KR20140021117A - Inspection system for railway ground facility using image processing technology and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 영상을 이용한 철도 시설물 유지보수 검측 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 보수차량에 위치 감지 장치를 설치하지 않고, 카메라를 사용하여 촬영한 영상을 처리하여 위치를 계산하도록 함으로써, 설치비용을 줄일 수 있고, 보다 정확한 위치를 알 수 있는 영상을 이용한 철도 시설물 유지보수 검측 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a railroad facility maintenance detection system using an image, and more particularly, to install an installation cost by processing a photographed image using a camera without calculating a location detecting device in a repair vehicle. The present invention relates to a railroad facility maintenance inspection system using images that can be reduced and more accurately identified.
최근 지하철 또는 일반 철도차량의 터널이나 다른 시설물들의 결함이 많이 발생하여 신속한 유지보수가 필요한데, 특히 일반 철도 또는 지하철과 같은 도시철도의 경우 한번에 많은 승객이 탑승 이용하는 운송수단이기 때문에 차량 또는 시설물의 결함 발생은 곧 대형사고로 이어지기 쉽기 때문에 주기적으로 신속하고 정확한 시설물의 상태 점검 및 안전진단을 필요로 하고 있다.Recently, there is a lot of defects in tunnels or other facilities of subways or general railway vehicles, which requires rapid maintenance. Especially, urban railways such as general railways or subways have defects in vehicles or facilities because they are a means of transportation used by many passengers at once. Since it is easy to lead to a major accident, it is necessary to check the condition of the facility quickly and accurately and to make a safety diagnosis periodically.
이를 위하여 일반적으로 사용하던 방법은, 영업시간 종료후 야간 유지보수 담장자들이 유지보수 차량에 직접 탑승하여, 차량이 운행되지 않는 시간을 이용하여 이동하면서 육안으로 관찰하게 된다.To this end, the commonly used method, after the end of the business hours, the night maintenance managers board the maintenance vehicle directly, using the time when the vehicle is not running to observe with the naked eye.
이러한 방법은 선로 진입 작업의 경우 영업시간을 제외한 유지보수 시간이 제한되어 있기 때문에 면밀한 조사가 어렵고, 한번에 전체 노선에 걸쳐 시행하기가 곤란하며, 육안 검사를 통해 발견된 시설물의 결함은 그 정도에 따라 바로 현장에서 조치하지 못하는 경우가 발생하게 된다.This method is difficult to examine closely because it is limited to the maintenance time excluding business hours in case of entry into the track, and it is difficult to carry out the entire route at once. You may not be able to take action immediately.
그래서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 한국등록특허 제10-0994159호에 기재된 기술이 개발되었는데, 그 기술적 특징은 보수차량(V)의 전후에 각각 설치되어 전차선로시설물의 가동브라키트 전후를 촬영하는 전방 및 후방카메라(C1)(C2)와, 보수차량(V)의 좌우에 각각 설치되어 전차선로시설물의 조가선/드롭퍼 좌우를 촬영하는 좌측 및 우측카메라(C3)(C4)와, 상기 전방 및 후방카메라(C1)(C2)의 일측에 각각 설치되어 상기 가동브라키트를 감지하여 전방 및 후방카메라(C1)(C2)에 촬영신호를 각각 전송하는 전방 및 후방인식장치(S1)(S2)와, 보수차량(V)의 차륜을 센싱하는 타코메타에 의해. 보수차량(V)의 위치를 파악하여 상기 위치에 따라 좌측 및 우측카메라(C3)(C4)에 촬영신호를 전송하는 위치인식부(T)와, 상기 전방 및 후방카메라(C1)(C2)에서 촬영된 전후영상들과 상기 좌측 및 우측카메라(C3)(C4)에서 촬영된 좌우영상들 및 전방 및 후방인식장치(S1)(S2)와 위치인식부(T)에서 인식된 위치정보를 수집 및 외부로 전송하는 데이터관리서버(10) 및 상기 데이터관리서버(10)에서 전송되는 영상들을 기준영상과 비교하여 가동브라키트 또는 조가선/드롭퍼의 이상 여부를 판단하고, 이상으로 판단된 촬영영상의 위치정보를 제공 및 보수사항을 관리하는 이력관리서버(30)를 포함하는 것을 특징으로 한다.Thus, in order to solve this problem, the technology described in Korean Patent No. 10-0994159 as shown in Figs. 1 and 2 has been developed, the technical features of which are installed before and after the maintenance vehicle (V), respectively, Front and rear cameras (C1) and (C2) for photographing the front and rear moving brackets of the road facility, and left and right cameras (C3) for photographing the left and right side of the tank line / dropper of the tram line facility, respectively. C4 and front and rear cameras C1 and C2, respectively, are installed at one side of the front and rear cameras to detect the movable bracket and transmit photographing signals to the front and rear cameras C1 and C2, respectively. By the tachometer which senses the wheels of the recognition apparatus S1 and S2 and the repair vehicle V. FIG. Position recognition unit (T) for detecting the position of the maintenance vehicle (V) and transmitting a photographing signal to the left and right cameras (C3) and (C4) according to the position, and the front and rear cameras (C1) and (C2) Collect the recorded front and rear images, the left and right images taken by the left and right cameras C3 and C4 and the position information recognized by the front and rear recognition devices S1 and S2 and the position recognition unit T.
그런데, 한국등록특허 제10-0994159호에 기재된 기술은 촬영한 영상을 이용하여 전차선로 시설물의 변형 및 파손을 파악하도록 함으로써, 보다 신속하고 안전하게 시설물의 이상을 감지할 수 있는 장점은 있으나, 별도의 보수차량(V)에 촬영을 위한 카메라 뿐만 아니라, 타코메타와 같은 위치 감지장치를 별도로 설치하여야 하므로, 설치가 용이하지 않을 뿐만 아니라 구조가 복잡하여 설치 비용이 증가하는 문제점이 있다.
By the way, the technology described in Korea Patent Registration No. 10-0994159 to detect the deformation and damage of the tram line facilities by using the captured image, there is an advantage that can detect the abnormalities of the facilities more quickly and safely, Since not only the camera for photographing the maintenance vehicle V but also a position detecting device such as a tachometer must be separately installed, not only the installation is easy but also the structure is complicated and the installation cost increases.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 보수차량에 위치를 감지하기 위한 별도의 장치를 구비하지 않고, 카메라를 사용하여 촬영한 영상을 처리하여 이상이 발생한 위치를 계산하도록 함으로써, 위치 감지 장치를 설치하지 않아도 되므로, 설치 비용을 줄일 수 있는 영상을 이용한 철도 시설물 유지보수 검측 시스템을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a location for an abnormality by processing an image taken using a camera, without having a separate device for detecting the position in the maintenance vehicle By calculating, it is not necessary to install the position sensing device, to provide a railroad facility maintenance detection system using an image that can reduce the installation cost.
그리고, 본 발명의 다른 목적은 카메라를 사용하여 촬영한 영상을 처리하여, 위치를 계산하게 되므로, 보다 정확한 위치를 알 수 있어, 이상이 발생한 시설물의 정확한 위치를 알 수 있게 되므로, 보다 신속하게 이상을 수리할 수 있는 영상을 이용한 철도 시설물 유지보수 검측 시스템을 제공하는 것이다.
In addition, another object of the present invention is to calculate the position by processing the image taken using the camera, it is possible to know the more accurate location, it is possible to know the exact location of the facility where the abnormality occurs, more quickly It is to provide a railroad facility maintenance inspection system using images that can be repaired.
이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은;SUMMARY OF THE INVENTION [0006]
차량 본체와, 상기 차량 본체의 전부에 설치되어, 선로 변에 설치된 절대위치 표시장치를 촬영하는 절대위치 판독 카메라와, 상기 차량 본체의 전부에 설치되어, 시설물을 촬영하는 시설물 검측 카메라와, 상기 차량 본체의 내부에 설치되어, 절대위치 카메라 및 시설물 검측 카메라의 영상을 전송받아 처리하는 영상 처리장치와, 상기 영상 처리장치에서 처리한 정보를 저장하는 데이터 저장 장치로 이루어지는 것을 특징으로 한다.An absolute position reading camera for photographing the absolute position display device provided on the vehicle body, the whole of the vehicle body, and installed on the side of the track, a facility detecting camera installed on the whole of the vehicle body for photographing facilities, and the vehicle It is installed in the main body, characterized in that the image processing device for receiving and processing the image of the absolute position camera and the facility detection camera, and a data storage device for storing the information processed by the image processing device.
여기서, 상기 차량 본체의 저면에는 이동거리를 감지하기 위한 이동거리 검지 카메라가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.Here, the lower surface of the vehicle body is characterized in that the movement distance detection camera for detecting the movement distance is further provided.
그리고, 상기 영상 처리장치는 시설물의 이상을 감지하는 이상감지 모듈과, 차량 본체의 절대위치를 계측하는 거리측정 모듈로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The image processing apparatus may include an abnormality detecting module detecting an abnormality of a facility and a distance measuring module measuring an absolute position of the vehicle body.
이때, 상기 이상감지 모듈은 위치별 시설물의 영상을 데이터 베이스화하여 상기 데이터 저장 장치에 저장된 기본영상과 시설물 검측 카메라를 통하여 촬영한 시설물의 영상을 블록매칭 기법으로 비교하여 이상을 감지하는 것을 특징으로 한다.At this time, the abnormality detection module is characterized by detecting the abnormality by comparing the image of the facility of each location by the database and the image of the facility captured by the facility detection camera and the image stored in the data storage device by a block matching technique. .
한편, 상기 거리측정 모듈은 절대위치 판독 카메라에서 촬영한 영상을 처리하여 절대위치 표시장치의 절대위치를 판독하고, 시설물 검측 카메라의 영상을 처리하여 절대위치 표시장치와의 상대위치를 계측하여, 절대위치 표시장치의 절대위치에 표시장치와의 상대위치를 합하여 현재의 절대위치를 계측하는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, the distance measuring module reads the absolute position of the absolute position display device by processing the image photographed by the absolute position reading camera, and measures the relative position with the absolute position display device by processing the image of the facility detection camera. The absolute position of the position display device and the relative position with the display device is characterized by measuring the current absolute position.
여기서, 상기 절대위치 표시장치와의 상대위치는, d = D × N_Curr / N_IMG [ d:표시장치와의 상대위치(m), D : 표시장치 사이의 간격, N_IMG:표시장치 사이에서 촬영한 영상의 개수(frames), N_Curr:표시장치에서 현재 위치까지 촬영한 영상의 개수(frames) ]를 사용하여 계산하는 것을 특징으로 한다.Here, the relative position with respect to the absolute position display device, d = D × N_Curr / N_IMG [d: relative position with the display device (m), D: the distance between the display device, N_IMG: video taken between the display device Number of frames, N_Curr: the number of frames taken from the display device to the current location].
또한, 상기 거리측정 모듈은 절대위치 판독 카메라에서 촬영한 영상을 처리하여 절대위치 표시장치의 절대위치를 판독하고, 상기 이동거리 검지 카메라의 영상을 처리하여 절대위치 표시장치와의 상대위치를 계측하여, 절대위치 표시장치의 절대위치에 표시장치와의 상대위치를 합하여 현재의 절대위치를 계측하는 것을 특징으로 한다.The distance measuring module reads the absolute position of the absolute position display apparatus by processing the image photographed by the absolute position reading camera, and measures the relative position with the absolute position display apparatus by processing the image of the moving distance detecting camera. The absolute position of the absolute position display device is added to the relative position of the display device to measure the current absolute position.
여기서, 상기 절대위치 표시장치와의 상대위치는, 절대위치 표시장치를 촬영한 시점의 프레임부터 현재의 프레임까지 각 프레임을 시간의 순서로 순차적으로 나열하고, 서로 인접한 프레임 중, 이후 프레임과 이전 프레임을 블록매칭 기법으로 동일한 부분의 변화된 픽셀을 측정하여, 각 프레임 사이의 변화된 픽셀을 합한 후, 픽셀당 실제 거리의 비를 적용하여 상대위치를 계산하는 것을 특징으로 한다.
Here, the relative position with respect to the absolute position display device, the frames from the time point at which the absolute position display device is photographed to the current frame are sequentially arranged in the order of time, and the next frame and the previous frame among the adjacent frames By measuring the changed pixels of the same portion by the block matching technique, sum the changed pixels between each frame, and calculates the relative position by applying the ratio of the actual distance per pixel.
상기한 구성의 본 발명에 따르면, 보수차량에 위치를 감지하기 위한 별도의 장치를 구비하지 않고, 카메라를 사용하여 촬영한 영상을 처리하여 이상이 발생한 위치를 계산하도록 함으로써, 위치 감지 장치를 설치하지 않아도 되므로, 설치 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.According to the present invention having the above-described configuration, without providing a separate device for detecting the position in the maintenance vehicle, by processing the image taken using the camera to calculate the position where the abnormality occurs, do not install the position detection device Since it is not necessary, there is an effect that can reduce the installation cost.
그리고, 본 발명은 카메라를 사용하여 촬영한 영상을 처리하여, 위치를 계산하게 되므로, 보다 정확한 위치를 알 수 있어, 이상이 발생한 시설물의 정확한 위치를 알 수 있게 되므로, 보다 신속하게 이상을 수리할 수 있는 효과가 있다.
In addition, the present invention processes the image taken using the camera to calculate the position, so that the more accurate position can be known, so that the exact position of the facility where the abnormality occurred can be repaired more quickly. It can be effective.
도 1은 종래의 시설물 변형 영상감시 시스템의 블록도이다.
도 2는 종래의 시설물 변형 영상감시 시스템의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 영상을 이용한 철도 시설물 유지보수 검측 시스템의 차량 본체의 개념도이다.
도 4는 본 발명에 따른 영상을 이용한 철도 시설물 유지보수 검측 시스템의 블록도이다.
도 5는 본 발명에 다른 영상을 이용한 철도 시설물 유지보수 검측 시스템의 절대 위치를 계산하는 개념도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상을 이용한 철도 시설물 유지보수 검측 시스템의 블록도이다.
도 7은 블록 매칭을 통하여 각 프레임의 거리차이를 계산하는 개념도이다.1 is a block diagram of a conventional facility modified video surveillance system.
2 is a perspective view of a conventional facility modified video surveillance system.
3 is a conceptual diagram of a vehicle body of the railroad facility maintenance detection system using the image according to the present invention.
4 is a block diagram of a railway facility maintenance detection system using an image according to the present invention.
5 is a conceptual diagram for calculating the absolute position of the railway facility maintenance detection system using an image according to the present invention.
6 is a block diagram of a railway facility maintenance detection system using an image according to another embodiment of the present invention.
7 is a conceptual diagram of calculating a distance difference of each frame through block matching.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다. 그리고, 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시 예에 한정되지 않음을 이해하여야 한다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention. The same reference numerals are used for the same constituent elements in the drawings and redundant explanations for the same constituent elements are omitted. It is to be understood that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.
도 3은 본 발명에 따른 영상을 이용한 철도 시설물 유지보수 검측 시스템의 차량 본체의 개념도이고, 도 4는 본 발명에 따른 영상을 이용한 철도 시설물 유지보수 검측 시스템의 블록도이고, 도 5는 본 발명에 다른 영상을 이용한 철도 시설물 유지보수 검측 시스템의 절대 위치를 계산하는 개념도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상을 이용한 철도 시설물 유지보수 검측 시스템의 블록도이고, 도 7은 블록 매칭을 통하여 각 프레임의 거리차이를 계산하는 개념도이다.
3 is a conceptual diagram of a vehicle body of the railroad facility maintenance detection system using the image according to the present invention, Figure 4 is a block diagram of the railroad facility maintenance detection system using the image according to the present invention, Figure 5 is a present invention 6 is a conceptual diagram of calculating an absolute position of a railroad facility maintenance detection system using another image, and FIG. 6 is a block diagram of a railroad facility maintenance detection system using an image according to another embodiment of the present invention, and FIG. It is a conceptual diagram for calculating the distance difference of each frame through.
본 발명은 영상을 이용한 철도 시설물 유지보수 검측 시스템에 관한 것으로 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 그 구성은 보수차량의 차량 본체(100)와 상기 차량 본체(100)의 전부에 설치되는 절대위치 판독 카메라(110)와 시설물 검측 카메라(120)와 절대위치 카메라(110) 및 시설물 검측 카메라(120)의 영상을 전송받아 처리하는 영상 처리장치(200)와 상기 영상 처리장치(200)에서 처리한 정보를 저장하는 데이터 저장 장치(300)로 이루어진다.The present invention relates to a railway facility maintenance detection system using an image. As shown in FIGS. 3 to 5, the configuration is an absolute position installed in the
여기서, 상기 절대위치 판독 카메라(110)는 선로 주변에 설치되는 절대위치 표시장치(400)를 촬영하기 위하여, 차량 본체(100) 전부의 측부 또는 하부에 설치되어, 절대위치 표시장치(400)를 정확하게 촬영할 수 있게 한다.Here, the absolute
그리고, 상기 시설물 검측 카메라(120)는 선로 주변에 설치된 시설물을 촬영하게 되는데, 선로 주변의 시설물이란 선로 자체를 포함하여, 터널 등과 같은 시설물을 포함한다.In addition, the
그래서, 이러한 시설물은 각각의 위치가 다르기 때문에, 상기 시설물 검측 카메라(120)는 차량 본체(100)의 전두부에서, 각각의 시설물에 따라 그 위치를 하부, 상부, 측부, 정면 등 다양하게 설치하여, 보다 정확하게 시설물을 촬영할 수 있게 하며, 이러한 시설물 검측 카메라(120)는 한대가 아니라 여러 대를 하나의 차량 본체(100)에 설치하여 사용할 수도 있다.Therefore, since these facilities are different from each other, the
한편, 상기 영상 처리장치(200)는 차량 본체(100)의 내부에 설치되고, 시설물의 이상을 감지하는 이상감지 모듈(210)과 차량 본체(100)의 절대위치를 계측하는 거리측정 모듈(220)로 이루어진다.On the other hand, the
여기서, 상기 영상 처리장치(200)의 이상감지 모듈(210)은 시설물 검측 카메라(120)를 사용하여 촬영된 영상을 블록매칭 기법을 사용하여 각 시설물의 정상적인 상태의 영상과 비교하여 시설물의 이상을 감지하게 된다.Here, the
이때, 상기 데이터 저장 장치(300)는 종래에 촬영한 정상상태의 시설물을 위치에 따라 데이터 베이스화 한 기본영상이 저장되게 되므로, 상기 영상 처리장치(200)의 이상감지 모듈(210)에서는 상기 데이터 저장 장치(300)의 기본영상과 시설물 검측 카메라(120)의 영상을 비교하여 시설물의 이상 여부를 판단하므로, 정확하게 시설물의 이상 여부를 판단할 수 있게 된다.In this case, the
한편, 상기 영상처리장치(200)의 거리측정 모듈(220)은 현재 차량 본체(100)가 위치한 절대 위치를 계측하게 되는데, 우선, 절대위치 판독 카메라(110)에서 촬영한 절대위치 표시장치(400)의 영상을 처리하여 절대위치 표시장치(400)에 기재된 절대위치를 판독하게 된다.Meanwhile, the
그리고, 상기 시설물 검측 카메라(110)에서 촬영한 영상을 처리하여 절대위치 표시장치(400)와의 상대 위치를 계측하게 되는데, 여기서 사용하는 시설물 검측 카메라(110)의 영상은, 영상 자체가 아니라 영상을 촬영한 프레임의 수를 사용하여 상대 위치를 계산하게 된다.The relative position of the
즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 서로 인접한 절대위치 표시장치(400) 사이를 차량 본체(100)가 주행하여 지나가게 되는데, 이때, 차량 본체(100)의 주행속도는 일정하고, 시설물 검측 카메라(120)에서 촬영하는 프레임 레이트(RF, 초당 프레임 개수)를 일정하게 하여, 서로 인접한 절대위치 표시장치(400) 사이를 통과하는 동안에 촬영한 프레임(영상)의 개수와 시설물이 위치한 현재 위치까지 촬영한 프레임의 개수를 비교하여 절대위치 표시장치(400)와의 상대위치를 계산하게 된다.That is, as shown in FIG. 5, the
이때, 상대위치를 계산하는 식은 d = N_Curr / FR × D / (N_IMG / FR) At this time, the formula for calculating the relative position is d = N_Curr / FR × D / (N_IMG / FR)
= D × N_Curr / N_IMG 가 된다.
= D × N_Curr / N_IMG.
[ d : 표시장치와의 상대위치(m), [d: relative position to the display device (m),
D : 표시장치 사이의 간격, D: spacing between displays,
FR : 프레임 레이트(초당 촬영한 영상의 개수)FR: Frame rate (the number of images taken per second)
N_IMG : 표시장치 사이에서 촬영한 영상의 개수(frames), N_IMG: Number of images taken between frames,
N_Curr : 표시장치에서 현재 위치까지 촬영한 영상의 개수(frames) ]
N_Curr: Number of images taken from display to current position (frames)]
그리고, 마지막으로 상기 절대위치 판독 카메라(110)의 영상을 판독하여 알아낸 절대위치 표시장치(400)의 절대위치에 상기 계산식을 활용하여 계산한 상대위치를 합하여, 시설물의 절대위치를 알 수 있게 된다.Finally, the absolute position of the facility is determined by adding the relative position calculated by using the calculation formula to the absolute position of the absolute
이렇게, 상기 절대위치 판독 카메라(110)와 시설물 검측 카메라(120)의 영상을 통하여 감지한 시설물의 이상 여부와 시설물의 절대위치를 상기 데이터 저장 장치(300)에 저장하게 되는데, 이때 저장하는 정보는 각 촬영한 카메라의 고유 번호, 시설물의 이상 유무, 카메라에서 촬영한 영상, 현재 영상의 절대위치, 영상의 촬영 시간을 포함하게 된다.In this way, whether the abnormality of the facility detected through the image of the absolute
그래서, 관리자가 상기 데이터 저장 장치의 정보를 열람하여 이상이 있는 시설물을 즉시 알 수 있고, 시설물의 위치를 정확하게 알 수 있어, 신속한 대처를 가능하게 한다.
Thus, the administrator can immediately see the information of the data storage device to find out the facilities that have an abnormality, and can accurately know the location of the facilities, thereby enabling a quick response.
한편, 본 발명의 다른 실시예로, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 보수차량의 차량 본체(100)에는 영상 처리장치(200)와 데이터 저장 장치(300), 그리고 절대위치 판독 카메라(110)와 시설물 검측 카메라(120) 이외에 이동거리 감지 카메라(130)가 더 구비되는데, 상기 이동거리 감지 카메라(130)는 차량 본체(100)의 저부에 설치하여 선로를 촬영하게 하여, 이동거리를 용이하게 감지할 수 있게 한다.Meanwhile, in another embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 6 and 7, the
여기서, 상기 영상 처리장치(200)는 시설물의 이상을 감지하는 이상감지 모듈(210)과 차량 본체(100)의 절대위치를 계측하는 거리측정 모듈(220)로 이루어는데, 상기 거리측정 모듈(220)은 상기 절대위치 판독 카메라(110)에서 촬영한 영상을 처리하여 절대위치 표시장치(400)의 절대위치를 판독하고, 상기 이동거리 검지 카메라(130)의 영상을 처리하여 절대위치 표시장치(400)와의 상대위치를 계측하여, 절대위치 표시장치(400)의 절대위치에 절대위치 표시장치(400)와의 상대위치를 합하여 현재의 절대위치를 계측하게 된다.Here, the
이때, 상기 절대위치 표시장치(400)와의 상대위치는, 상기 영상처리 장치(200)의 거리측정 모듈(220)에서 절대위치 표시장치(400)를 촬영한 시점의 프레임부터 현재의 프레임까지 각 프레임을 시간의 순서로 순차적으로 나열하고, 도 7에 도시된 바와 같이 서로 인접한 프레임 중, 이후 프레임과 이전 프레임을 블록매칭 기법으로 동일한 부분의 변화된 픽셀을 측정하여, 각 프레임 사이의 변화된 픽셀을 합한 후, 픽셀당 실제 거리의 비를 적용하여 상대위치를 계산하게 된다.In this case, the relative position with respect to the absolute
여기서, 상기 픽셀당 실제 거리의 비는 영상의 각 픽셀이 실제의 거리와 매칭될 수 있도록 한 것으로, 이동거리 검지 카메라(130)의 설치위치에 따라 달라지므로, 설치할 때마다 이를 설정하여야 한다.Here, the ratio of the actual distance per pixel is to allow each pixel of the image to match the actual distance, since it depends on the installation position of the moving
그리고, 나머지 구성들은 전술한 구성들과 동일하므로 별도의 설명은 생략하기로 한다.
In addition, since the remaining components are the same as those described above, a separate description thereof will be omitted.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리 범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.
While the present invention has been described in connection with certain exemplary embodiments, it is to be understood that the scope of the present invention is not limited to the disclosed embodiments, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
본 발명은 영상을 이용한 철도 시설물 유지보수 검측 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 보수차량에 위치 감지 장치를 설치하지 않고, 카메라를 사용하여 촬영한 영상을 처리하여 위치를 계산하도록 함으로써, 설치비용을 줄일 수 있고, 보다 정확한 위치를 알 수 있는 영상을 이용한 철도 시설물 유지보수 검측 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a railroad facility maintenance detection system using an image, and more particularly, to install an installation cost by processing a photographed image using a camera without calculating a location detecting device in a repair vehicle. The present invention relates to a railroad facility maintenance inspection system using images that can be reduced and more accurately identified.
100 : 차량 본체 110 : 절대위치 판독 카메라
120 : 시설물 검측 카메라 130 : 이동거리 검지 카메라
200 : 영상처리 장치 210 : 이상감지 모듈
220 : 거리측정 모듈 300 : 데이터 처리 장치
400 : 절대위치 표시장치100: vehicle body 110: absolute position reading camera
120: facility detection camera 130: moving distance detection camera
200: image processing apparatus 210: abnormality detection module
220: distance measuring module 300: data processing device
400: absolute position display device
Claims (8)
상기 차량 본체의 전부에 설치되어, 선로 변에 설치된 절대위치 표시장치를 촬영하는 절대위치 판독 카메라와,
상기 차량 본체의 전부에 설치되어, 시설물을 촬영하는 시설물 검측 카메라와,
상기 차량 본체의 내부에 설치되어, 절대위치 카메라 및 시설물 검측 카메라의 영상을 전송받아 처리하는 영상 처리장치와,
상기 영상 처리장치에서 처리한 정보를 저장하는 데이터 저장 장치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 영상을 이용한 철도시설물 유지보수 검측 시스템.
A vehicle body,
An absolute position reading camera installed in the whole of the vehicle body and photographing an absolute position display device installed on the side of the track;
A facility detection camera installed in all of the vehicle body and photographing the facility;
An image processing apparatus installed in the vehicle body and receiving and processing images of an absolute position camera and a facility detection camera;
Railroad facility maintenance detection system using an image, characterized in that the data storage device for storing the information processed by the image processing device.
상기 차량 본체의 저면에는 이동거리를 감지하기 위한 이동거리 검지 카메라가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 영상을 이용하는 철도 시설물 유지보수 검측 시스템.
The method of claim 1,
Railroad facility maintenance detection system using an image on the bottom surface of the vehicle body is further provided with a moving distance detection camera for detecting the moving distance.
상기 영상 처리장치는 시설물의 이상을 감지하는 이상감지 모듈과,
차량 본체의 절대위치를 계측하는 거리측정 모듈로 이루어지는 것을 특징으로 하는 영상을 이용한 철도시설물 유지보수 검측 시스템.
3. The method according to claim 1 or 2,
The image processing apparatus includes an abnormality detecting module for detecting an abnormality of a facility;
Railroad facility maintenance detection system using an image, characterized in that the distance measuring module for measuring the absolute position of the vehicle body.
상기 이상감지 모듈은 위치별 시설물의 영상을 데이터 베이스화하여 상기 데이터 저장 장치에 저장된 기본영상과 시설물 검측 카메라를 통하여 촬영한 시설물의 영상을 블록매칭 기법으로 비교하여 이상을 감지하는 것을 특징으로 하는 영상을 이용한 철도시설물 유지보수 검측 시스템.
The method of claim 3,
The abnormality detection module detects an abnormality by comparing the basic image stored in the data storage device with the image of the facility photographed through the facility detection camera by using a block matching technique by making a database of the image of the facility for each location. Inspection system for maintenance of railway facilities used.
상기 거리측정 모듈은 절대위치 판독 카메라에서 촬영한 영상을 처리하여 절대위치 표시장치의 절대위치를 판독하고,
시설물 검측 카메라의 영상을 처리하여 절대위치 표시장치와의 상대위치를 계측하여,
절대위치 표시장치의 절대위치에 표시장치와의 상대위치를 합하여 현재의 절대위치를 계측하는 것을 특징으로 하는 영상을 이용한 철도시설물 유지보수 검측 시스템.
The method of claim 3,
The distance measuring module reads the absolute position of the absolute position display device by processing the image taken by the absolute position reading camera,
By processing the image of the facility detection camera and measuring the relative position with the absolute position display device,
A system for monitoring and repairing railroad facilities using an image, characterized in that the absolute position of the absolute position display device is added to the relative position with the display device to measure the current absolute position.
상기 절대위치 표시장치와의 상대위치는,
d = D × N_Curr / N_IMG [ d:표시장치와의 상대위치(m), D:표시장치 사이의 간격, N_IMG:표시장치 사이에서 촬영한 영상의 개수(frames), N_Curr:표시장치에서 현재 위치까지 촬영한 영상의 개수(frames) ]를 사용하여 계산하는 것을 특징으로 하는 영상을 이용하는 철도시설물 유지보수 검측 시스템.
The method according to claim 6,
The relative position with the absolute position display device,
d = D × N_Curr / N_IMG [d: relative position to display device (m), D: distance between display devices, N_IMG: number of images taken between display devices (frames), N_Curr: current location on display device Railroad facility maintenance detection system using the image, characterized in that calculated using the number of (frames) photographed until.
상기 거리측정 모듈은 절대위치 판독 카메라에서 촬영한 영상을 처리하여 절대위치 표시장치의 절대위치를 판독하고,
상기 이동거리 검지 카메라의 영상을 처리하여 절대위치 표시장치와의 상대위치를 계측하여,
절대위치 표시장치의 절대위치에 표시장치와의 상대위치를 합하여 현재의 절대위치를 계측하는 것을 특징으로 하는 영상을 이용한 철도시설물 유지보수 검측 시스템.
The method of claim 3,
The distance measuring module reads the absolute position of the absolute position display device by processing the image taken by the absolute position reading camera,
By processing the image of the moving distance detecting camera to measure the relative position with the absolute position display device,
A system for monitoring and repairing railroad facilities using an image, characterized in that the absolute position of the absolute position display device is added to the relative position with the display device to measure the current absolute position.
상기 절대위치 표시장치와의 상대위치는,
절대위치 표시장치를 촬영한 시점의 프레임부터 현재의 프레임까지 각 프레임을 시간의 순서로 순차적으로 나열하고,
서로 인접한 프레임 중, 이후 프레임과 이전 프레임을 블록매칭 기법으로 동일한 부분의 변화된 픽셀을 측정하여, 각 프레임 사이의 변화된 픽셀을 합한 후, 픽셀당 실제 거리의 비를 적용하여 상대위치를 계산하는 것을 특징으로 하는 영상을 이용한 철도시설물 유지보수 검측 시스템.
The method of claim 7, wherein
The relative position with the absolute position display device,
Each frame is sequentially listed in order of time from the frame at the time of shooting the absolute position display device to the current frame,
Measures the changed pixels of the same part among the adjacent frames, the next frame and the previous frame by block matching technique, sums the changed pixels between each frame, and calculates the relative position by applying the ratio of the actual distance per pixel. Railroad facility maintenance inspection system using images.
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|---|---|---|---|
| KR1020120086429A KR101369498B1 (en) | 2012-08-07 | 2012-08-07 | Inspection system for railway ground facility using image processing technology and method thereof |
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