 비행 물체(드론 포함) 출현 정보를 인식하도록 구성할 수 있다. 레이더에서 감지할 수 있는 반사면적의 제한으로 소형 드론이 비행하는 것은 감지가 어렵지만, 영상 기반으로는 소형 비행물체 인식이 가능하다. 드론 네트워크에서 각각의 드론이 촬영한 영상을 연결하기 위해서는 다음과 같은 최소한의 조건이 필요하다. 해당 구역 내의 위치 및 고도에서 촬영한 드론 네트워크(6)의 영상 정보를 연결하여, 관측하고자 하는 영역의 전체 영상 정보로 변환하므로, 해당 드론(1)이 촬영을 담당하는 구역보다 넓은 범위를 촬영하고, 담당하는 구역 밖 부분을 잘라내어, 인접 구역의 영상과 연결하도록 구성하여야 한다. 정해진 위치 및 고도에 위치한 드론(1)에서 발생하는 좌표 및 고도 오차를 보정하는 수단으로, 해당 카메라센서의 영상 정보에서, 해당 드론(1)이 촬영을 담당하는 구역보다 넓은 범위를 촬영하고, 담당하는 구역 밖 부분을 잘라내고, 잘라낸 영상을 이미지 확대, 축소, 회전 기법으로 변환시켜, 드론(1)에서 위치 및 고도 오차가 없는 경우 만들어지는 데이터 크기 및 형태에 일치하도록 구성한다.
수직 구조물의 도킹 수단에 정확하게 착륙하는 것은 위성좌표수신기와 영상정보를 사용하는 원격조종장치로는 매우 어렵다. 위성좌표수신기 좌표값의 드리프트(drift)가 발생하므로 착륙시에는 위성좌표수신기 외 다른 수단으로 도킹 위치를 정확하게 감지해야 하며, 악천후 시를 대비하여 로봇 팔을 수직 구조물 혹은 드론에 장착하여 최적의 시기에 도킹하도록 한다. 즉, 수직 구조물(2)에 해당 드론(1)이 착륙할 수 있는 도킹 수단; 선택적으로, 도킹 수단에 개폐가 가능한 자동 도어를 설치하여, 착륙 시에는 도어를 개방하고, 착륙 후에는 도어를 닫는 수단; 및 도킹 수단에 메니퓰레이터(manipulator)를 설치하는 수단; 도킹 수단 위의 일정 높이에서 해당 드론(1)을 정지 비행토록 유도하는 수단; 메니퓰레이터로 해당 드론(1)을 잡아 착륙시키는 수단으로 구성한다. 메뉴풀레이터로 해당 드론(1)을 잡은 후, 드론(1)의 프로펠러 회전을 정지시키는 수단; 메뉴퓰레이터를 통해 연결되는 접점을 통해 드론(1)의 배터리를 충전하도록 구성한다. 도킹 수단의 메니퓰레이터을 제어하여 드론(1)을 잡아 착륙시키는 수단으로, 자력(자석 혹은 전자석)을 적용하여 상호 결합하도록 구성한다. 드론의 도킹 접점에는 금속판을, 금속판에 근접하면 매뉴퓰레이터에서 전자석을 작동시키는 방식이 유리하다. 역으로, 드론에 메니퓰레이터를 설치할 수 있다. 카메라를 고정하는 짐벌은 3축 제어가 가능하므로, 짐벌에 카메라와 함께 메니퓰레이터를 부착하는 설계도 가능하다. 즉, 수직 구조물(2)에 해당 드론(1)이 착륙할 수 있는 도킹 수단 및 도킹 접점을 설치하는 수단; 드론(1)에 메니퓰레이터(일례로, 드론 카메라 짐벌 활용)를 설치하는 수단; 도킹 수단 위의 일정 높이에서 해당 드론(1)을 정지 비행토록 유도하는 수단; 메니퓰레이터을 제어하여 도킹 접점을 잡아 착륙시키는 수단; 메뉴풀레이터로 도킹 접점을 잡은 후, 드론(1)의 프로펠러 회전을 정지시키는 수단으로 구성한다. 드론(1)의 메니퓰레이터을 제어하여 도킹 접점을 잡아 착륙시키는 수단으로, 자력(자석 혹은 전자석)을 적용하여 상호 결합하도록 구성한다. 매뉴퓰레이터에 금속판을, 수직 구조물의 도킹 접점 위치에 전자석을 설치함이 유리하다.
수직 구조물에서 직접 케이블을 통해 드론에 전력을 공급하는 방식도 검토될 수 있지만, 고도가 높을수록 케이블 무게가 증가하므로 확대하는 데 한계가 있다. 즉, 관측하고자 하는 영역에 걸쳐, 해당 구역 내의 정해진 위치 및 고도에 드론(1)을 위치시키는 수단으로, 해당 위치에 수직 구조물(2)을 세우는 수단; 및 수직 구조물(2)에서 케이블을 통하여 해당 드론(1)에 전력을 공급하는 수단; 선택적으로, 상기 케이블에 통신선을 포함하는 수단; 선택적으로, 드론(1) 착륙 및 이상 발생시 케이블을 감아 해당 드론(1)을 회수하는 수단으로 구성한다. 해당 구역 내의 정해진 위치 및 고도에 드론(1)을 위치시키는 수단으로, 정지 비행중인 드론(1)에서, 현재 드론(1)의 위치 및 좌표를 계산하는 수단으로, 위성좌표 수신기 혹은, 수직 구조물(2)에 설치한 이미지 혹은 빛 발생 수단(120)을 검출, 드론(1) 위치를 계산하고, 정해진 위치 및 고도를 유지하도록 비행 제어하는 수단(일례로, optical flow metering)으로 구성한다. 해당 위치 및 고도에서 촬영한 드론 네트워크(6)의 영상 정보를 연결하여, 관측하고자 하는 영역의 전체 영상 정보로 변환하기 위하여, 각각의 드론 네트워크(6)의 카메라센서의 방향을(일례로, 북쪽 0°방향) 동일하게 맞춘 상태에서 촬영하도록 구성한다. 분할된 구역의 해당 위치(혹은, 간격) 및 고도를 중심으로 드론(1)이 순회비행하도록 할 때, 분할된 구역의 중간 지역을 따라, 순회하도록, 비행경로를 구성한다. 실시간 영상 정보를 통해 사람이 출동하기 이전에 즉시 대응 조치를 취해야 하는 경우가 발생할 수 있다. 이를 위해, 수직 구조물(2)에 드론이 착륙할 수 있는 복수 개의 도킹 수단; 도킹 수단에 해당 영공을 침범한 드론 공격용 드론(5), 및, 혹은, 구역에서 사고 발생시 현장에 출동시켜 대응하는 사고대응 드론(4)을 대기시키는 수단; 해당 영공에 비행물체(드론 포함) 출현, 혹은 구역 내에서 사고 발생을 영상 인식 기반으로 인식하는 수단; 해당 영공을 침범한 드론 공격용 드론(5), 혹은 구역에서 사고 발생시 현장에 출동시켜 대응하는 사고대응 드론(4)을 출동시키도록 운용할 수 있다.
전체 국토를 일정 거리 간격(일례로 드론 높이 300m의 경우 10km 간격)으로 해당 위치 및 고도에서 영상을 촬영하는 드론 네트워크(6)를 구성할 경우, 국토의 전체 영역의 영상 정보를 구축하도록(일례로 대한민국 영토 동서 300km 남북 400km로 하면 1,200개) 드론 네트워크(6)를 운용하도록 구성한다. 전체 국토를 일정 거리 간격(일례로 드론 높이 300m의 경우 10km 간격)으로 구성할 경우, 인구 밀도가 높은 도시 지역은 인접 드론 간 거리 간격을 좁히고, 인구 밀도가 낮은 영역(농촌, 어촌, 산)은 인접 드론 간 거리 간격을 넓혀서 상대적으로 인구 밀도가 높은 지역의 해상도를 높이도록 구성한다. 상기와 같이 전 국토(영해 포함) 실시간 영상 정보가 구축될 때, 실생활 및 환경 보호와 국가 통치에 기여할 수 있는 데이터를 추출·분석하여 제공할 필요가 있다. 드론을 이용한 국토 실시간 영상 정보 중에서, ① 해상을 관측하는 영상을 선택하여 분석하는 서버 시스템; 영상 인식 기반하에 영해 침범 선박 및 불법 어선 정보를 인식하거나, 혹은, 부유물 및 오일 및 적조와 같은 해양 오염 정보를 인식하여 알리도록 구성할 수 있다. ② 화재(산불 포함) 발생을 관측하는 영상을 선택하여 분석하는 서버 시스템; 영상 인식 기반하에 화재 발생 정보를 인식하여 알리도록 구성할 수 있다. ③ 국가간 국경선(해안선 포함)을 관측하는 영상을 선택하여 분석하는 서버 시스템; 영상 인식 기반하에 국경선을 침투하는 사람 및 물체 정보를 인식하여 알리도록 구성할 수 있다. ④ 도로를 관측하는 영상을 선택하여 분석하는 서버 시스템; 영상 인식 기반하에 도로 교통 정보 및 사고 발생 정보를 인식하여 알리도록 구성할 수 있다. ⑤ 특정 시설물 및 특정 지역(개발 및 사고 발생지역 포함)의 영상을 선택하여 분석하는 서버 시스템; 특정 시설물 및 특정 지역의 영상 정보를 소요처(일례로 국토부, 보안업체, 건설·토목업체, 보험업체)의 영상 처리 서버로 전송하도록 구성할 수 있다. ⑥ 강 및 호수, 저수지, 댐과 같이 수자원의 영상을 선택하여 분석하는 서버 시스템; 강 및 호수, 저수지, 댐과 같이 수자원의 영상 정보를 소요처(일례로 수자원공사, 환경부)의 영상 처리 서버로 전송하거나; 혹은, 영상 인식으로 오염 및 사고 발생 여부를 분석하여 알리도록 구성할 수 있다. ⑦ 농산물을 재배하는 농지와 전답의 영상을 선택하여 분석하는 서버 시스템; 영상 인식 기반하에 농작물 재배 및 해충 발생 현황을 분석하여 알리도록 구성할 수 있다. ⑧안개 발생 지역 영상을 선택하여 분석하는 서버 시스템; 영상 인식 기반하에 안개 발생 지역 정보를 분석하여 알리도록 구성할 수 있다. ⑨ 신고 및 범죄 혹은 사고 발생 지역의 영상을 선택하여 분석하는 서버 시스템; 신고 및 범죄 혹은 사고 발생 지역의 영상 정보를 소요처(일례로 경찰청, 소방청)의 영상 처리 서버로 전송하고, 소요처의 영상 처리 서버에서는 현장 요원들 모니터 장비(스마트폰 포함)에 전송하도록 구성할 수 있다. ⑩ 개인 프라이버스를 보호하도록 영상을 변조(모자이크 포함)하거나, 해상도를 낮추는 영상 처리 서버 시스템; 변조 및 해상도를 낮춘 실시간 영상을 지도와 연동시시키는 포털 회사의 지도 영상 정보 서비스 서버(일례로, 구글어쓰, 다음의 스카이뷰); 사용자들은 지도 기반으로 실시간 영상 정보를 검색하도록 구성할 수 있다. ⑪ 교량 및 절토사면 혹은 댐과 같은 기간 시설물의 거동을 분석하는 서버 시스템; 교량 및 절토사면 혹은 댐과 같은 기간 시설물의 변형 혹은 이동을 분석하여 이상 발생을 알리도록 구성할 수 있다. ⑫ 애완 동물 및 보호 동물에 장착(일례로 목걸이)하여, 관리인이 탈착 및 오프하지 않으면 일정 시간 경과 후, 상공을 향하여 특정한 파장의 빛(적외선 및 레이저 포함)을 발하는 장치; 드론을 이용한 국토 실시간 영상 정보 중에서, 애완 동물 및 보호 동물에서 발하는 특정한 파장의 빛(적외선 및 레이저 포함)을 감지하는 서버 시스템; 영상 인식 기반하에 해당 애완 동물 및 보호 동물의 위치 및 해당 영상 정보를 인식하여 알리도록 구성할 수 있다. ⑬ 국민(일례로, 여성 및 등산객 혹은 선박탑승객)들이 휴대 및 장착하여, 사고 혹은 위급 및 조난 발생 시에, 상공을 향하게 하여 특정한 파장의 빛(적외선 및 레이저 포함)을 발하는 장치; 국민들이 사고 혹은 위급 및 조난 발생 시에, 상공을 향하게 하여 특정한 파장의 빛(적외선 및 레이저 포함)을 감지하는 서버 시스템; 영상 인식 기반하에 사고 혹은 위급 및 조난 발생한 국민의 위치 및 해당 영상 정보를 인식하여 알리도록 구성할 수 있다. 즉, 사고 혹은 위급 및 조난 발생 시에, 상공을 향하게 하여 특정한 파장의 빛(적외선 및 레이저 포함)을 발하는 장치를 부착하여, 사고 혹은 위급 및 조난 발생 시에 작동시켜 구조를 요청하는 구명조끼 및 구명튜브 및 구명정 등과 같은 구조장비에 적용할 수 있다.
제 7 도는 본 발명의 스마트폰급 프로세서와 운영체계 및 디스플레이를 장착하여 원격조종장치와 병행하여 앱 기반으로 지능화된 비행을 자체적으로 하도록 구성한 드론의 블록도 이다. 현재 개발 및 상용화된 드론은 모두 원격조종장치로 지시한 방향, 좌표, 자세로 비행하도록 단순화되어 있다. 스마트폰과 같은 디스플레이를 탑재한 드론이 없어, 사용자는 원격조종장치를 통해서만 드론의 상태를 진단하거나 임무를 수행하도록 되어 있다. 그러나 미래의 드론은 자체적으로 임무를 수행하도록 발전할 필요가 있다. 누구나 사용하기 쉽도록 앱을 내려받아 실행시키는 것만으로, 원하는 비행 미션을 수행할 수 있다면 가장 효율적인 수단으로 평가받을 수 있다. 이를 해결하기 위해 스마트폰급 프로세서와 운영체계(안드로이드, 타이젠, iOS 외)를 탑재하고, 특히 사용자 UX(User Experience)를 제공할 수 있는 디스플레이 수단(터치 포함)을 설치함으로써 웹 기반으로 드론을 비행할 수 있다. 즉, 멀티로터형 드론에 있어서, 복수 개의 구동모터(12)로 각각의 프로펠러(11) 회전을 제어하여 원하는 위치로 비행 및 자세를 제어하는 기능을 갖는 드론; 스마트폰을 구성하는 스마트폰 운영체계(일례로 안드로이드 및 애플 iOS, 타이젠 외)를 탑재한 프로세서(일례로, AP)와 메모리, 디스플레이(20), 터치스크린(19), 무선 통신 모뎀(16)으로 구성하는 드론 지능화 수단(14); 드론의 비행경로 및 자세를 제어하기 위한 위성좌표수신기, 관성센서, 카메라 센서와 같은 드론 센서 수단(15); 드론 지능화 수단(14)에서 지시하는 위치 및 자세로, 드론의 비행을 제어하기 위해, 드론 센서 수단(15)의 정보를 기반으로 각각의 프로펠러(11) 회전을 제어하는 비행 및 자세제어(Auto Pilot) 수단(13); 선택적으로, 카메라 센서(17)와 위성좌표수신기의 정보를 원격조종장치(18)에 전달하고, 원격조종장치(18)에서 드론을 제어하는 신호를 전달하는 무선통신모뎀(16)으로 구성한다. 이를 통해, 스마트폰 운영체계를 탑재하여 내려받거나 설치한 앱(Application Programe)으로 비행 임무를 실행하는 디스플레이 수단을 설치한 드론을 제공할 수 있다. 즉, 드론 지능화 수단(14)에서, 앱(일례로, 네비게이션 앱)을 실행시켜, 비행 및 자세제어 수단(13)으로 드론을 원하는 방향 및 자세(일레로, 피칭, 롤링, 요잉)로 비행하도록 구성한다. 혹은, 드론 지능화 수단(14)을 구성하는 프로세서(일례로, 스마트폰용 AP)에 인공지능 유닛(Neural processing Unit)을 포함하여, 드론 자체적으로 카메라센서의 영상정보를 인식하도록 구성한다. 혹은, 카메라센서로는 스테레오 카메라센서(17)를 설치하는 수단; 드론 지능화 수단(14)에서, 스테레오 카메라센서(17) 각각의 영상을 가상현실(VR)에서 사용하는 사이드 바이 사이드(SBS) 영상으로 합성하고, 무선통신모뎀(16)으로 원격지 가상현실(VR) 헤드셋 장치에 전달하도록 구성할 수 있다. 혹은, 카메라센서로는 스테레오 카메라센서(17)를 설치하는 수단; 드론 지능화 수단(14)에서, 스테레오 카메라센서(17)로 장애물을 인식하고 거리를 측정하는 수단; 스테레오 카메라센서(17)의 장애물 정보 기반으로 드론 자체적으로 장애물 회피 비행하도록 구성할 수 있다.
1 : 드론 2 : 수직 구조물
3 : 도킹 수단 4 : 사고대응 드론
5 : 드론 공격용 드론 6 : 드론 혹은 드론 네트워크
7 : 드론(m,n) 8 : 드론(m+1,n)
9 : 드론(m, n+1) 10 : 드론(m+1,n+1)
11 : 프로펠러 12 : 구동모터
13 : 비행 및 자세제어 수단 14 : 드론 지능화 수단
15 : 드론 센서 수단 16 : 무선 통신 모뎀
17 : 스테레오 카메라 센서 18 : 원격 조종 장치
19 : 터치스크린 20 : 디스플레이 수단
100 : 무선통신수단(AP)
110 : 영상정보 수신 서버
120 : 이미지 혹은 빛 발생수단
3 : 도킹 수단 4 : 사고대응 드론
5 : 드론 공격용 드론 6 : 드론 혹은 드론 네트워크
7 : 드론(m,n) 8 : 드론(m+1,n)
9 : 드론(m, n+1) 10 : 드론(m+1,n+1)
11 : 프로펠러 12 : 구동모터
13 : 비행 및 자세제어 수단 14 : 드론 지능화 수단
15 : 드론 센서 수단 16 : 무선 통신 모뎀
17 : 스테레오 카메라 센서 18 : 원격 조종 장치
19 : 터치스크린 20 : 디스플레이 수단
100 : 무선통신수단(AP)
110 : 영상정보 수신 서버
120 : 이미지 혹은 빛 발생수단
Claims (46)
- 드론에서 촬영하는 영상을 활용하는 영상정보 서비스에 있어서,
관측하고자 하는 영역(혹은, 국토)에 걸쳐, 정해진 위치(혹은, 간격) 및 고도에서 정지 비행하는 드론이 촬영을 담당하는 구역들로 분할하고,
분할된 구역의 해당 위치 및 고도에 드론(1)을 위치시키는 수단;
드론(1)에서 관측하고자 하는 방향들에 카메라센서들을 설치하는 수단;
분할된 구역의 해당 위치 및 고도에서 촬영하는 드론(1)의 카메라센서 영상 정보를 수신하는 영상정보 수신 서버 수단(110);
관측하고자 하는 영역(혹은, 국토)에 걸쳐, 정해진 위치(혹은, 간격) 및 고도에서 촬영하는 드론(1)들의 영상 정보를 연결하여 해당 영역(혹은, 국토)의 영상 정보로 변환하는 수단으로 구성함을 특징으로 하는 드론을 이용한 국토 영상정보 실시간 획득 시스템 및 방법과 관련 영상정보 서비스
- 드론에서 촬영하는 영상을 활용하는 영상정보 서비스에 있어서,
관측하고자 하는 영역(혹은, 국토)에 걸쳐, 정해진 위치(혹은, 간격) 및 고도를 중심으로 순회 비행하는 드론(1)이 촬영을 담당하는 구역들로 분할하고,
분할된 구역들의 해당 위치 및 고도를 중심으로 드론(1)이 순회비행하는 수단;
드론(1)에서 관측하고자 하는 방향들에 카메라센서들을 설치하는 수단;
분할된 구역의 해당 위치 및 고도를 중심으로 순회비행하면서 촬영하는 드론(1)의 카메라센서 영상 정보를 수신하는 영상정보 수신 서버 수단(110);
관측하고자 하는 영역(혹은, 국토)에 걸쳐, 정해진 위치(혹은, 간격) 및 고도를 중심으로 순회비행하면서 촬영하는 드론(1)들의 영상 정보를 연결하여 해당 영역(혹은, 국토)의 영상 정보로 변환하는 수단으로 구성함을 특징으로 하는 드론을 이용한 국토 영상정보 실시간 획득 시스템 및 방법과 관련 영상정보 서비스
- 제 1 및 2 항에 있어서,
관측하고자 하는 영역에 걸쳐, 해당 구역 내의 정해진 위치 및 고도에 드론을 위치시키는 수단으로, 해당 위치에 수직 구조물(2) 혹은 드론 도킹 박스를 세우는 수단; 및,
수직 구조물(2)에 해당 드론(1)이 착륙할 수 있는 도킹 수단;
도킹 수단에서는 착륙한 드론(1)의 배터리를 충전하는 장치, 혹은, 드론(1)의 배터리를 충전된 배터리로 교체하는 수단으로 구성함을 특징으로 하는 드론을 이용한 국토 영상정보 실시간 획득 시스템 및 방법 및 수직 구조물
- 제 1 및 2 항에 있어서,
관측하고자 하는 해상에 걸쳐, 해상의 정해진 위치 및 고도에 드론을 위치시키는 수단으로,
해당 위치의 해상에 부표 형태의 수직 구조물을 세우는 수단; 및
수직 구조물에 해당 드론이 착륙할 수 있는 도킹 수단;
도킹 수단에서는 착륙한 드론의 배터리를 충전하는 장치, 혹은, 드론의 배터리를 충전된 배터리로 교체하는 수단으로 구성함을 특징으로 하는 드론을 이용한 해상 영상정보 실시간 획득 시스템 및 방법 및 수직 구조물
- 제 1 및 2 항에 있어서,
관측하고자 하는 영역에 걸쳐, 해당 구역 내의 정해진 위치 및 고도에 드론을 위치시키는 수단으로, 해당 위치에 수직 구조물(2) 혹은 드론 도킹 박스를 세우는 수단; 및
수직 구조물(2)에 드론(1)이 착륙할 수 있는 복수 개의 도킹 수단;
복수 개의 도킹 수단에 예비용 드론을 대기시키는 수단;
해당 위치 및 고도에서 임무 수행중인 드론(1)이 도킹 수단에 착륙해야 하는 경우, 예비용 드론이 해당 고도로 비행하여 임무를 넘겨받도록 운용함을 특징으로 하는 드론을 이용한 국토 영상정보 실시간 획득 시스템 및 방법 및 수직 구조물
- 제 1 및 2 항에 있어서,
관측하고자 하는 영역에 걸쳐, 해당 구역 내의 정해진 위치 및 고도에 드론(1)을 위치시키는 수단으로, 해당 위치에 수직 구조물(2) 혹은 드론 도킹 박스를 세우는 수단; 및
드론의 무선통신수단(일례로, 무선랜 혹은 블루투쓰)과 연동하는
무선통신수단(100, 일례로 무선랜 혹은 블루투쓰 AP)을 수직구조물(2)에 설치하여,
수직구조물(2)의 무선통신수단(100)으로, 해당 드론(1)의 카메라센서의 영상 정보를 수신하여, 영상정보 수신 서버(110)에 전달하는 수단으로 구성함을 특징으로 하는 드론을 이용한 국토 영상정보 실시간 획득 시스템 및 방법 및 수직 구조물
- 제 1 및 2 항에 있어서,
관측하고자 하는 영역에 걸쳐, 해당 구역 내의 정해진 위치 및 고도에 드론(1)을 위치시키는 수단으로, 해당 위치에 수직 구조물(2) 혹은 드론 도킹 박스를 세우는 수단; 및
수직 구조물(2)에 해당 드론(1)이 착륙할 수 있는 도킹 수단;
비행중인 드론(1)에서 수직 구조물(2)의 위치를 자동으로 인지하도록, 수직 구조물에 설치하는 이미지 혹은 빛 발생 수단(120);
해당 위치 및 고도에서 임무 수행중인 드론(1)이, 수직 구조물(2)의 도킹 수단에 착륙해야 하는 경우,
수직 구조물(2)의 이미지 혹은 빛 발생 수단(120)을 감지하여 정확하게 착륙하도록 구성함을 특징으로 하는 드론을 이용한 국토 영상정보 실시간 획득 시스템 및 방법 및 수직구조물
- 제 1 및 2 항에 있어서,
해당 구역 내의 위치 및 고도에서 촬영한 드론(6)들의 영상 정보를 연결하여, 관측하고자 하는 영역의 전체 영상 정보로 변환할 때, 인접 드론에서 촬영한 영상 간 연결 라인을 형성하는, 이미지 기준점을 프로그램으로 설정해두면,
드론(6)들의 영상 정보를, 상기 이미지 기준점을 중심으로 인접한 영상들과 연결하여, 관측하고자 하는 영역의 전체 영상 정보로 변환함을 특징으로 하는 드론을 이용한 국토 영상정보 실시간 획득 시스템 및 방법 및 관련 영상정보 서비스
- 제 1 및 2 항에 있어서,
해당 구역 내의 위치 및 고도에서 촬영한 드론(6)들의 영상 정보를 연결하여, 관측하고자 하는 영역의 전체 영상 정보로 변환할 때, 기준이 되는 이미지 혹은 빛 발생 수단을 지상(혹은, 해상의 부표)에 설치하고,
드론(6)들의 영상 정보를, 상기 이미지 혹은 빛 검출 위치를 중심으로 인접한 영상들과 연결하여, 관측하고자 하는 영역의 전체 영상 정보로 변환함을 특징으로 하는 드론을 이용한 국토 영상정보 실시간 획득 시스템 및 방법 및 관련 영상정보 서비스
- 제 1 및 2 항에 있어서,
상기 드론(1)에 설치하는 카메라센서는,
해당 드론(1)에서 관리하는 전체 구역을 한 번에 스캔하는 카메라센서; 혹은
관리하는 전체 구역에서 일부씩 순차적으로 스캔하는 카메라센서; 혹은
특정 부분만 상세하게 촬영하는 카메라센서로 구성함을 특징으로 하는 드론을 이용한 국토 영상정보 실시간 획득 시스템 및 방법 및 관련 영상정보 서비스
- 제 1 및 2 항에 있어서,
상기 드론(1)에 설치하는 카메라센서는,
해당 드론(1)에서 관리하는, 전체 구역을 촬영하도록, 카메라센서를 4개로 구성하는 수단;
4개 카메라센서를 각각 4방향으로 분리하여 거리를 두고 설치하는 수단;
4개 카메라센서를 각각 4방향으로 정해진 각도로 기울여 고정하는 수단;
기울인 4개 카메라센서로 관측하고자 하는 영역의 입체 영상(일례로, 카메라센서 촬영 방향 건물 반대편 음역지역 정보 포함)을 확보하도록 구성함을 특징으로 하는 드론을 이용한 국토 영상정보 실시간 획득 시스템 및 방법 및 관련 영상정보 서비스
- 제 1 및 2 항에 있어서,
드론(1) 상단에 카메라센서를 설치하여,
상공을 관측하도록 구성함을 특징으로 하는 드론을 이용한 국토 영상정보 실시간 획득 시스템 및 방법 및 관련 영상정보 서비스
- 제 11 항에 있어서,
드론(1) 상단의 카메라센서로, 상공을 관측하는 영상에서
기상 정보 혹은,
관측하는 상공의 비행 물체(드론 포함) 출현 정보를 인식하도록 구성함을 특징으로 하는 드론을 이용한 국토 영상정보 실시간 획득 시스템 및 방법 및 관련 영상정보 서비스
- 제 1 및 2 항에 있어서,
해당 구역 내의 위치 및 고도에서 촬영한 드론(1)의 영상 정보를 연결하여, 관측하고자 하는 영역의 전체 영상 정보로 변환하므로,
해당 드론(1)이 촬영을 담당하는 구역보다 넓은 범위를 촬영하고, 담당하는 구역 밖 부분을 잘라내어, 인접 구역의 영상과 연결하도록 구성함을 특징으로 하는 드론을 이용한 국토 영상정보 실시간 획득 시스템 및 방법 및 관련 영상정보 서비스
- 제 1 및 2 항에 있어서,
정해진 위치 및 고도에 위치한 드론(1)에서 발생하는 실제 위치 및 고도 오차를 보정하는 수단으로,
해당 카메라센서의 영상 정보에서
해당 드론(1)이 촬영을 담당하는 구역보다 넓은 범위를 촬영하고, 담당하는 구역 밖 부분을 잘라내고,
잘라낸 영상을 이미지 확대, 축소, 회전 기법으로 변환시켜, 드론(1)에서 위치 및 고도 오차가 없는 경우 만들어지는 데이터 크기 및 형태에 일치하도록 구성함을 특징으로 하는 드론을 이용한 국토 영상정보 실시간 획득 시스템 및 방법 및 관련 영상정보 서비스
- 제 1 및 2 항에 있어서,
관측하고자 하는 영역에 걸쳐, 해당 구역 내의 정해진 위치 및 고도에 드론(1)을 위치시키는 수단으로, 해당 위치에 수직 구조물(2) 혹은 드론 도킹 박스를 세우는 수단; 및
수직 구조물(2)에 해당 드론(1)이 착륙할 수 있는 도킹 수단;
선택적으로, 도킹 수단에 개폐가 가능한 자동 도어를 설치하여, 착륙 시에는 도어를 개방하고, 착륙 후에는 도어를 닫는 수단; 및,
도킹 수단에 메니퓰레이터(manipulator)를 설치하는 수단;
도킹 수단 위의 일정 높이에서 해당 드론(1)을 정지 비행토록 유도하는 수단;
메니퓰레이터로 해당 드론(1)을 잡아 착륙시키는 수단으로 구성함을 특징으로 하는 드론을 이용한 국토 영상정보 실시간 획득 시스템 및 방법 및 수직구조물
- 제 16 항에 있어서,
메뉴풀레이터로 해당 드론(1)을 잡은 후, 드론(1)의 프로펠러 회전을 정지시키는 수단;
메뉴퓰레이터를 통해 연결되는 접점을 통해 드론(1)의 배터리를 충전하도록 구성함을 특징으로 하는 드론을 이용한 국토 영상정보 실시간 획득 시스템 및 방법 및 수직구조물
- 제 16 항에 있어서,
도킹 수단의 메니퓰레이터을 제어하여 드론(1)을 잡아 착륙시키는 수단으로
자력(자석 혹은 전자석)을 적용하여 상호 결합하도록 구성함을 특징으로 하는 드론을 이용한 국토 영상정보 실시간 획득 시스템 및 방법 및 수직구조물
- 제 1 및 2 항에 있어서,
관측하고자 하는 영역에 걸쳐, 해당 구역 내의 정해진 위치 및 고도에 드론(1)을 위치시키는 수단으로, 해당 위치에 수직 구조물(2) 혹은 드론 도킹 박스를 세우는 수단; 및
수직 구조물(2)에 해당 드론(1)이 착륙할 수 있는 도킹 수단 및 도킹 접점을 설치하는 수단;
드론(1)에 메니퓰레이터(일례로, 드론 카메라 짐벌 활용)를 설치하는 수단;
도킹 수단 위의 일정 높이에서 해당 드론(1)을 정지 비행토록 유도하는 수단;
메니퓰레이터을 제어하여 도킹 접점을 잡아 착륙시키는 수단;
메뉴풀레이터로 도킹 접점을 잡은 후, 드론(1)의 프로펠러 회전을 정지시키는 수단으로 구성함을 특징으로 하는 드론을 이용한 국토 영상정보 실시간 획득 시스템 및 방법 및 수직구조물
- 제 19 항에 있어서,
드론(1)의 메니퓰레이터을 제어하여 도킹 접점을 잡아 착륙시키는 수단으로
자력(자석 혹은 전자석)을 적용하여 상호 결합하도록 구성함을 특징으로 하는 드론을 이용한 국토 영상정보 실시간 획득 시스템 및 방법 및 수직구조물
- 제 1 항에 있어서,
관측하고자 하는 영역에 걸쳐, 해당 구역 내의 정해진 위치 및 고도에 드론(1)을 위치시키는 수단으로, 해당 위치에 수직 구조물(2)을 세우는 수단; 및
수직 구조물(2)에서 케이블을 통하여 해당 드론(1)에 전력을 공급하는 수단; 및
선택적으로, 상기 케이블에 통신선을 포함하는 수단; 및
선택적으로, 드론(1) 착륙 및 이상 발생시 케이블을 감아 해당 드론(1)을 회수하는 수단으로 구성함을 특징으로 하는 드론을 이용한 국토 영상정보 실시간 획득 시스템 및 방법 및 관련 영상정보 서비스
- 제 1 항에 있어서,
해당 구역 내의 정해진 위치 및 고도에 드론(1)을 위치시키는 수단으로,
정지 비행중인 드론(1)에서, 현재 드론(1)의 위치 및 좌표를 계산하는 수단으로,
위성좌표 수신기 혹은,
수직 구조물(2)에 설치한 이미지 혹은 빛 발생 수단을 검출,
드론(1) 위치를 계산하고,
정해진 위치 및 고도를 유지하도록 비행 제어하는 수단(일례로, optical flow metering)으로 구성함을 특징으로 하는 드론을 이용한 국토 영상정보 실시간 획득 시스템 및 방법 및 관련 영상정보 서비스
- 제 1 항에 있어서,
해당 위치 및 고도에서 촬영한 드론(6)들의 영상 정보를 연결하여, 관측하고자 하는 영역의 전체 영상 정보로 변환하기 위하여,
각각의 드론(6)들의 카메라센서의 방향을(일례로, 북쪽 0°방향) 동일하게 맞춘 상태에서 촬영함을 특징으로 하는 드론을 이용한 국토 영상정보 실시간 획득 시스템 및 방법 및 관련 영상정보 서비스
- 제 2 항에 있어서,
분할된 구역의 해당 위치(혹은, 간격) 및 고도를 중심으로 드론(1)이 순회비행하도록 할 때,
분할된 구역의 중간 지역을 따라, 순회하도록, 비행경로를 구성함을 특징으로 하는 드론을 이용한 국토 영상정보 실시간 획득 시스템 및 방법과 관련 영상정보 서비스
- 제 1 및 2 항에 있어서,
관측하고자 하는 영역에 걸쳐, 해당 구역 내의 정해진 위치 및 고도에 드론(1)을 위치시키는 수단으로, 해당 위치에 수직 구조물(2) 혹은 드론 도킹 박스를 세우는 수단; 및
수직 구조물(2)에 드론이 착륙할 수 있는 복수 개의 도킹 수단;
도킹 수단에 해당 영공을 침범한 드론 공격용 드론(5), 및
혹은, 구역에서 사고 발생시 현장에 출동시켜 대응하는 사고대응 드론(4)을 대기시키는 수단;
해당 영공에 비행물체(드론 포함) 출현, 혹은 구역 내에서 사고 발생을 영상 인식 기반으로 인식하는 수단;
해당 영공을 침범한 드론 공격용 드론(5), 혹은 구역에서 사고 발생시 현장에 출동시켜 대응하는 사고대응 드론(4)을 출동시키도록 운용함을 특징으로 하는 드론을 이용한 국토 영상정보 실시간 획득 시스템 및 방법과 관련 영상정보 서비스
- 제 1 및 3 항에 있어서,
전체 국토를 일정 거리 간격(일례로 드론 높이 300m의 경우 10km 간격)으로 해당 위치 및 고도에서 영상을 촬영하는 드론 네트워크(6)를 구성할 경우,
국토의 전체 영역의 영상 정보를 구축하도록(일례로 대한민국 영토 동서 300km 남북 400km로 하면 1,200개) 드론 네트워크(6)를 운용함을 특징으로 하는 드론을 이용한 국토 영상정보 실시간 획득 시스템 및 방법과 관련 영상정보 서비스
- 제 26 항에 있어서,
전체 국토를 일정 거리 간격(일례로 드론 높이 300m의 경우 10km 간격)으로 구성할 경우,
인구 밀도가 높은 도시 지역은 인접 드론 간 거리 간격을 좁히고,
인구 밀도가 낮은 영역(농촌, 어촌, 산)은 인접 드론 간 거리 간격을 넓혀서 상대적으로 인구 밀도가 높은 지역의 해상도를 높이도록 구성함을 특징으로 하는 드론을 이용한 국토 영상정보 실시간 획득 시스템 및 방법과 관련 영상정보 서비스
- 제 1 및 2 항에 있어서,
드론을 이용한 국토 실시간 영상 정보 중에서,
해상을 관측하는 영상을 선택하여 분석하는 서버 시스템;
영상 인식 기반하에 영해 침범 선박 및 불법 어선 정보를 인식하거나,
혹은, 부유물 및 오일 및 적조와 같은 해양 오염 정보를 인식하여 알리도록 구성함을 특징으로 하는 드론을 이용한 국토 실시간 영상 기반 서비스
- 제 1 및 2 항에 있어서,
드론을 이용한 국토 실시간 영상 정보 중에서,
화재(산불 포함) 발생을 관측하는 영상을 선택하여 분석하는 서버 시스템;
영상 인식 기반하에 화재 발생 정보를 인식하여 알리도록 구성함을 특징으로 하는 드론을 이용한 국토 실시간 영상 기반 서비스
- 제 1 및 2 항에 있어서,
드론을 이용한 국토 실시간 영상 정보 중에서,
국가간 국경선(해안선 포함)을 관측하는 영상을 선택하여 분석하는 서버 시스템;
영상 인식 기반하에 국경선을 침투하는 사람 및 물체 정보를 인식하여 알리도록 구성함을 특징으로 하는 드론을 이용한 국토 실시간 영상 기반 서비스
- 제 1 및 2 항에 있어서,
드론을 이용한 국토 실시간 영상 정보 중에서,
도로를 관측하는 영상을 선택하여 분석하는 서버 시스템;
영상 인식 기반하에 도로 교통 정보 및 사고 발생 정보를 인식하여 알리도록 구성함을 특징으로 하는 드론을 이용한 국토 실시간 영상 기반 서비스
- 제 1 및 2 항에 있어서,
드론을 이용한 국토 실시간 영상 정보 중에서,
특정 시설물 및 특정 지역(개발 및 사고 발생지역 포함)의 영상을 선택하여 분석하는 서버 시스템;
특정 시설물 및 특정 지역의 영상 정보를 소요처(일례로 국토부, 보안업체, 건설·토목업체, 보험업체)의 영상 처리 서버로 전송하도록 구성함을 특징으로 하는 드론을 이용한 국토 실시간 영상 기반 서비스
- 제 1 및 2 항에 있어서,
드론을 이용한 국토 실시간 영상 정보 중에서,
강 및 호수, 저수지, 댐과 같이 수자원의 영상을 선택하여 분석하는 서버 시스템;
강 및 호수, 저수지, 댐과 같이 수자원의 영상 정보를 소요처(일례로, 수자원공사, 환경부)의 영상 처리 서버로 전송하거나;
혹은, 영상 인식으로 오염 및 사고 발생 여부를 분석하여 알리도록 구성함을 특징으로 하는 드론을 이용한 국토 실시간 영상 기반 서비스
- 제 1 및 2 항에 있어서,
드론을 이용한 국토 실시간 영상 정보 중에서,
농산물을 재배하는 농지와 전답의 영상을 선택하여 분석하는 서버 시스템;
영상 인식 기반하에 농작물 재배 및 해충 발생 현황을 분석하여 알리도록 구성함을 특징으로 하는 드론을 이용한 국토 실시간 영상 기반 서비스
- 제 1 및 2 항에 있어서,
드론을 이용한 국토 실시간 영상 정보 중에서,
안개 발생 지역 영상을 선택하여 분석하는 서버 시스템;
영상 인식 기반하에 안개 발생 지역 정보를 분석하여 알리도록 구성함을 특징으로 하는 드론을 이용한 국토 실시간 영상 기반 서비스
- 제 1 및 2 항에 있어서,
드론을 이용한 국토 실시간 영상 정보 중에서,
신고 및 범죄 혹은 사고 발생 지역의 영상을 선택하여 분석하는 서버 시스템;
신고 및 범죄 혹은 사고 발생 지역의 영상 정보를 소요처(일례로 경찰청, 소방청)의 영상 처리 서버로 전송하고,
소요처의 영상 처리 서버에서는 현장 요원들 모니터 장비(스마트폰 포함)에 전송하도록 구성함을 특징으로 하는 드론을 이용한 국토 실시간 영상 기반 서비스
- 제 1 및 2 항에 있어서,
드론을 이용한 국토 실시간 영상 정보 중에서,
개인 프라이버스를 보호하도록 영상을 변조(모자이크 포함)하거나, 해상도를 낮추는 영상 처리 서버 시스템;
변조 및 해상도를 낮춘 실시간 영상을 지도와 연동시키는 포털 회사의 지도 영상 정보 서비스 서버(일례로, 구글어쓰, 다음의 스카이뷰);
사용자들은 지도 기반으로 실시간 영상 정보를 검색하도록 구성함을 특징으로 하는 드론을 이용한 국토 실시간 영상 기반 서비스
- 제 1 및 2 항에 있어서,
드론을 이용한 국토 실시간 영상 정보 중에서,
교량 및 절토사면 혹은 댐과 같은 기간 시설물의 거동을 분석하는 서버 시스템;
교량 및 절토사면 혹은 댐과 같은 기간 시설물의 변형 혹은 이동을 분석하여 이상 발생을 알리도록 구성함을 특징으로 하는 드론을 이용한 국토 실시간 영상 기반 서비스
- 제 1 및 2 항에 있어서,
애완 동물 및 보호 동물에 장착(일례로 목걸이)하여, 관리인이 탈착 및 오프하지 않으면 일정 시간 경과 후, 상공을 향하여 특정한 파장의 빛(적외선 및 레이저 포함)을 발하는 장치;
드론을 이용한 국토 실시간 영상 정보 중에서,
애완동물 및 보호 동물에서 발하는 특정한 파장의 빛(적외선 및 레이저 포함)을 감지하는 서버 시스템;
영상 인식 기반하에 해당 애완동물 및 보호 동물의 위치 및 해당 영상 정보를 인식하여 알리도록 구성함을 특징으로 하는 드론을 이용한 국토 실시간 영상 기반 서비스
- 제 1 및 2 항에 있어서,
국민(일례로, 여성 및 등산객 혹은 선박탑승객)들이 휴대 및 장착하여, 사고 혹은 위급 및 조난 발생 시에, 상공을 향하게 하여 특정한 파장의 빛(적외선 및 레이저 포함)을 발하는 장치;
드론을 이용한 국토 실시간 영상 정보 중에서,
국민이 사고 혹은 위급 및 조난 발생 시에, 상공을 향하게 하여 특정한 파장의 빛(적외선 및 레이저 포함)을 감지하는 서버 시스템;
영상 인식 기반하에 사고 혹은 위급 및 조난 발생한 국민의 위치 및 해당 영상 정보를 인식하여 알리도록 구성함을 특징으로 하는 드론을 이용한 국토 실시간 영상 기반 서비스
- 제 40 항에 있어서,
사고 혹은 위급 및 조난 발생 시에, 상공을 향하게 하여 특정한 파장의 빛(적외선 및 레이저 포함)을 발하는 장치를 부착하여,
사고 혹은 위급 및 조난 발생 시에 작동시켜 구조를 요청하도록 구성함을 특징으로 하는 구명조끼 및 구명튜브 및 구명정
- 멀티로터형 드론에 있어서,
복수 개의 구동모터(12)로 각각의 프로펠러(11) 회전을 제어하여 원하는 위치로 비행 및 자세를 제어하는 기능을 갖는 드론;
스마트폰을 구성하는 스마트폰 운영체계(일례로 안드로이드 및 애플 iOS)를 탑재한 프로세서(일례로, AP)와 메모리, 디스플레이(20), 터치스크린(19), 무선 통신 모뎀(16)으로 구성하는 드론 지능화 수단(14);
드론의 비행경로 및 자세를 제어하기 위한 위성좌표수신기, 관성센서, 카메라 센서와 같은 드론 센서 수단(15);
드론 지능화 수단(14)에서 지시하는 위치 및 자세로, 드론의 비행을 제어하기 위해, 드론 센서 수단(15)의 정보를 기반으로 각각의 프로펠러(11) 회전을 제어하는 비행 및 자세제어(Auto Pilot) 수단(13);
선택적으로, 카메라 센서(17)와 위성좌표수신기의 정보를 원격조종장치(18)에 전달하고, 원격조종장치(18)에서 드론을 제어하는 신호를 전달하는 무선통신모뎀(16)으로 구성함을 특징으로 하는 스마트폰 운영체계를 탑재하여 앱을 실행하는 디스플레이 수단을 설치한 드론
- 제 42 항에 있어서,
드론 지능화 수단(14)에서,
앱(일례로, 네비게이션 앱)을 실행시켜,
비행 및 자세제어 수단(13)으로 드론을 원하는 방향 및 자세(일레로, 피칭, 롤링, 요잉)로 비행하도록 구성함을 특징으로 하는 스마트폰 운영체계를 탑재하여 앱을 실행하는 디스플레이 수단을 설치한 드론
- 제 42 항에 있어서,
드론 지능화 수단(14)을 구성하는 프로세서(일례로, 스마트폰용 AP)에 인공지능 유닛(Neural processing Unit)을 포함하여,
드론 자체적으로 카메라센서의 영상정보를 인식하도록 구성함을 특징으로 하는 스마트폰 운영체계를 탑재하여 앱을 실행하는 디스플레이 수단을 설치한 드론
- 제 42 항에 있어서,
카메라센서로는 스테레오 카메라센서(17)를 설치하는 수단;
드론 지능화 수단(14)에서, 스테레오 카메라센서(17) 각각의 영상을 가상현실(VR)에서 사용하는 사이드 바이 사이드(SBS) 영상으로 합성하고,
무선통신모뎀(16)으로 원격지 가상현실(VR) 헤드셋 장치에 전달하도록 구성함을 특징으로 하는 스마트폰 운영체계를 탑재하여 앱을 실행하는 디스플레이 수단을 설치한 드론
- 제 42 항에 있어서,
카메라센서로는 스테레오 카메라센서(17)를 설치하는 수단;
드론 지능화 수단(14)에서, 스테레오 카메라센서(17)로 장애물을 인식하고 거리를 측정하는 수단;
스테레오 카메라센서(17)의 장애물 정보 기반으로 드론 자체적으로 장애물 회피 비행하도록 구성함을 특징으로 하는 스마트폰 운영체계를 탑재하여 앱을 실행하는 디스플레이 수단을 설치한 드론
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