KR100898061B1 - Hybrid tunnel scanning instrument - Google Patents

Hybrid tunnel scanning instrument Download PDF

Info

Publication number
KR100898061B1
KR100898061B1 KR1020070051038A KR20070051038A KR100898061B1 KR 100898061 B1 KR100898061 B1 KR 100898061B1 KR 1020070051038 A KR1020070051038 A KR 1020070051038A KR 20070051038 A KR20070051038 A KR 20070051038A KR 100898061 B1 KR100898061 B1 KR 100898061B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
acquisition device
image acquisition
laser scanner
tunnel
image
Prior art date
Application number
KR1020070051038A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20080103820A (en
Inventor
사공명
이준석
Original Assignee
한국철도기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국철도기술연구원 filed Critical 한국철도기술연구원
Priority to KR1020070051038A priority Critical patent/KR100898061B1/en
Publication of KR20080103820A publication Critical patent/KR20080103820A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100898061B1 publication Critical patent/KR100898061B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/16Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M5/00Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings
    • G01M5/0033Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings by determining damage, crack or wear
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/10Scanning
    • G01N2201/108Miscellaneous
    • G01N2201/1087Focussed scan beam, e.g. laser

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

본 발명은 영상 혹은 레이저를 활용한 터널 스캐너의 단점을 해결하기 위한 것으로서, 터널의 내부를 일차적으로 검측하는 레이저 스캐너; 상기 레이저 스캐너 검색 후 검색결과를 전달받고, 전달된 데이터를 통해 추가적으로 검측하는 영상 취득장치; 및 상기 레이저 스캐너 및 영상 취득장치로부터 획득된 데이터를 처리 및 분석하는 중앙처리장치를 포함하는 하이브리드 터널 스캐닝 장치에 관한 것이다. The present invention is to solve the shortcomings of a tunnel scanner using an image or a laser, comprising: a laser scanner for primarily detecting the inside of a tunnel; An image acquisition device that receives a search result after the laser scanner search and additionally detects the data through the transferred data; And a central processing unit for processing and analyzing data acquired from the laser scanner and the image capturing apparatus.

본 발명에 의하면, 레이저 스캐닝에 의하여 터널 내부를 일차적으로 스캐닝하고, 이에 따를 추출 데이터를 통해 결함부위 및 추가 촬영요부를 영상 촬영장치를 통해 촬영하여 영상 데이터를 획득함으로써, 보다 빠르고 정확한 터널 내의 스캐닝이 가능하고, 레이저 스캐닝과 영상 스캐닝의 접목으로 영상이 3차원 좌표값을 가질 수 있어 다양한 표현이 가능하여 종합 터널유지관리 시스템으로 구현될 수 있는 하이브리드 터널 스캐닝 장치를 제공하는 효과를 갖는다.According to the present invention, by scanning the interior of the tunnel primarily by laser scanning, and by using the imaging data to capture the defects and additional imaging portion through the image pickup device to obtain the image data, faster and more accurate scanning in the tunnel It is possible to combine the laser scanning and the image scanning, the image can have a three-dimensional coordinate value can be a variety of expressions have the effect of providing a hybrid tunnel scanning device that can be implemented as a comprehensive tunnel maintenance system.

터널 스캐닝 장치, 레이저 스캐너, 영상 스캐너. Tunnel scanning device, laser scanner, video scanner.

Description

하이브리드 터널 스캐닝 장치{Hybrid tunnel scanning instrument}Hybrid tunnel scanning instrument

도1은 종래기술에 따른 터널 스캐닝 및 측정결과를 개략적으로 나타낸 사진 및 측정도.1 is a photograph and measurement diagram schematically showing a tunnel scanning and measurement results according to the prior art.

도2는 본 발명에 따른 하이브리드 터널 스캐닝 장치를 개략적으로 나타낸 사시도. Figure 2 is a perspective view schematically showing a hybrid tunnel scanning device according to the present invention.

도3은 본 발명에 따른 하이브리드 터널스캐너의 광원-렌즈일체형 영상취득장치를 개략적으로 나타낸 사시도.3 is a perspective view schematically showing a light source-lens integrated image acquisition device of a hybrid tunnel scanner according to the present invention;

도4는 본 발명에 따른 하이브리드 터널 스캐닝 장치에 의한 영상데이터 획득과정을 개략적으로 나타낸 순서도. Figure 4 is a flow chart schematically showing the image data acquisition process by the hybrid tunnel scanning apparatus according to the present invention.

도5는 도4에 나타낸 순서도에서 단계별로 획득된 데이터를 개략적으로 나타낸 이미지 및 그래프. FIG. 5 is an image and graph schematically showing data obtained step by step in the flowchart shown in FIG. 4; FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 설명* Description of the main parts of the drawings

100 : 하이브리드 터널 스캐닝 장치 110 : 레이저 스캐너100: hybrid tunnel scanning device 110: laser scanner

120 : 영상 취득장치 130 : 영상 취득장치 구동부120: image acquisition device 130: image acquisition device driver

140 : 자주식 대차 200 : 터널 라이닝140: self-propelled bogie 200: tunnel lining

본 발명은 하이브리드 터널 스캐닝 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 레이저와 영상을 동시에 포함하고, 레이저 스캐닝 데이터로부터 실시간으로 데이터의 내용을 분석처리하고, 터널내의 이상부(라이닝 손상부 및 시설물)를 검측하고, 해당위치의 좌표값을 도출하면, 상기 좌표값을 바탕으로 해당위치에 국부적인 영상을 촬영 및 데이터를 획득하여 보다 정확하고 효율적인 스캐닝이 가능한 하이브리드 터널 스캐닝 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a hybrid tunnel scanning device. More specifically, the present invention includes a laser and an image simultaneously, and analyzes the contents of the data in real time from the laser scanning data, detects abnormalities (lining damage and facilities) in the tunnel, and derives coordinate values of the corresponding position. Then, the present invention relates to a hybrid tunnel scanning device capable of more accurate and efficient scanning by capturing a local image at a corresponding position and acquiring data based on the coordinate values.

종래에는 차량, 기차, 지하철이 운행되는 터널을 스캐닝하기 위해 영상을 활용한 방법과 레이저를 활용한 방법이 사용되어 왔다. 그리고 영상촬영에 의한 영상을 활용한 방법은 터널의 크기 및 형상에 적합한 조명 설비를 설치하고, 일정한 속도로 터널 라이닝 벽면을 라인 카메라 또는 비디오 카메라로 촬영하는 방식으로 구현된다. 그리고, 레이저를 활용한 방법의 경우, 스캐너에 의한 스캐닝결과를 통해 터널의 상태를 확인할 수 있다.Conventionally, a method using an image and a method using a laser have been used for scanning a tunnel in which a vehicle, a train, a subway is operated. In addition, the method using the image by the image capturing is implemented by installing a lighting equipment suitable for the size and shape of the tunnel, and photographing the tunnel lining wall with a line camera or a video camera at a constant speed. And, in the case of using the laser, it is possible to check the state of the tunnel through the scanning result by the scanner.

보다 구체적으로 도1은 종래기술에 따른 터널스캐너 및 측정결과를 개략적으로 나타낸 것으로서, 도1의 (a)는 영상장비를 이용하여 터널을 스캐닝하는 상태를 개략적으로 나타낸 사진이고, 도1의 (a')는 영상장비에 의해 스캐닝된 측정결과를 나타낸 영상이다. 이와같이, 영상을 활용하여 터널을 스캐닝할 경우에는 사전에 조 명의 설치등의 작업이 요구되므로 작업성이 떨어지며 터널 전 단면을 스캐닝해야 함에 따라 판독해야할 데이터의 양이 상당히 많은 문제점을 지니고 있다.More specifically, FIG. 1 schematically shows a tunnel scanner and a measurement result according to the prior art, and FIG. 1 (a) is a photograph schematically showing a state of scanning a tunnel using an imaging device, and FIG. ') Is an image showing the measurement result scanned by the imaging device. As such, when scanning a tunnel by using an image, installation of lighting is required in advance, so workability is inferior and the amount of data to be read has to be read as the entire tunnel is scanned.

그리고, 도1의 (b)는 지하철 터널을 나타낸 것이고, 도1의 (b')은 레이저로 스캐닝된 결과를 나타낸 데이터이다. 이와 같이, 레이저를 활용한 스캐닝의 경우에는 레이저 자체의 정밀도에 결과가 좌우된다. 또한, 레이저데이터의 경우 정밀도는 다소 떨어지나 터널의 내공변위 측정 및 건축한계선 확인에 적용이 가능하며 반사강도의 터널의 형상적 특성을 이용하여 라이닝 표면상에서 이상개소가 위치하는 지점을 찾아낼 수 있다. 그러나 터널상에 위치하고 있는 미세 크랙에 대한 검측은 레이저에 의한 스캐닝으로 한계가 있는 문제점을 지니고 있다. 1 (b) shows a subway tunnel, and FIG. 1 (b ′) shows data indicating a result of scanning with a laser. As described above, in the case of scanning using a laser, the result depends on the accuracy of the laser itself. In addition, the accuracy of the laser data is somewhat reduced, but it can be applied to the measurement of the hole displacement of the tunnel and the confirmation of the construction limit line, and it is possible to find the point where the abnormal point is located on the lining surface by using the tunnel's geometrical characteristics. However, the detection of fine cracks located on the tunnel has a problem of limitation due to the scanning by the laser.

따라서, 본 발명은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 레이저 스캐닝에 의하여 터널 내부를 일차적으로 스캐닝하고, 이에 따를 추출 데이터를 통해 결함부위 및 추가 촬영요부를 영상 촬영장치를 통해 촬영하여 영상 데이터를 획득함으로써, 보다 빠르고 정확한 터널 내의 스캐닝이 가능한 하이브리드 터널 스캐닝 장치를 제공하기 위한 것이다. Accordingly, the present invention has been proposed to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to primarily scan the inside of a tunnel by laser scanning, and to extract defects and additional photographing elements through extraction data according to the imaging apparatus. It is to provide a hybrid tunnel scanning device capable of scanning in a faster and more accurate tunnel by acquiring the image data by photographing through.

본 발명의 다른 목적은 레이저 스캐닝과 영상 스캐닝의 접목으로 영상이 3차원 좌표값을 가질 수 있어 다양한 표현이 가능하여 종합 터널유지관리 시스템으로 구현될 수 있는 하이브리드 터널 스캐닝 장치를 제공하기 위한 것이다. Another object of the present invention is to provide a hybrid tunnel scanning apparatus that can be implemented as a comprehensive tunnel maintenance system by allowing a variety of expressions can be achieved by the combination of laser scanning and image scanning.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 터널의 내부를 일차적으로 검측하는 레이저 스캐너; 상기 레이저 스캐너 검색 후 검색결과를 전달받고, 전달된 데이터를 통해 추가로 검측하는 영상 취득장치; 상기 영상 취득장치를 구동시키는 영상 취득장치 구동부; 상기 레이저 스캐너에 의해 측정된 데이터를 통해 촬영개소 특성 및 좌표를 추출하는 레이저 스캐너 제어부와, 상기 영상 취득장치에 의해 획득된 영상데이터를 통해 국부영상을 획득하는 영상 취득장치 제어부를 포함하는 중앙처리장치; 및 상기 레이저 스캐너, 영상 취득장치, 중앙처리장치가 장착되는 자주식 대차를 포함하는 하이브리드 터널 스캐닝 장치를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a laser scanner for primarily detecting the inside of a tunnel; An image acquisition device that receives a search result after the laser scanner search and additionally detects the data through the transferred data; An image acquisition device driver for driving the image acquisition device; A central processing unit including a laser scanner control unit for extracting characteristics and coordinates of a photographing location from the data measured by the laser scanner, and an image acquisition device control unit for obtaining a local image through the image data acquired by the image acquisition device; ; And it provides a hybrid tunnel scanning device comprising a self-propelled bogie is equipped with the laser scanner, the image acquisition device, the central processing unit.

또한, 상기 레이저 스캐너는 자주식 대차 이동방향 전방부에 장착되고, 상기 영상취득장치는 자주식 대차 이동방향에 대하여 레이저 스캐너의 후방으로 장착된다. In addition, the laser scanner is mounted to the front of the self-propelled bogie moving direction, the image acquisition device is mounted to the rear of the laser scanner with respect to the self-propelled bogie moving direction.

또한, 상기 영상 취득장치는 카메라; 상기 카메라의 렌즈 전방에 장착되는 광원; 영상 취득장치와 터널 벽면간의 일정한 거리를 유지하기 위하여 레이저 거리 측정기를 포함한다. In addition, the image acquisition device is a camera; A light source mounted in front of the lens of the camera; It includes a laser range finder to maintain a constant distance between the image acquisition device and the tunnel wall surface.

삭제delete

그리고, 상기 중앙처리장치는 상기 레이저 스캐너 제어부로부터 좌표값을 전달받아 영상 취득장치에 전달라고 영상 취득장치의 구동을 제어하는 영상 취득장치 구동 제어부를 더 포함한다. The central processing unit further includes an image acquisition device driving control unit which receives the coordinate values from the laser scanner control unit and controls the driving of the image acquisition device to be transferred to the image acquisition device.

또한, 상기 레이저 스캐너에 의해 측정된 데이터는 레이저 스캐너 제어부에 의해 가상공학을 위한 시설물 관리에 사용되고, 상기 영상 취득장치 제어부를 통해 이미지 처리 및 분석을 하여 종합터널 유지 관리 시스템으로 구현된다. In addition, the data measured by the laser scanner is used for facility management for virtual engineering by the laser scanner control unit, the image processing and analysis through the image acquisition device control is implemented as a comprehensive tunnel maintenance system.

이하, 본 발명에 따른 하이브리드 터널 스캐닝 장치의 바람직한 구체예에 대한 구성, 기능 및 효과에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the configuration, function and effects of the preferred embodiment of the hybrid tunnel scanning apparatus according to the present invention will be described in detail.

도2는 본 발명에 따른 하이브리드 터널 스캐닝 시스템을 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도면에 나타낸 바와 같이, 상기 하이브리드 터널 스캐닝 시스템(100)은 레이저 스캐너(110), 영상 취득장치(120), 영상 취득장치 구동부(130) 및 자주식 대차(140)를 포함한다. 2 is a perspective view schematically showing a hybrid tunnel scanning system according to the present invention. As shown in the figure, the hybrid tunnel scanning system 100 includes a laser scanner 110, an image acquisition device 120, an image acquisition device driver 130, and a self-propelled bogie 140.

상기 레이저 스캐너(110)는 터널의 라이닝 및 시설물 등 터널내부에 대한 스캐닝을 일차적으로 수행하기 위한 것으로서 자주식 대차(140)의 이동방향 전방부에 장착된다. The laser scanner 110 is for primarily scanning the inside of the tunnel, such as lining and facilities of the tunnel, and is mounted to the front of the self-propelled bogie 140 in the moving direction.

그리고, 상기 영상 취득장치(120)는 레이저 스캐너(110)에 의한 1차 스캐닝 이후, 터널내의 결함부를 2차로 스캐닝하여 영상데이터를 얻기 위한 것으로서, 영상 취득장치 구동부(130)에 의해 이동가능하도록 자주식 대차(140)에 장착된다. 또한, 상기 영상 취득장치(120)는 레이저 스캐닝 이후에 2차로 스캐닝을 하기 위한 것으로 자주식 대차(140)의 이동방향에 대하여 레이저 스캐너(110)의 후방으로 장착되고, 국부개소의 영상촬영뿐만 아니라, 여러 개소에 대한 촬영 및 측정을 위해 여러대의 카메라가 장착되는 것이 바람직하다. In addition, the image acquisition device 120 is to obtain image data by scanning the defect part in the tunnel secondarily after the primary scanning by the laser scanner 110, and is self-propelled so as to be movable by the image acquisition device driver 130. It is mounted to the truck 140. In addition, the image acquisition device 120 is to perform the secondary scanning after the laser scanning is mounted to the rear of the laser scanner 110 with respect to the moving direction of the self-propelled bogie 140, as well as to take a local image It is preferable to mount several cameras for shooting and measuring several places.

또한, 본 발명은 상기 레이저 스캐너 및 영상 취득장치로부터 획득된 데이터를 처리 및 분석하는 중앙처리장치를 포함하고, 상기 중앙처리장치는 레이저 스캐너에 의해 측정된 데이터를 통해 촬영개소 특성 및 좌표를 추출하는 레이저 스캐너 제어부 및 영상 취득장치에 의해 획득된 영상데이터를 통해 국부영상을 획득하는 영상 취득장치 제어부를 포함한다. In addition, the present invention includes a central processing unit for processing and analyzing the data obtained from the laser scanner and the image acquisition device, the central processing unit extracts the characteristics and coordinates of the photographing location through the data measured by the laser scanner It includes a laser scanner control unit and an image acquisition device control unit for obtaining a local image through the image data obtained by the image acquisition device.

이하, 본 발명에 따른 하이브리드 터널 스캐닝 장치의 각각 구성요소와 이에 따른 기술구현에 대하여 자세히 기술한다.Hereinafter, each component of the hybrid tunnel scanning apparatus according to the present invention and the technical implementation thereof will be described in detail.

도3은 본 발명에 따른 하이브리드 터널 스캐닝 장치의 광원-렌즈일체형 영상취득장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.3 is a perspective view schematically showing a light source-lens integrated image acquisition device of a hybrid tunnel scanning device according to the present invention.

도면에 나타낸 바와 같이, 상기 영상취득장치(120)는 카메라(121)와 광원(122)을 일체로 포함한다. 그리고, 넓은 영역을 촬영하기 위하여 여러 대의 카메라가 합체되고, 카메라(121)의 렌즈 전방에는 광원(112)이 설치된다. 또한 영상 취득장치와 터널 벽면간의 일정한 거리를 유지하기 위하여 레이저 거리 측정기(123)가 장착되어, 상기 영상취득장치(120)는 영상 취득장치 구동부(130)에 의해 터널 라이닝(200)과 일정한 거리가 유지된다. As shown in the figure, the image acquisition device 120 includes a camera 121 and a light source 122 integrally. In order to capture a wide area, several cameras are integrated, and a light source 112 is installed in front of the lens of the camera 121. In addition, in order to maintain a constant distance between the image acquisition device and the tunnel wall surface is equipped with a laser range finder 123, the image acquisition device 120 is a constant distance from the tunnel lining 200 by the image acquisition device driver 130 maintain.

도4는 본 발명에 따른 하이브리드 터널스캐너에 의한 영상데이터 획득과정을 개략적으로 나타낸 순서도이고, 도5는 도4에 나타낸 순서도에서 단계별로 획득된 데이터를 개략적으로 나타낸 이미지 및 그래프이다.4 is a flowchart schematically showing a process of acquiring image data by a hybrid tunnel scanner according to the present invention, and FIG. 5 is an image and graph schematically showing data acquired step by step in the flowchart shown in FIG.

도면에 나타낸 바와 같이, 자주식 대차(140)가 터널을 축방향으로 이동하면서 레이저 스캐너(110)에 의해 검출된 측정데이터는 레이저 스캐너 제어부로 전송되고, 상기 레이저 스캐너 제어부는 획득된 측정데이터를 통해 도5의 (a)에 나타낸 바와 같이, 촬영개소 특성 및 좌표를 추출하고, 이상부 또는 추가관찰 요부를 판별하여 이에 대한 좌표값을 영상 취득장치 구동 제어부로 전송한다. 상기 영상 취득장치 구동제어부는 레이저 스캐너 제어부를 통해 받은 좌표값을 영상 취득장치(120)로 전달하고, 영상 취득장치(120)는 이에 대한 좌표를 영상촬영을 하고 영상데이터를 획득하고, 영상 취득장치 제어부는 도5의 (b)에 나타낸 바와 같이, 국부영상을 획득한다. 또한, 레이저 스캐너에 의해 측정된 데이터는 레이저 스캐너 제어부에 의해 가상공학을 위한 시설물 관리에 사용되고, 상기 영상 취득장치 제어부를 통해 도5의 (c)에 나타낸 바와 같이, 이미지 처리 및 분석을 하여 종합터널 유지 관리 시스템으로 구현된다. As shown in the figure, the measurement data detected by the laser scanner 110 is transmitted to the laser scanner control unit while the self-propelled bogie 140 moves in the axial direction of the tunnel, and the laser scanner control unit uses the obtained measurement data. As shown in 5 (a), the characteristic and coordinates of the photographing location are extracted, the abnormality or the additional observation main part is determined, and the coordinate value thereof is transmitted to the image acquisition apparatus driving control unit. The image acquisition device driving control unit transmits the coordinate values received through the laser scanner control unit to the image acquisition device 120, and the image acquisition device 120 captures the coordinates thereof and acquires image data, and acquires the image data. As shown in FIG. 5B, the controller acquires a local image. In addition, the data measured by the laser scanner is used for facility management for virtual engineering by the laser scanner control unit, as shown in Fig. 5 (c) through the image acquisition device control unit, the image processing and analysis to perform a comprehensive tunnel Implemented as a maintenance system.

따라서, 본 발명에 따른 하이브리드 터널 스캐닝 장치는 3차원 스캐닝 기술을 이용하고, 영상과 레이저 스캐닝 데이터가 혼용 및 결합되고, 영상처리 기술에 의하여 구조물 모니터링 및 유지관리에 적용된다. Therefore, the hybrid tunnel scanning apparatus according to the present invention uses a three-dimensional scanning technique, the image and laser scanning data are mixed and combined, and applied to the structure monitoring and maintenance by the image processing technique.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and drawings, and various permutations, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those who have

상술된 바와 같이, 본 발명에 의하면 레이저 스캐닝에 의하여 터널 내부를 일차적으로 스캐닝하고, 이에 따를 추출 데이터를 통해 결함부위 및 추가 촬영요부를 영상 촬영장치를 통해 촬영하여 영상 데이터를 획득함으로써, 보다 빠르고 정확한 터널 내의 스캐닝이 가능하고, 레이저 스캐닝과 영상 스캐닝의 접목으로 영상이 3차원 좌표값을 가질 수 있어 다양한 표현이 가능하여 종합 터널유지관리 시스템으로 구현될 수 있는 하이브리드 터널 스캐닝 장치를 제공하는 효과를 갖는다.As described above, according to the present invention, by scanning the inside of the tunnel primarily by laser scanning, and acquiring the defect portion and the additional photographing main portion through the image photographing apparatus through the extraction data according to the extraction data, thereby obtaining faster and more accurate data. In-tunnel scanning is possible, and the image can have a three-dimensional coordinate value by combining laser scanning and image scanning, and thus various expressions can be provided, thereby providing a hybrid tunnel scanning device that can be implemented as a comprehensive tunnel maintenance system. .

Claims (7)

터널의 내부를 일차적으로 검측하는 레이저 스캐너;A laser scanner that primarily detects the interior of the tunnel; 상기 레이저 스캐너 검색 후 검색결과를 전달받고, 전달된 데이터를 통해 추가로 검측하는 영상 취득장치; An image acquisition device that receives a search result after the laser scanner search and additionally detects the data through the transferred data; 상기 영상 취득장치를 구동시키는 영상 취득장치 구동부;An image acquisition device driver for driving the image acquisition device; 상기 레이저 스캐너에 의해 측정된 데이터를 통해 촬영개소 특성 및 좌표를 추출하는 레이저 스캐너 제어부와, 상기 영상 취득장치에 의해 획득된 영상데이터를 통해 국부영상을 획득하는 영상 취득장치 제어부를 포함하는 중앙처리장치; 및A central processing unit including a laser scanner control unit for extracting characteristics and coordinates of a photographing location from the data measured by the laser scanner, and an image acquisition device control unit for obtaining a local image through the image data acquired by the image acquisition device; ; And 상기 레이저 스캐너, 영상 취득장치, 중앙처리장치가 장착되는 자주식 대차를 포함하여 구성되되,The laser scanner, the image acquisition device, including a self-propelled bogie is equipped with a central processing unit, 상기 영상 취득장치는 카메라; 상기 카메라의 렌즈 전방에 장착되는 광원; 영상 취득장치와 터널 벽면간의 일정한 거리를 유지하기 위하여 레이저 거리 측정기를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 터널 스캐닝 장치.The image acquisition device includes a camera; A light source mounted in front of the lens of the camera; Hybrid tunnel scanning device comprising a laser range finder to maintain a constant distance between the image acquisition device and the tunnel wall surface. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 터널의 내부를 일차적으로 검측하는 레이저 스캐너;A laser scanner that primarily detects the interior of the tunnel; 상기 레이저 스캐너 검색 후 검색결과를 전달받고, 전달된 데이터를 통해 추가로 검측하는 영상 취득장치;An image acquisition device that receives a search result after the laser scanner search and additionally detects the data through the transferred data; 상기 영상 취득장치를 구동시키는 영상 취득장치 구동부;An image acquisition device driver for driving the image acquisition device; 상기 레이저 스캐너에 의해 측정된 데이터를 통해 촬영개소 특성 및 좌표를 추출하는 레이저 스캐너 제어부와, 상기 영상 취득장치에 의해 획득된 영상데이터를 통해 국부영상을 획득하는 영상 취득장치 제어부를 포함하는 중앙처리장치; 및A central processing unit including a laser scanner control unit for extracting characteristics and coordinates of a photographing location from the data measured by the laser scanner, and an image acquisition device control unit for obtaining a local image through the image data acquired by the image acquisition device; ; And 상기 레이저 스캐너, 영상 취득장치, 중앙처리장치가 장착되는 자주식 대차를 포함하여 구성되되,The laser scanner, the image acquisition device, including a self-propelled bogie is equipped with a central processing unit, 상기 중앙처리장치는 상기 레이저 스캐너 제어부로부터 좌표값을 전달받아 영상 취득장치에 전달하고 영상 취득장치의 구동을 제어하는 영상 취득장치 구동 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 터널 스캐닝 장치.And the central processing unit further includes an image acquisition device driving control unit which receives coordinate values from the laser scanner control unit, transfers the coordinate values to the image acquisition device, and controls the driving of the image acquisition device. 터널의 내부를 일차적으로 검측하는 레이저 스캐너;A laser scanner that primarily detects the interior of the tunnel; 상기 레이저 스캐너 검색 후 검색결과를 전달받고, 전달된 데이터를 통해 추가로 검측하는 영상 취득장치;An image acquisition device that receives a search result after the laser scanner search and additionally detects the data through the transferred data; 상기 영상 취득장치를 구동시키는 영상 취득장치 구동부;An image acquisition device driver for driving the image acquisition device; 상기 레이저 스캐너에 의해 측정된 데이터를 통해 촬영개소 특성 및 좌표를 추출하는 레이저 스캐너 제어부와, 상기 영상 취득장치에 의해 획득된 영상데이터를 통해 국부영상을 획득하는 영상 취득장치 제어부를 포함하는 중앙처리장치; 및A central processing unit including a laser scanner control unit for extracting characteristics and coordinates of a photographing location from the data measured by the laser scanner, and an image acquisition device control unit for obtaining a local image through the image data acquired by the image acquisition device; ; And 상기 레이저 스캐너, 영상 취득장치, 중앙처리장치가 장착되는 자주식 대차를 포함하여 구성되되,The laser scanner, the image acquisition device, including a self-propelled bogie is equipped with a central processing unit, 상기 레이저 스캐너에 의해 측정된 데이터는 레이저 스캐너 제어부에 의해 가상공학을 위한 시설물 관리에 사용되고, 상기 영상 취득장치 제어부를 통해 이미지 처리 및 분석을 하여 종합터널 유지 관리 시스템으로 구현되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 터널 스캐닝 장치.The data measured by the laser scanner is used for facility management for virtual engineering by the laser scanner control unit, and the hybrid tunnel, characterized in that the image processing and analysis through the image acquisition device controller is implemented as a comprehensive tunnel maintenance system Scanning device.
KR1020070051038A 2007-05-25 2007-05-25 Hybrid tunnel scanning instrument KR100898061B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070051038A KR100898061B1 (en) 2007-05-25 2007-05-25 Hybrid tunnel scanning instrument

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070051038A KR100898061B1 (en) 2007-05-25 2007-05-25 Hybrid tunnel scanning instrument

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080103820A KR20080103820A (en) 2008-11-28
KR100898061B1 true KR100898061B1 (en) 2009-05-19

Family

ID=40289024

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070051038A KR100898061B1 (en) 2007-05-25 2007-05-25 Hybrid tunnel scanning instrument

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100898061B1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101165509B1 (en) 2009-12-11 2012-07-13 주식회사 포디컬쳐 Tunnel surface inspection apparatus
KR101538763B1 (en) * 2014-08-26 2015-07-27 주식회사 엠텍 Apparatus and Method for Inspecting Crack in Tunnel
KR101713257B1 (en) * 2016-09-28 2017-03-07 윤영덕 Tunnel internal under break grasp apparatus
KR101883340B1 (en) 2017-08-23 2018-07-30 (주)가하 Position error compensation device of bogie for subsea tunnel

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101111569B1 (en) * 2010-07-08 2012-02-13 서울특별시도시철도공사 Monitering System of Railroad Facilities using Railway Vehicle
KR101022210B1 (en) * 2010-09-16 2011-03-16 한국전력공사 Surface inspection apparatus for concrete lining of tunnel
WO2012057592A2 (en) * 2010-10-29 2012-05-03 (주) 아인스에스엔씨 System and method for monitoring railroad facilities using a railway vehicle
KR101229232B1 (en) * 2011-06-14 2013-02-04 한국철도기술연구원 Detection apparatus and method of train outside fault
KR101228349B1 (en) * 2012-07-03 2013-02-13 (주)스마텍 The synchronized detecting system of railroad facilities
KR101602376B1 (en) * 2015-09-15 2016-03-11 투아이시스(주) A train faulty monitoring system
CN109002045B (en) * 2018-09-04 2019-06-14 北京华开领航科技有限责任公司 A kind of the inspection localization method and inspection positioning system of intelligent inspection robot
CN109115119B (en) * 2018-11-01 2020-10-02 山东科技大学 Coal mine roadway deformation monitoring device and using method thereof
CN109915211A (en) * 2019-04-10 2019-06-21 山东省交通规划设计院 A kind of vcehicular tunnel inspection and dynamic pipe cultivating one robot and its method
CN110397473B (en) * 2019-07-26 2020-10-13 辽宁工程技术大学 Mobile roadway full-section monitoring equipment and method thereof
KR102320876B1 (en) * 2019-12-02 2021-11-02 국토안전관리원 Diagnostic device for tunnel
KR102164224B1 (en) * 2020-04-06 2020-10-12 주식회사 지스코 System and method for tunnel lining inspection using image processing
KR102320877B1 (en) * 2020-05-08 2021-11-02 국토안전관리원 Diagnostic device for tunnel
CN113074651B (en) * 2021-03-31 2022-10-11 中煤科工集团重庆研究院有限公司 Single-path laser ranging tunnel deformation monitoring system and method
CN114166180A (en) * 2021-12-07 2022-03-11 上海同岩土木工程科技股份有限公司 Tunnel multi-section visual detection system and self-adaptive adjustment method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004101190A (en) * 2002-09-04 2004-04-02 Hitachi Ltd Apparatus and method for measuring inner surface shape of conduit
KR100640000B1 (en) 2006-06-09 2006-11-03 (주)넥스지오 Measurement method for tunnel surface by laser scanning
JP2007096510A (en) 2005-09-27 2007-04-12 Omron Corp Front photographing apparatus

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004101190A (en) * 2002-09-04 2004-04-02 Hitachi Ltd Apparatus and method for measuring inner surface shape of conduit
JP2007096510A (en) 2005-09-27 2007-04-12 Omron Corp Front photographing apparatus
KR100640000B1 (en) 2006-06-09 2006-11-03 (주)넥스지오 Measurement method for tunnel surface by laser scanning

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101165509B1 (en) 2009-12-11 2012-07-13 주식회사 포디컬쳐 Tunnel surface inspection apparatus
KR101538763B1 (en) * 2014-08-26 2015-07-27 주식회사 엠텍 Apparatus and Method for Inspecting Crack in Tunnel
KR101713257B1 (en) * 2016-09-28 2017-03-07 윤영덕 Tunnel internal under break grasp apparatus
KR101883340B1 (en) 2017-08-23 2018-07-30 (주)가하 Position error compensation device of bogie for subsea tunnel

Also Published As

Publication number Publication date
KR20080103820A (en) 2008-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100898061B1 (en) Hybrid tunnel scanning instrument
CN106226157B (en) Concrete structure member crevices automatic detection device and method
JP5175528B2 (en) Tunnel lining crack inspection system
WO2004046644A2 (en) Wheel profile inspection apparatus and method
JP6633454B2 (en) How to detect deformed parts
JP2015197804A (en) Road measurement system
WO2016095490A1 (en) Vehicle operation fault detection system and method
JP2019124678A (en) Work terminal, oil leak detection device, and oil leak detection method
CN113310987A (en) Tunnel lining surface detection system and method
JP5151845B2 (en) Apparatus and method for measuring vertical acceleration of pantograph by image processing
KR102004909B1 (en) Tongue rail inspection system for detecting the close contact
JP2020016667A (en) Inspection device for deformed part
JP2009052907A (en) Foreign matter detecting system
JP2021179441A (en) Device for inspecting runway floodlight and method for inspecting runway floodlight
JP5298929B2 (en) Overhead line inspection device
KR101800297B1 (en) Outside crack of concrete structures detection system utilizing flight
JPH11201741A (en) Image processing method and its device
CN111208146A (en) Tunnel cable detection system and detection method
JP2017100474A (en) Weight position detection device and method
JP5629478B2 (en) Pantograph monitoring device
KR102426448B1 (en) The system for diagnosing the tunnel safety
JP2011033428A (en) Pantograph height measuring device
KR101319013B1 (en) Precise Diameter Measurement Device And Method using laser irradiation device
JP6482248B2 (en) Narrow gap inspection device
JP2017067485A (en) Structure image-capturing device, structure inspection device, and structure inspection system

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130502

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140501

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150504

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170427

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180504

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200309

Year of fee payment: 12