일반기술

거리측정이 가능한 단동형 수중스테레오 카메라

평행하게 설치된 두 대의 카메라와 렌즈 시스템에 대하여 하나의 전동 모터를 이용하여 두 대의 카메라를 전후 방향으로 제어함과 동시에 두 대의 렌즈를 측면 방향으로 제어해서 수중의 원거리 물체를 비롯하여 근거리의 물체에 대해도 3차원의 입체 영상을 획득할 수 있는 장치이며, 관측창과 수중을 통과하면서 굴절되는 빛의 굴절률을 보상하여 수중 물체의 실제 거리 측정이 가능한 수중 스테레오 카메라 시스템으로써, 초점거리 변화에 따른 렌즈 거리 변화가 미소 범위 내에서 작동하므로 이의 실제적인 구현을 위하여 이층 구조의 구동장치를 설치하고, 카메라가 장착되는 상부 구조에서 하모닉 드라이브와 볼 스크류를 이용하여 카메라의 전후방향 위치를 제어하며, 렌즈가 장착되는 하부 구조에 볼 스크류와 슬라이딩 블록과 운동변환을 위한 레버구조와 슬라이드 롤러와 슬라이드 링크와 리니어 가이드 베아링과 복원 스프링으로 구성된 기계적인 증폭장치를 이용하여 렌즈 위치 제어의 정확도를 높이고, 수중 물체의 실제 거리와 카메라 초점거리 사이에 일대일 함수관계를 갖는 성질을 이용하여 모터에 장착된 엔코더의 위치를 파악하여 수중 물체의 거리를 측정하는 것을 특징으로 한다. 또한 전방에 원추형 관측창이 장착된 실린더 형태의 단일 압력선체에 카메라 시스템을 내장하고, 방수 커넥터를 이용하여 외부 장비와 인터페이스 되는 구조의 단동형 수중 스테레오 카메라를 구현하여 수중에서 설치가 용이하고 심해에서 활용이두대의 카메라와 두 대의 렌즈를 제어함에 있어서 단일 제어 입력을 이용하여 입체 카메라 시스템이 단순해지며 조작이 용이하고, 원거리뿐만 아니라 근거리의 수중 물체에 대해서도 수중 3차원 입체영상을 구현할 수 있고, 제어용 모터에 부착된 엔코더의 위치 결과를 연산하여 수중 물체의 거리를 모니터 상에 디지털 값으로 표시함으로써 오퍼레이터가 수중 물체에 카메라의 초점을 맞추면 자동으로 입체영상과 함께 물체의 거리를 파악할 수 있으며, 원추형 관측창을 이용한 방수 구조를 가지므로 심해에서의 활용이 가능하며, 해당 기술의 단동형 수중 스테레오 카메라는 실린더 형태의 단일 시스템이므로 수중에서 작업하는 무인잠수정의 전방부 임의의 위치에 설치가 용이하며, 상하 고도와 좌우 각도를 조절할 수 있는 플랫폼에 탑재가 용이하므로 임의 방향의 수중 물체에 대해서도 수중의 전방위 입체영상장치를 저렴한 가격으로 구현할 수 있고, 이를 이용하여 수중에서 무인잠수정의 원격 작업을 수행할 경우에 오퍼레이터의 작업 피로감을 낮추어 수중 작업의 효율을 증대시킨다 가능하다.