KR100631095B1 - System for collecting and managing construct information by using GIS - Google Patents
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Abstract
본 발명은 건축 구조물 관리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지피에스를 이용한 위치정보와 건축 구조물의 영상 정보를 이용하여 건축 구조물의 정보를 수집하여 관리할 수 있는 지아이에스를 이용한 건축 구조물 정보 수집 및 관리 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a building structure management system, and more specifically, to collect and manage building structure information using GIS that can collect and manage the information of the building structure using the location information using the PS and the image information of the building structure. It's about the system.
본 발명에 따른 지아이에스를 이용한 건축 구조물 균열 정보 수집 및 관리 시스템은 구조물의 균열 영상과 해당 정보 수집기의 위치 정보를 포함하는 구조물 정보를 수집하여 전송하는 정보 수집기와, 정보 수집기에 의해 수집된 구조물 정보를 수신하여 특징정보를 추출하고, 추출된 구조물의 특징정보를 저장하며, 다수의 이용자 단말기의 특징정보 요청에 따라 해당 구조물의 특징정보를 엑세스하여 제공하는 관리서버와, 관리서버와 인터넷을 통해 접속 가능하며, 이용자에 의해 입력되는 구조물의 식별정보를 관리서버로 전송하고, 관리서버로부터 전송되는 해당 구조물의 식별정보에 따른 특징정보를 수신하여 디스플레이 하는 이용자 단말기를 포함하여 구성된다. Building structure crack information collection and management system using the GS according to the present invention is an information collector for collecting and transmitting the structure information including the crack image of the structure and the location information of the information collector, and the structure information collected by the information collector Receiving the feature information, extracting the feature information, storing the feature information of the extracted structure, and accessing and providing the feature information of the structure in accordance with the request of the feature information of the plurality of user terminals, the management server and access through the Internet It is possible to transmit the identification information of the structure input by the user to the management server, and comprises a user terminal for receiving and displaying the characteristic information according to the identification information of the corresponding structure transmitted from the management server.
GIS, GPS, 건축 구조물, 영상 처리, 균열GIS, GPS, building structure, image processing, crack
Description
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지아이에스를 이용한 건축 구조물 정보 수집 및 관리 시스템을 개략적으로 도시한 개요도이다. 1 is a schematic diagram schematically showing a system for collecting and managing building structure information using GIS according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지아이에스를 이용한 건축 구조물 정보 수집 및 관리 시스템의 관리서버를 개략적으로 도시한 블럭도이다. Figure 2 is a block diagram schematically showing a management server of the building structure information collection and management system using the GS according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 균열정보 추출부에 의해 추출된 균열정보를 나타낸 테이블이다. 3 is a table showing the crack information extracted by the crack information extraction unit according to an embodiment of the present invention.
도 4는 균열의 실 측정 데이터를 나타낸 테이블이다. 4 is a table showing actual measurement data of cracks.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 균열정보 추출부에 의해 추출된 균열정보와 실 측정 데이터의 두 데이터간의 오차 범위를 나타낸 테이블이다. FIG. 5 is a table showing an error range between two pieces of data of crack information and real measurement data extracted by the crack information extracting unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지아이에스를 이용한 건축 구조물 정보 수집 및 관리 시스템의 정보 수집기를 개략적으로 도시한 블럭도이다. 6 is a block diagram schematically illustrating an information collector of a system for collecting and managing building structure information using GS according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 발명은 건축 구조물 관리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지피에 스를 이용한 위치정보와 건축 구조물의 영상 정보를 이용하여 건축 구조물의 정보를 수집하여 관리할 수 있는 지아이에스를 이용한 건축 구조물 정보 수집 및 관리 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a building structure management system, and more particularly, to collect building structure information using GIS, which can collect and manage information of a building structure by using location information and image information of the building structure. And a management system.
지리정보시스템(GIS: Geographic Information System)은 인간생활에 필요한 지리적 정보를 효율적으로 활용하기 위한 정보 시스템이다. 이러한 지리정보 시스템은 지리정보와 관련된 속성자료를 통합하여 처리하는 정보 시스템으로써, 다양한 형태의 지리정보를 수집, 저장, 갱신, 처리, 분석, 출력하기 위해 이용되는 하드웨어, 소프트웨어, 지리정보, 인력자원을 총체적으로 포함하고 있다. Geographic Information System (GIS) is an information system for efficiently utilizing geographic information necessary for human life. Such a geographic information system is an information system that integrates and processes attribute data related to geographic information, and is used to collect, store, update, process, analyze, and output various types of geographic information, hardware, software, geographic information, and human resources. It contains in total.
최근 들어 무선 통신 기술과 무선 네트워크 기술 및 PDA나 휴대폰과 같은 모바일 단말기의 발전으로 이용자가 시간과 장소에 구애됨 없이 원하는 정보를 손쉽게 얻을 수 있게 되었다. 지리정보 시스템은 이러한 모바일 관련기술을 접목하여 모바일 GIS분야를 등장시켰으며, 그 대표적인 예가 네비게이션 시스템이다. Recently, with the development of wireless communication technology, wireless network technology, and mobile terminals such as PDAs and mobile phones, users can easily obtain desired information regardless of time and place. Geographic information system has introduced the mobile GIS field by incorporating such mobile related technology, and a representative example is a navigation system.
일반적으로 건축 구조물은 철근과 콘크리트를 이용하여 건설된다. 이러한 철근 콘크리트 구조물의 균열 발생은 시간, 크기, 형태, 진행성 여부 등에 따라 복합적인 원인을 가지고 있다. 일단 균열이 발생하면 그로 인해 구조물의 기능저하 및 여러 가지 위험요소를 유발하기 때문에 적절한 보수방법을 선정하여 보수하여 주는 것이 바람직하다. In general, building structures are constructed using rebar and concrete. Crack generation of such reinforced concrete structures has a complex cause depending on time, size, shape, and progress. Once a crack occurs, it can cause structural deterioration and various risk factors, so it is advisable to select an appropriate repair method and repair it.
건축 구조물의 유지 및 보수에 관한 업무는 건축 전문가가 직접 현장을 방문하여 해당 구조물의 균열 상태를 관찰하고, 그에 대한 적절한 대책을 강구하여 보수를 시행하는 형태가 일반적인 방법이다. 그러나 이와 같은 방법은 많은 전문 인 력이 소요되며, 전문 인력이 직접 현장을 방문하여 관찰하고 보수 대책을 마련하는데 많은 시간이 소요되는 단점이 있다. 또한, 수많은 건축 구조물에 대한 균열 정보를 신속하고 체계적으로 관리하는 것이 사실상 불가능하며, 사람의 주관적인 지식과 경험에 의존하기 때문에 정확한 건축 구조물의 상태를 측정하는데 객관성이 떨어지는 단점이 있다. As for the maintenance and repair of a building structure, the construction expert visits the site in person, observes the crack state of the structure, and takes appropriate measures to perform the repair. However, this method takes a lot of professional manpower, it takes a lot of time for professional personnel to visit the site in person and observe and prepare remedial measures. In addition, it is virtually impossible to quickly and systematically manage the crack information of a large number of building structures, and because it depends on the subjective knowledge and experience of the person, there is a disadvantage that the objectivity is insufficient to accurately measure the condition of the building structure.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 건축 구조물의 균열 영상 데이터를 수집하여 분석된 특징정보를 해당 건축물의 위치정보에 따라 자동으로 분류하여 신속하고 체계적으로 저장 및 관리하는 지아이에스를 이용한 건축 구조물 정보 수집 및 관리 시스템을 제공하는데 있다. The present invention was devised to solve such a problem, using GIS to quickly and systematically store and manage the feature information collected by analyzing the crack image data of the building structure according to the location information of the building. To provide a system for collecting and managing building structure information.
나아가, 저장된 특징정보를 이용자의 요청에 따라 제공하는 지아이에스를 이용한 건축 구조물 정보 수집 및 관리 시스템을 제공하는데 있다. Furthermore, the present invention provides a building structure information collection and management system using GIS which provides stored feature information at the request of a user.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 일 양상에 따른 지아이에스를 이용한 건축 구조물 정보 수집 및 관리 시스템은 건축 구조물을 관리하는 관리자가 자신이 휴대하고 있는 정보 수집기에 구비된 디지털 카메라 또는 정보 수집기와는 별도의 디지털 카메라를 이용하여 해당 구조물의 균열 영상을 촬영하고, 촬영된 균열 영상과 GPS위성으로부터 수신되는 GPS 신호를 통해 산출된 정보 수집기의 위치정보를 포함하는 구조물 정보를 관리서버로 전송한다. Building structure information collection and management system using the GS in accordance with an aspect of the present invention for achieving the above object is separate from the digital camera or information collector provided in the information collector that is carried by the manager who manages the building structure Taking a crack image of the structure by using a digital camera of the structure, and transmits the structure information including the position information of the information collector calculated by the captured crack image and the GPS signal received from the GPS satellite to the management server.
관리서버는 정보 수집기로부터 구조물 정보를 수신하여 정보 수집기의 위치 정보를 추출하고, 해당 위치정보로부터 최단거리의 구조물을 검색한다. 또한, 관리서버는 구조물 정보의 균열 영상을 영상 처리하여 예를 들면, 균열의 면적, 길이, 두께, 진행방향과 같은 특징정보를 추출하고, 추출된 특징정보를 검색된 최단 거리의 구조물별로 저장한다. The management server receives the structure information from the information collector, extracts the location information of the information collector, and retrieves the structure of the shortest distance from the location information. In addition, the management server image-processes the crack image of the structure information, for example, extracts feature information such as the area, length, thickness, direction of the crack, and stores the extracted feature information for each structure of the shortest distance searched.
본 발명의 추가적인 양상에 따라 본 발명에 따른 지아이에스를 이용한 건축 구조물 정보 수집 및 관리 시스템의 관리서버는 다수의 이용자 단말기로 구조물의 특징정보를 제공한다. 이용자가 자신의 단말기, 예를 들면 이동통신 단말기 및 PDA를 포함하는 모바일 단말기 또는 인터넷과 연결된 컴퓨터를 통해 관리서버에 접속한다. 이용자는 관리서버에 접속한 이용자 단말기를 이용하여 원하는 구조물의 이름과 같은 식별정보를 입력하고, 이용자 단말기는 입력된 구조물의 식별정보를 관리서버로 전송한다. 관리서버는 이용자 단말기의 구조물의 식별정보에 따른 해당 구조물의 특징정보를 데이터베이스에서 엑세스하여 해당 이용자 단말기로 전송한다. 이용자 단말기는 관리서버로부터 전송되는 구조물의 특징정보를 수신하여 해당 단말기의 표시수단을 통해 디스플레이 한다. According to a further aspect of the present invention, the management server of the building structure information collection and management system using GS according to the present invention provides the feature information of the structure to a plurality of user terminals. The user connects to the management server through his terminal, for example, a mobile terminal including a mobile communication terminal and a PDA or a computer connected to the Internet. The user inputs identification information such as the name of a desired structure by using a user terminal connected to the management server, and the user terminal transmits the identification information of the input structure to the management server. The management server accesses the feature information of the structure according to the identification information of the structure of the user terminal from the database and transmits it to the user terminal. The user terminal receives the feature information of the structure transmitted from the management server and displays it through the display means of the corresponding terminal.
이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 기술되는 바람직한 실시예를 통해 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily understand and reproduce the present invention.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지아이에스를 이용한 건축 구조물 정보 수집 및 관리 시스템을 개략적으로 도시한 개요도이다. 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 지아이에스를 이용한 건축 구조물 정보 수집 및 관리 시스템은 구조물의 균열 영상과 GPS 위성으로부터 수신되는 GPS 신호로부터 산출된 위치 정 보를 포함하는 구조물 정보를 수집하여 전송하는 정보 수집기(200)와, 정보 수집기(200)에 의해 수집된 구조물 정보를 수신하여 특징정보를 추출하고, 추출된 구조물의 특징정보를 저장하며, 다수의 이용자 단말기(300)의 특징정보 요청에 따라 해당 구조물의 특징정보를 엑세스하여 제공하는 관리서버(100)와, 관리서버(100)와 인터넷을 통해 접속 가능하며, 이용자에 의해 입력되는 구조물의 식별정보를 관리서버(100)로 전송하고, 관리서버(100)로부터 전송되는 해당 구조물의 식별정보에 따른 특징정보를 수신하여 디스플레이 하는 이용자 단말기를 포함하여 구성된다. 1 is a schematic diagram schematically showing a system for collecting and managing building structure information using GIS according to an exemplary embodiment of the present invention. As shown, the building structure information collection and management system using the GS according to the present invention is an information collector for collecting and transmitting the structure information including the position information calculated from the GPS image received from the GPS image and the crack of the structure ( 200 and the structure information collected by the
정보 수집기(200)는 예를 들면, 무선 인터넷 통신이 가능하며, GPS 모듈을 구비한 이동통신 단말기 및 PDA를 포함하는 모바일 단말기 또는 휴대가 가능한 소형의 컴퓨터이면 족하다. 또한, 정보 수집기(200)는 해당 구조물의 균열 영상을 촬영하기 위한 디지털 카메라가 구비되어 있거나 별도의 디지털 카메라를 통해 촬영된 균열 영상을 관리서버(100)로 전송할 수 있다. 건축 구조물의 관리자가 정보 수집기(200)에 구비된 카메라 또는 별도의 디지털 카메라를 통해 구조물의 균열상태를 촬영하면, 정보 수집기(200)는 GPS 위성으로부터 전송되는 GPS 신호를 통해 산출한 해당 정보 수집기(200)의 위치정보, 촬영된 균열 영상 및 해당 정보 수집기(200)의 식별정보를 포함하는 구조물 정보를 관리서버(100)로 전송한다. The
관리서버(100)는 다수의 정보 수집기(200)로부터 전송되는 구조물 정보를 수신하여 정보 수집기(200)의 위치정보를 추출한다. 관리서버(100)는 추출된 위치정보를 통해 해당 정보 수집기(200)가 위치한 곳에서 가장 근접한 건축 구조물을 산출한다. 또한, 관리서버(100)는 구조물 정보에서 균열 영상을 분석하여 특징정보 를 추출하고, 추출된 특징정보를 예를 들면, 구조물의 이름 또는 부여된 코드와 같은 구조물의 식별정보별로 저장한다. 관리서버(100)는 이용자 단말기로부터 구조물의 특징정보 제공 요청에 따른 구조물 식별정보를 수신하여 해당 구조물의 특징정보를 엑세스하여 이용자 단말기로 제공한다. 관리서버(100)에 의해 추출되는 특징정보는 정보 수집기(200)를 통해 수신되는 구조물 정보에서 균열 영상을 추출하고, 해당 균열 영상을 영상 처리하여 얻어진 균열정보이다. 특징정보에 대한 설명은 후술될 관리서버(100)의 구성을 통해 상세히 설명하기로 한다. The
이용자 단말기는 예를 들면, 무선 통신을 통해 관리서버(100)로 접속 가능한 이동통신 단말기 및 PDA를 포함하는 모바일 단말기 또는 인터넷을 통해 관리서버(100)에 접속 가능한 컴퓨터면 족하다. 이용자 단말기는 이용자를 통해 입력되는 예를 들면, 구조물의 이름 또는 구조물에 부여된 코드와 같은 구조물의 식별정보를 이용자 단말기의 식별정보와 함께 관리서버(100)로 전송한다. 관리서버(100)는 이용자 단말기를 통해 전송되는 구조물 식별정보에 따른 특징정보를 엑세스하여 해당 이용자 단말기로 전송한다. 이용자 단말기는 관리서버(100)로부터 전송되는 특징정보를 수신하여 액정표시장치와 같은 표시수단을 통해 해당 특징정보를 디스플레이 한다. For example, the user terminal may be a mobile terminal including a mobile communication terminal and a PDA that can be connected to the
본 발명의 특징적인 양상에 따라 본 발명에 따른 지아이에스를 이용한 건축 구조물 정보 수집 및 관리 시스템의 정보 수집기(200)와 이용자 단말기는 물리적으로 하나의 단말기에 구현될 수 있다. According to a characteristic aspect of the present invention, the
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지아이에스를 이용한 건축 구 조물 정보 수집 및 관리 시스템의 관리서버를 개략적으로 도시한 블럭도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 관리서버(100)는 지도상의 다수의 구조물별 위치정보를 저장하는 구조물 위치정보 데이터베이스(110)와, 다수의 정보 수집기(200)로부터 각각의 정보 수집기(200)의 위치정보와 균열 영상정보를 포함하는 구조물 정보를 수신하는 정보 수집부(120)와, 정보 수집부(120)에 의해 수집된 구조물 정보의 정보 수집기(200) 위치정보로부터 최단 거리의 구조물을 구조물 위치정보 데이터베이스(110)에서 추출하는 구조물 추출부(130)와, 구조물 추출부(130)에 의해 추출된 구조물의 구조물 정보의 영상 정보를 처리하여 해당 구조물의 균열 특징정보를 추출하고, 추출된 특징정보를 구조물별로 특징정보 데이터베이스(150)에 저장하는 특징정보 추출부(140)를 포함하여 구성된다. 2 is a block diagram schematically illustrating a management server of a system for collecting and managing building structure information using GS according to an exemplary embodiment of the present invention. As shown, the
구조물 위치정보 데이터베이스(110)는 지도상에 위치한 구조물별 지리적 위치정보가 저장된다. 구조물의 지리적 위치정보는 수치지도에서 사용되는 예를 들면, 위도/경도와 같은 좌표 값이거나 GPS 좌표 값이 될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 구조물 위치정보 데이터베이스(110)는 국립지리원에서 제작한 실측 수치지도상에 위치한 구조물의 위치정보가 저장된다. The structure
정보 수집부(120)는 정보 수집기(200)로부터 무선 통신 또는 인터넷을 통해 전송되는 정보 수집기(200)의 위치정보와 균열 영상 데이터와 해당 정보 수집기(200)의 식별정보를 포함하는 구조물 정보를 수신하여 구조물 추출부(130)로 전송한다. 구조물 추출부(130)는 정보 수집부(120)에 의해 수집된 구조물 정보로부터 해당 정보 수집기(200)의 위치정보를 추출하고, 해당 정보 수집기(200)의 위치 정 보로부터 최단거리의 구조물을 구조물 위치정보 데이터베이스(110)에서 검색한다. The
구조물 추출부(130)는 정보 수집기(200)로부터 전송되는 위치정보를 기준으로 최단 거리의 구조물을 찾기 위해 다차원 공간 색인 방법으로 지리적 특성을 반영한 공간정보의 색인방법을 사용한다. 예를 들어 설명하면, R-Tree를 응용한 방법을 사용할 수 있다. R-Tree에 저장되는 공간 데이터는 지리적 위치를 기반으로 최소 경계 사각형(MBR : minimum bounding rectangle)안에 단말 노드의 객체로 표현된다. 정보 수집기(200)가 GPS 위성으로부터 전송되는 GPS신호를 통해 산출된 위치정보를 관리서버(100)로 전송하면 관리서버(100)의 구조물 추출부(130)는 정보 수집기(200)의 위치정보를 기준으로 일정 거리내의 영역에 대해 위치기반질의(LDQ : Location Based Query)를 생성하고 생성된 위치기반질의 영역과 겹쳐지는 일정 거리 안에 모든 MBR을 검색 대상으로 가장 가까운 객체를 찾는다. The
특징정보 데이터베이스(150)는 특징정보 추출부(140)에 의해 추출된 해당 구조물의 특징정보를 구조물 별로 저장한다. 본 발명의 특징적인 양상에 따라 본 발명에 따른 특징정보 데이터베이스(150)에 저장되는 구조물별 특징정보는 갱신되지 않고 저장 시간에 따라 개별적으로 저장되어 추후 건축 구조물의 관리 자료로 사용된다. The
특징정보 추출부(140)는 정보 수집부(120)를 통해 수집된 구조물 정보의 균열 영상 데이터를 영상 처리하여 특징정보를 추출한다. 특징정보 추출부(140)는 영상 데이터를 영상 처리에 적합한 포맷으로 변환하는 영상 전처리부(141)와, 영상 전처리부(141)에 의해 변환된 영상 데이터를 이진 영상으로 변환하여 출력하는 영 상 이진화부(142)와, 영상 이진화부(142)에 의해 이진화된 영상 데이터에서 영상 처리에 있어 불필요한 노이즈를 제거하고, 노이즈가 제거된 영상 데이터에서 균열의 길이와 방향성을 검출하기 위해 해당 균열영상을 세선화하는 세선 처리부(143)와, 세선 처리부(143)에 의해 세선화된 균열 영상에서 균열의 면적, 길이, 두께, 진행방향을 추출하여 특징정보 데이터베이스(150)에 저장하는 균열정보 추출부(144)를 포함하여 구성된다. The
일반적으로 디지털 카메라에 의해 촬영되는 영상 데이터는 RGB 포맷으로 구성되어 있다. 이러한 RGB 포맷의 영상 데이터는 처리시간이 많이 소요되며, 구조물의 균열은 새감 또는 질감과는 다르게 미세하고 얇게 진행되는 것이 일반적이다. 따라서, 영상 전처리부(141)는 RGB 포맷으로 전송되는 균열 영상 데이터의 처리 시간절약을 위해 RGB 값을 평균한 그레이 스케일로 변환하여 출력한다. In general, image data photographed by a digital camera is configured in an RGB format. Image data of such RGB format requires a lot of processing time, and the crack of the structure generally proceeds finely and thinly unlike the new texture or texture. Accordingly, the
영상 이진화부(142)는 영상 전처리부(141)에 의해 전처리된 그레이 스케일의 균열 영상 데이터를 Binary Image(이진영상)로 변환한다. 영상 전처리부(141)에 의해 그레이 스케일로 변환된 영상 데이터를 처리하기 위해서는 우선 균열의 패턴인식이 필요하다. 패턴인식은 대상 영상 안에 포함된 균열의 특징을 인식하는 영상 데이터 처리 과정이다. 패턴인식에서의 대상 영상의 종류는 컬러 영상, Gray Scale Image(회색영상), Binary Image(이진영상) 등이 입력영상으로 쓰인다. 상술한 세 가지 영상 중에서 Binary Image는 한 Pixel(화소)이 1과 0 즉, 백과 흑 점으로 매우 간단하게 표시된다. 이것은 배경과 균열 정보를 분리해 내는데 효과적인 방법이다. The
이진화 기법은 g(x,y)라는 화소의 밝기 값에 대해 아래의 수학식 1과 같은 함수로 나타낼 수 있는데 이는 경계 값(Threshold)이라는 용어로 많이 사용되고 있다. 이 경계 값 처리라는 기법은 입력 영상의 각 화소에 대하여 명도가 일정값 이상의 경우에 대응하는 출력 영상의 화소 값을 1로서, 그 외의 경우에는 0으로 하는 것이다. f(x,y), g(x,y)는 각각의 영상처리 후의 (x,y)에 있는 화소의 농담 값을, t는 경계 값을 나타낸다. The binarization technique may express the brightness value of the pixel g (x, y) as a function shown in
0, otherwise 0, otherwise
T = 90% of the subimage average T = 90% of the subimage average
인식된 균열의 길이나 두께 등의 특성을 알아내기 위해 원래의 균열을 변화시키지 않으면서 균열의 중심선을 찾아내는 과정이 필요하다. 세선 처리부(143)는 영상 이진화부(142)에 의해 변환된 이진영상에서 패턴 즉, 균열인식에 불필요한 노이즈를 제거하고, 균열을 세선화 시켜 출력한다. 세선화 이유는 균열의 중심선을 찾기 위함이며, 부가적으로 균열의 형태 분석을 쉽게 하고, 데이터의 양을 최소화하는 것이다. In order to determine the characteristics such as the length and thickness of the recognized crack, it is necessary to find the center line of the crack without changing the original crack. The thin
균열정보 추출부(144)는 영상 세선 처리부(143)에 의해 세선화된 균열이 차지하는 면적, 길이, 두께, 방향성을 추출한다. 균열정보 추출부(144)는 균열의 면적과 길이를 모든 잡음요소가 제거된 후, 각각의 이진화 영상과 skeleton의 남은 'ON' 픽셀의 갯수를 세어 추출한다. 균열의 두께를 9픽셀 단위로 skeleton을 받아 line fitting algorithm을 이용하여 그 선을 가장 잘 나타내는 식을 구한다. 그리고 구한 식을 90도 회전시켜 선분에 직교하는 선분을 산출한다. 이 산출된 선을 따라서 중심점에서 양방향으로 진행하다 크랙의 에지 부분과 만나면 중심점에서 그 점까지의 거리를 계산한다. 이 특징들은 모두 연산 후에 최종적으로 템플릿에서 산출한 1mm 당 차지하는 픽셀의 수로 나누어 두께를 산출한다. 균열의 진행방향을 얻기 위해서 균열정보 추출부(144)는 전체 skeleton을 10개의 부분으로 분할하고, 각 시작점과 끝점을 찾아 그 방향을 계산한 후 10개의 값을 평균하여 전체 균열의 진행 방향을 계산한다. The crack
도 3 내지 도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 균열정보 추출부(144)에 의해 추출된 균열정보, 실 측정 데이터 및 두 데이터간의 오차 범위를 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 결과 수치와 실측 데이터의 오차범위는 평균 3% 미만을 보였다. 3 to 5 show the error information between the crack information, the actual measurement data and the two data extracted by the crack
본 발명의 추가적인 양상에 따라 본 발명에 따른 지아이에스를 이용한 건축 구조물 정보 수집 및 관리 시스템의 관리서버(100)는 이용자 단말기로부터 전송되는 구조물 식별정보에 따라 해당 구조물의 특징정보를 특징정보 데이터베이스(150)에서 엑세스하여 해당 이용자 단말기로 제공하는 특징정보 제공부(160)를 더 포함하여 구성될 수 있다. According to an additional aspect of the present invention, the
특징정보 제공부(160)는 다수의 이용자 단말기로부터 구조물 특징정보 제공 요청에 따라 해당 구조물의 특징정보를 특징정보 데이터베이스(150)에서 엑세스하여 해당 이용자 단말기로 제공한다. 이용자가 자신의 단말기 예를 들면, 이동통신 단말기 및 PDA를 포함하는 모바일 단말기 또는 인터넷과 연결된 컴퓨터를 통해 관리서버(100)에 접속한다. 이용자는 조회를 원하는 구조물의 예를 들면, 구조물의 이름이나 구조물에 임의로 할당된 코드를 입력한다. 이용자 단말기는 구조물의 식별정보를 입력받아 해당 단말기의 식별정보와 함께 관리서버(100)로 전송한다. 관리서버(100)는 이용자 단말기로부터 전송되는 구조물의 식별정보를 특징정보 제공부(160)로 출력한다. 특징정보 제공부(160)는 해당 구조물의 식별정보에 대응되는 구조물의 특징정보 즉, 균열의 면적, 길이, 두께 진행방향 정보를 특징정보 데이터베이스(150)에서 엑세스하여 해당 이용자 단말기로 전송한다. The feature
특징정보 제공부(160)는 이용자 단말기(300)와 TCP/IP 인터페이스에 의해 다중으로 연결된다. 인터넷을 이용한 데이터 전송 방법에는 TCP(Transmission Control Protocol)와 UDP(User Datagram Protocol)가 있다. UDP는 데이터 전송에 있어서 실시간 전송에는 유리하지만 데이터의 무결성을 보장하지는 않는다. 인터넷 방송이나, 인터넷 폰 같은 실시간 전송이 중요한 경우는 UDP 방식을 사용하나 연결 설정이나 흐름제어, 오류제어가 필요한 경우는 TCP를 사용하며, 본 발명에서는 관리서버(100)로 접속하는 이용자 단말기(300)간의 데이터 전송을 TCP를 이용하였다.The feature
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지아이에스를 이용한 건축 구조물 정보 수집 및 관리 시스템의 정보 수집기를 개략적으로 도시한 블럭도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 정보 수집기(200)는 관리서버(100)와 데이터를 송수신하는 통신부(210)와, 입력부(220)와, 정보 수집기(200)의 메뉴 및 동작 상태 를 디스플레이 하는 표시부(230)와, 구조물의 균열부위의 영상 데이터를 촬영하여 출력하는 카메라(240)와, 지피에스 위성으로부터 지피에스 신호를 수신하여 출력하는 지피에스 모듈(250)과, 정보 수집기(200) 전반을 제어하며, 지피에스 모듈(250)로부터 출력되는 지피에스 신호로부터 해당 정보 수집기(200)의 위치정보를 산출하여 출력하는 위치정보 산출부(261)와, 카메라(240)로부터 출력되는 영상 데이터와 위치정보 산출부(261)로부터 출력되는 위치정보를 포함하는 구조물 정보를 생성하여 관리서버(100)로 전송하는 정보 제공부(262)를 포함하는 제어부(260)와, 정보 수집기(200)의 식별정보와 해당 정보 수집기(200)를 구동하는 운영 프로그램이 저장되는 메모리(270)를 포함하여 구성된다. 6 is a block diagram schematically illustrating an information collector of a system for collecting and managing building structure information using GS according to an exemplary embodiment of the present invention. As shown, the
통신부(210), 입력부(220), 표시부(230) 및 메모리(270)는 주지 관용의 기술이 될 수 있어 그 상세한 설명은 생략한다. 카메라(240)는 일반적으로 이동통신 단말기 PDA에 구비된 디지털 카메라이며, 부가적으로 일반 디지털 카메라로 촬영한 영상이 사용될 수 있다. 지피에스 모듈(250)은 지피에스 위성으로부터 전송되는 GPS 신호를 수신하여 위치정보 산출부(261)로 출력한다. The
제어부(260)는 정보 수집기(200) 장치 전반을 제어하며, 위치정보 산출부(261)와, 정보 제공부(262)를 포함한다. 위치정보 산출부(261)는 지피에스 모듈(250)에 의해 수신되는 GPS 신호로부터 현재 정보 수집기(200)의 지리적 위치에 따른 위치정보를 산출하여 정보 제공부(262)로 출력한다, 정보 제공부(262)는 위치정보 산출부(261)에 의해 산출된 위치정보와 카메라(240)로부터 출력되는 균열 영상 데이터를 포함하는 구조물 정보를 생성하여 관리서버(100)로 전송한다. The
부가적으로 정보 제공부(262)는 이용자가 입력한 예를 들면, 구조물의 이름 또는 임의로 할당받은 구조물의 코드와 같은 구조물의 식별정보를 해당 균열 영상과 함께 관리서버(100)로 전송할 수 있다. 관리서버(100)는 정보 수집기(200)로부터 전송되는 균열 영상을 분석하여 추출한 특징정보를 구조물의 식별정보별로 저장한다. Additionally, the
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 지아이에스를 이용한 건축 구조물 정보 수집 및 관리 시스템은 정보 수집기에 의해 전송되는 건축 구조물의 균열 영상과 해당 건축 구조물의 위치정보를 분석하여 건축 구조물의 균열 정도를 측정함으로써, 모바일 단말기를 기반으로 지아이에스 환경에서의 지리정보를 활용한 효율적인 시설물 관리 데이터베이스를 구축할 수 있으며, 구축된 시설물 관리 데이터베이스는 건축 구조물의 관리 시스템의 구현시 유용한 자료로 활용될 수 있는 효과를 갖는다. As described above, the building structure information collection and management system using the GS according to the present invention by analyzing the crack image of the building structure transmitted by the information collector and the location information of the building structure by measuring the degree of cracking of the building structure In addition, based on the mobile terminal, an efficient facility management database using geographic information in the GS environment can be constructed, and the constructed facility management database can be used as a useful material when implementing a management system for building structures. .
또한, 객관적인 균열 정도를 측정할 수 있어 전문인력의 요구 및 균열의 발견에서 보수에 이르기까지 소요되는 자원을 절약하는 효과를 갖는다. In addition, it is possible to measure the degree of objective cracking has the effect of saving the resources required from the needs of professionals and from the discovery of cracks to repair.
또한, 다수의 이용자 단말기의 정보 요청에 따라 해당 건축 구조물의 균열 정보를 인터넷을 통해 제공할 수 있는 장점을 갖는다. In addition, there is an advantage that can provide the crack information of the building structure over the Internet according to the information request of a plurality of user terminals.
이상에서 본 발명은 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명되었지만 여기에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 당업자라면 자명하게 도출 가능한 많은 변형 예들을 포괄하도록 의도된 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되 어져야 한다.The present invention has been described above with reference to preferred embodiments, but is not limited thereto, and is interpreted by the appended claims, which are intended to cover many modifications that will be apparent to those skilled in the art without departing from the scope of the present invention. Should be done.
Claims (9)
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