KR100942379B1 - Crack detection apparatus and method of box culvert for electric power transmission using three-dimension laser scanner - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 3차원 레이저 스캐너를 이용한 전력구 결함 탐사 분야에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전력구의 내부를 3차원 레이저 스캐너로 스캔 한 다음 영상자료를 분석하여 균열 등의 결함이 발생하였는지를 판단하는 3차원 레이저 스캐너를 이용한 전력구 결함 탐사장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to the field of power sphere defect detection using a three-dimensional laser scanner, and more particularly, to scan the interior of the power sphere with a three-dimensional laser scanner and then analyze the image data to determine whether a defect such as a crack has occurred. The present invention relates to an apparatus and method for detecting power sphere defects using a laser scanner.
일반적으로 발전소로부터 전력을 수용가로 공급하기 위해 장거리에 걸쳐 송배전 선로를 설치하고 있다. 예전에는 송배전 선로를 철탑이나 전신주를 높게 세우고 공중으로 설치하였지만, 도시의 미관을 해치고 도로나 건물의 건설에 철탑이나 전신주가 방해가 되기 때문에 최근에는 지하에 전력구를 구축하여 송배전 선로를 설치하는 경우가 많이 증가하고 있다.In general, transmission and distribution lines are installed over long distances to supply electric power from power plants to consumers. Previously, transmission and distribution lines were installed in the air with high pylons or telephone poles, but recently, when power transmission and distribution lines were installed in the basement because power towers or telephone poles interfere with the aesthetics of the city and interfere with the construction of roads and buildings. Is increasing a lot.
그런데 콘크리트를 이용하여 지하에 건설되는 전력구의 경우에, 내구성의 면 에서 균열, 누수, 침하 및 외력에 의한 내공 변위 등의 열화현상이 발생한다.However, in the case of electric power tools that are constructed underground using concrete, deterioration such as cracks, leaks, sinking, and hole displacement caused by external force occurs in terms of durability.
종래에는 전력구의 결함(균열, 누수, 침하 및 외력에 의한 내공 변위 등)을육안으로 관찰하거나, 스트레인게이지 등을 이용하여 확인하고 있다.Conventionally, defects (such as cracks, leaks, sinking, and displacement of holes due to external forces) of electric power tools are visually observed or confirmed using strain gauges.
육안에 의한 검사의 경우에는 미세한 결함을 놓칠 우려가 있으며 검사자의 능력에 따라 결과의 편차가 크게 발생하고, 스트레인 게이지 등을 이용하는 경우에는 설치 및 측정, 분석에 많은 시간과 비용이 소요된다는 문제가 있다.In the case of visual inspection, there is a possibility of missing a minute defect, and the variation of the result is large depending on the ability of the inspector, and in the case of using a strain gauge, there is a problem that it takes a lot of time and money to install, measure, and analyze. .
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 이루어진 것으로서, 3차원 레이저 스캐너를 이용하여 전력구의 내면을 스캐닝하고 스캔한 영상 데이터를 분석하여 결함의 발생여부를 판단하므로 신속하고 정확하게 전력구의 결함을 검출하는 것이 가능한 3차원 레이저 스캐너를 이용한 전력구 결함 탐사장치 및 방법을 제공하는데, 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above, and by using a three-dimensional laser scanner to scan the inner surface of the power bulb and analyze the scanned image data to determine whether a defect occurs, it is quick and accurate to detect the defect of the power bulb It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for detecting a power sphere defect using a three-dimensional laser scanner.
본 발명의 일 태양에 따라 3차원 레이저 스캐너를 이용한 전력구 결함 탐사장치가 제공되고 상기 3차원 레이저 스캐너를 이용한 전력구 결함 탐사장치는 전력구의 벽면과 천정에 대하여 3차원 영상 데이터를 수집 및 출력하는 레이저 스캐너; 및 상기 수집된 3차원 영상 데이터를 깊이 정보를 이용하여 2차원 영상 데이터로 변환하는 영상처리장치를 포함하고, 상기 영상처리장치는 이전에 수집하여 저장된 2차원 평면영상과 새로이 생성한 2차원 평면영상을 대비하여 상기 전력구의 결함을 검출한다.In accordance with an aspect of the present invention, there is provided a power sphere defect detecting apparatus using a three-dimensional laser scanner, and the power sphere defect detecting unit using the three-dimensional laser scanner collects and outputs three-dimensional image data on the wall and ceiling of the power sphere. Laser scanners; And an image processing apparatus for converting the collected 3D image data into 2D image data using depth information, wherein the image processing apparatus includes a previously collected and stored 2D planar image and a newly generated 2D planar image. In contrast, the defect of the power tool is detected.
상기 3차원 레이저 스캐너를 이용한 전력구 결함 탐사장치는 일 측에 빔프로젝터 그리고 타측에 수광부를 포함하고, 2차원 및 3차원 영상을 수집 및 출력하는 광학식 스캐너를 더 포함할 수 있다.The power tool defect detector using the 3D laser scanner may further include an optical scanner including a beam projector on one side and a light receiver on the other side, and collecting and outputting 2D and 3D images.
상기 영상처리장치는 상기 레이저 스캐너 및 광학식 스캐너로부터 영상을 수 집하는 영상 수집부, 상기 영상 수집부에의해 수집된 영상을 저장하는 영상 저장부, 상기 영상 수집부에 의해 수집된 영상 내지 상기 영상 수집부내에 저장된 3차원 영상을 2차원 영상으로 변환하는 영상 변환부, 상기 영상 변환부에의해 변환된 상기 2차원 영상에 대하여 주파수 변환을 수행하여 주파수 영역의 데이터로 변환하는 주파수 변환부, 상기 주파수 변환부로부터 주파수 영역의 데이터로 변환된 영상 데이터에서 고주파 성분을 분리하는 필터링부, 상기 깊이 정보에 대한 2차미분 영상을 생성하여 선형적 기울어짐을 제거하는 미분기, 및 상기 각각의 컴포넌트를 거쳐 생성된 최종적인 2차원 영상 데이터를 디스플레이에 현시할 수 있도록 하는 영상 출력부를 포함할 수 있다.The image processing apparatus may include an image collecting unit collecting images from the laser scanner and an optical scanner, an image storing unit storing images collected by the image collecting unit, and images collected by the image collecting unit. An image converter for converting a 3D image stored in the unit into a 2D image, a frequency converter for performing a frequency conversion on the 2D image converted by the image converter, and converting the data into a frequency domain data, and the frequency conversion A filtering unit for separating high frequency components from the image data converted from the data into the frequency domain data, a differential for generating a linear differential image of the depth information to remove linear inclination, and a final generated through the respective components. And an image output unit for displaying 2D image data on a display. Can be.
상기 3차원 레이저 스캐너를 이용한 전력구 결함 탐사장치는 하단에 바퀴가 설치되어 이동가능하게 구성되는 베이스프레임; 및 상기 베이스프레임에 높이 조절이 가능하게 설치되는 지지대를 더 포함할 수 있다.A base frame configured to be movable by installing a wheel at a lower end of the power tool defect probe using the 3D laser scanner; And it may further include a support that is installed to the height adjustment to the base frame.
상기 3차원 레이저 스캐너를 이용한 전력구 결함 탐사장치는 상기 지지대의 한쪽에 설치되고 전력구 내면의 영상을 촬영하기 위한 디지털 카메라를 더 포함할 수 있다.The power tool defect inspection device using the three-dimensional laser scanner may be installed on one side of the support and may further include a digital camera for capturing an image of the inner surface of the power tool.
본 발명의 다른 태양에 따라 전력구 내부의 결함을 탐사하는 3차원 레이저 스캐너를 이용한 전력구 결함 탐사방법이 제공되고 상기 3차원 레이저 스캐너를 이용한 전력구 결함 탐사방법은 전력구의 벽면과 천정에 대하여 영상 데이터를 수집 및 출력하는 레이저 스캐너 또는 광학식 스캐너, 및 상기 수집된 3차원 영상 데이터를 깊이 정보를 이용하여 2차원 영상 데이터로 변환하는 영상처리장치를 포함하 는 탐사장치를 제공하는 단계; 상기 전력구의 벽면과 천정을 상기 레이저 스캐너 또는 광학식 스캐너를 이용하여 스캔하여 영상 데이터를 수집하는 단계; 상기 수집된 영상 데이터를 처리하는 단계; 및 상기 처리된 영상 데이터로부터 상기 전력구 내부의 결함을 검출하는 단계를 포함한다.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a power sphere defect detection method using a three-dimensional laser scanner for detecting a defect inside a power sphere, and the power sphere defect detection method using the three-dimensional laser scanner includes an image of a wall and a ceiling of a power sphere. Providing a scanning device including a laser scanner or an optical scanner for collecting and outputting data, and an image processing apparatus for converting the collected 3D image data into 2D image data using depth information; Collecting image data by scanning the wall surface and the ceiling of the power tool using the laser scanner or the optical scanner; Processing the collected image data; And detecting a defect in the power sphere from the processed image data.
상기 영상 데이터를 처리하는 단계는 상기 수집된 영상 데이터 중 3차원 영상을 2차원 영상으로 변환하는 단계, 상기 변환된 상기 2차원 영상에 대하여 주파수 변환을 수행하여 주파수 영역의 데이터로 변환하는 단계, 상기 주파수 영역의 데이터로 변환된 영상 데이터에서 고주파 성분을 분리하는 단계, 상기 깊이 정보에 대한 2차미분 영상을 생성하여 선형적 기울어짐을 제거하는 단계, 및 상기 단계를 거친 최종적인 영상 데이터를 디스플레이에 출력하는 단계를 포함할 수 있다.The processing of the image data may include converting a 3D image into a 2D image among the collected image data, converting the converted 2D image into data of a frequency domain by performing a frequency conversion on the converted 2D image, Separating the high frequency components from the image data converted into the data in the frequency domain, generating a second derivative image of the depth information, eliminating linear inclination, and outputting the final image data passed through the step to the display It may include the step.
본 발명에 따른 3차원 레이저 스캐너를 이용한 전력구 결함 탐사장치 및 방법에 의하면, 레이저 스캐너를 이용하여 3차원 영상 데이터를 수집한 뒤 수집한 영상 데이터를 처리하여 전력구의 결함을 검출하므로, 탐사에 소요되는 시간을 최소화하는 것이 가능하고, 전력구의 결함에 대한 정확한 탐사가 가능하다.According to an apparatus and method for detecting a power sphere defect using a three-dimensional laser scanner according to the present invention, after collecting three-dimensional image data using a laser scanner and processing the collected image data, a defect in the power sphere is detected and thus required for exploration. It is possible to minimize the time it takes, and accurate detection of the defect of the power bulb is possible.
그리고 본 발명에 따른 3차원 레이저 스캐너를 이용한 전력구 결함 탐사장치 및 방법에 의하면, 디지털 카메라를 사용하여 레이저 스캐너에 의한 검사 결과를 추가적으로 확인하는 것이 가능하므로, 보다 정확한 탐사가 가능하다.In addition, according to the apparatus for detecting power sphere defects using the three-dimensional laser scanner and the method of the present invention, it is possible to further check the inspection result by the laser scanner using a digital camera, so that more accurate detection is possible.
이하 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 참조로 하는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적 의미로 한정되어 해석되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사항에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.Hereinafter, the same reference numerals will be described in detail with reference to the accompanying drawings, with reference to the same components preferred embodiments of the present invention. The terms or words used in the specification and claims are not to be construed as being limited to conventional or dictionary meanings, but should be construed as meanings and concepts corresponding to the technical matters of the present invention.
본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시 예이며, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있다. The embodiments described in the specification and the configuration shown in the drawings are preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical idea of the present invention, various equivalents and modifications that can be substituted for them at the time of the present application are There may be.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 레이저 스캐너를 이용한 전력구 결함 탐사장치를 도시한 도면이다.1 is a view showing a power sphere defect probe using a three-dimensional laser scanner according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 레이저 스캐너를 이용한 전력구 결함 탐사장치(100)는 하단에 바퀴가 설치되어 이동가능하게 구성되는 베이스프레임(10), 상기 베이스프레임(10)에 높이 조절이 가능하게 설치되는 지지대(20), 영상처리장치(40), 및 상기 지지대(20)의 상부에 설치되는 레이저 스캐너(30)를 포함한다.Referring to Figure 1, the power sphere
상기 베이스프레임(10)은 궤도를 따라 이동하는 돌리(dolly) 등을 포함하도록 구성될 수 있다. 상기 지지대(20)는 3점 지지로 안정적인 지지가 가능한 삼각대(예를 들면 카메라의 삼각대 등)로 구성될 수 있다. 돌리 및 삼각대는 일반적으로 주지되어 있고 널리 사용되고 있으므로 그 상세한 설명은 생략한다.The
상기 전력구 결함 탐사장치(100)는 상기 지지대(20)의 상부에는 레이저 스캐너(30)에 더하여/또는 교체하여 광학식 스캐너(32)를 설치할 수도 있다.The power tool
상기 레이저 스캐너(30)는 일측에 레이저 빔을 전력구의 벽면이나 천정으로 조사하는 광출부 및 타측에 전력구의 벽면이나 천정으로부터 반사되어 오는 레이저 빔을 수광하는 수광부를 포함하도록 구성될 수 있다. The
상기 광학식 스캐너(32)는 일 측에 빔프로젝터 그리고 타측에 수광부를 포함할 수 있다.The
상기 레이저 스캐너(30) 및 광학식 스캐너(32)에 있어서, 수광부는 CCD (Charge Coupled Device) 카메라를 이용하여 구성될 수 있다. In the
상기 레이저 스캐너(30)는 슬릿광 레이저를 이용한 회전형 로봇에 의해 피사체의 외형을 획득할 수 있고, 상기 광학식 스캐너(32)는 패턴빔을 이용한 공간부호화 방식의 3차원 스캐너를 채용하여 구성하는 것이 가능하다.The
상기 레이저 스캐너(30)와 광학식 스캐너(32)는 일체형으로 구성하여 동시에 스캔을 행하도록 구성하는 것도 가능하고, 분리형으로 구성하여 교체 설치하면서 스캔을 행하도록 구성하는 것도 가능하다.The
상기에서 레이저 스캐너(30)와 광학식 스캐너(32)를 분리형으로 구성하게 되면, 무게가 가벼워 운반 및 취급이 용이할 수 있다.When the
상기 레이저 스캐너(30) 및 광학식 스캐너(32)가 설치되는 상기 지지대(20)의 상단부에는 회전 테이블(rotary stage)를 설치하여 일정한 각도 범위(예를 들면 120°∼180°)에서 스캔을 행하도록 구성할 수 있다. 상기 회전테이블은 모터 등 을 이용하여 자동으로 일정 속도록 왕복 회전이 이루어지도록 구성하는 것도 가능하다.A rotary stage is installed at the upper end of the
상기 영상처리장치(40)는 상기 지지대(20)상에 위치하여 측정 데이터를 입력받아 실시간으로 분석할 수 있다.The
상기 지지대(20)에는 레이저 스캐너(30) 및 광학식 스캐너(32), 노트북 컴퓨터(40) 등에 전력을 공급하기 위한 전원장치(60)를 더 설치하는 것도 가능하다.The
상기 전원장치(60)는 교류 전원을 직류 전원으로 변경하여 공급하도록 구성하는 것도 가능하다.The
상기 영상처리장치(40)는 상기 레이저 스캐너(30) 또는 광학식 스캐너(32)와 데이터 라인으로 연결되어 레이저 스캐너(30)와 광학식 스캐너(32)로부터 측정 데이터를 입력받아 처리할 수 있다.The
상기한 본 발명에 따른 3차원 레이저 스캐너를 이용한 전력구 결함 탐사장치(100)는 전력구 내면의 영상을 촬영하기 위한 디지털 카메라 (50)를 상기 지지대(20)의 한쪽에 더 포함할 수 있다.The power tool
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 레이저 스캐너를 이용한 전력구 결함 탐사장치의 영상처리장치의 개략적인 블록도이다.2 is a schematic block diagram of an image processing apparatus of a power sphere defect detecting apparatus using a 3D laser scanner according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 레이저 스캐너를 이용한 전력구 결함 탐사장치(100)에 포함된 영상처리장치(40)는 영상 수집부(41), 영상 저장부(42), 영상 변환부(43), 주파수 변환부(44), 필터링부(45), 미분기(46), 및 영상 출력부(47)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the
상기 영상 수집부(41)는 레이저 스캐너(30) 또는 광학식 스캐너(32)로부터 영상을 수집한다.The
상기 영상 저장부(42)는 영상 수집부(41)에의해 수집된 영상을 저장한다. 이 경우 데이터베이스형태로 순차적으로 정렬하여 저장할 수 있다.The
상기 영상 변환부(43)는 상기 수집부(41)에의해 수집된 영상 내지 영상 수집부(41)내에 저장된 영상이 3차원 영상인 경우 2차원 영상으로 변환한다. 이 경우 3차원 영상에 포함된 깊이 정보에 기초하여 변환할 수 있다.The
상기 주파수 변환부(44)는 상기 영상 변환부(43)에의해 변환된 2차원 영상에 대하여 예컨대 푸리에 변환등 주파수 변환을 수행하여 주파수 영역의 데이터로 변환하는 역할을 한다. 이렇게 주파수 변환을 수행하는 이유는 보통 전력구에 포함된 크랙등의 결함은 깊이가 있고 따라서 이러한 이미지를 주파수 영역의 데이터로 변환하였을때 고주파로 나타날 수 있기 때문이다.The
상기 필터링부(45)는 상기 주파수 변환부(44)로부터 주파수 영역의 데이터로 변환된 영상 데이터에서 고주파 성분을 분리하는 역할을 한다. 따라서 필터링부(45)는 고주파 필터(HPF: High Pass Filter)일 수 있다.The
상기 미분기(46)는 깊이 정보, 예컨대 깊이값에 대한 2차미분 영상을 생성하여 선형적 기울어짐을 제거하는 역할을 한다.The
상기 영상 출력부(47)는 상기 각각의 컴포넌트를 거쳐 생성된 최종적인 2차원 영상 데이터를 (도시안된) 디스플레이에 현시할 수 있도록 한다.The
상기 구성에 의하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 레이저 스캐너를 이용한 전력구 결함 탐사장치(100)는 (도시안된) 디스플레이에 이전에 수집하여 영상 저장부(42)에 저장된 2차원 평면 영상과 새로이 생성한 2차원 평면 영상을 다같이 현시하여 사용자가 양 평면 영상을 서로 대비할 수 있도록 함으로써 결함을 효과적으로 검출할 수 있다.By the above configuration, the power sphere
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 레이저 스캐너를 이용한 전력구 결함 탐사방법의 흐름도이다.3 is a flow chart of a power sphere defect detection method using a three-dimensional laser scanner according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 레이저 스캐너를 이용한 전력구 결함 탐사방법은 탐사장치(100)를 설치하는 단계(S10), 영상 데이터를 수집하는 단계(S20), 영상 데이터를 처리하는 단계(S30), 및 결함을 검출하는 단계(S40)를 포함한다.Referring to FIG. 3, a method for detecting a power sphere defect using a 3D laser scanner according to an embodiment of the present invention may include installing an exploration apparatus 100 (S10), collecting image data (S20), and an image. Processing the data (S30), and detecting the defect (S40).
상기 탐사장치(100)를 설치하는 단계(S10)에서는 도 1에 도시된 바와 같이 구성되는 탐사장치(100)를 탐사하고자 하는 전력구의 내부에 이동가능하게 설치된다.In the step S10 of installing the
이 경우 탐사장치(100)를 궤도를 따라 일정 속도 또는 일정 간격으로 이동시키면서 순차적으로 전력구 내면(벽면 및 천정)에 대한 스캔을 연속적으로 행하는 것이 가능하다.In this case, it is possible to continuously scan the inner surface (wall and ceiling) of the power sphere sequentially while moving the
상기 영상 데이터를 수집하는 단계(S20)에서는 전력구의 벽면과 천정을 레이저 스캐너(30)로 스캔하여 3차원 영상 데이터를 수집한다.In the collecting of the image data (S20), the wall surface and the ceiling of the power tool are scanned by the
이 때 필요에 따라 광학식 스캐너(32)를 이용하여 영상 데이터를 추가적으로 수집하는 것도 가능하다.At this time, it is also possible to additionally collect image data using the
상기와 같이 수집되는 3차원 영상 데이터는 상기 영상처리장치(40)로 전송되어 저장된다.The 3D image data collected as described above is transmitted to and stored in the
또한, 단계(S20)에서 디지털 카메라(50)에 의해 촬영에 의한 3차원 영상 데이터를 출력하여 상기 영상처리장치(40)에 저장될 수 있다.In operation S20, 3D image data obtained by photographing may be output by the
상기 영상 데이터를 처리하는 단계(S30)에서는 상기 영상처리장치(40)에서 수집된 3차원 영상 데이터의 깊이 정보를 이용하여 2차원 평면 영상을 생성한다.In the processing of the image data (S30), a two-dimensional plane image is generated by using depth information of the three-dimensional image data collected by the
이 경우 상기 영상처리장치(40)는 수집되어 저장된 3차원 영상 데이터의 깊이 정보를 이용하고, 3차원 영상 데이터를 주파수 영역으로 확장하여 고주파 영역을 분리함으로써 2차원 평면 영상을 생성할 수 있다.In this case, the
또한, 깊이값에 대한 2차미분(각 화소별 실 좌표의 차분을 계산)을 수행하여 선형적 기울어짐을 제거하고 평면 영상을 생성한다.In addition, the second derivative (calculation of the difference of the actual coordinates for each pixel) of the depth value is performed to remove linear inclination and generate a planar image.
상기에서 고주파 영역을 분리하게 되면, 전력구의 벽면에 다양한 굴곡과 비선형적 휘어짐이 존재하여 이러한 비선형적 피사체의 3차원 데이터의 깊이 정보를 이용하여 2차원 평면에 가시화한 경우에 발생하는 높이차에 대한 정규화 영역이 넓어져 가독성(판독할 수) 있는 영상 생성이 불가능한 문제를 해결하는 것이 가능하며, 가독성있는 디지털 결함 영상의 복원이 가능하다.When the high frequency region is separated in the above, various bendings and nonlinear warpages exist on the wall of the electric power sphere, and the height difference generated when the 2D plane is visualized using the depth information of the 3D data of the nonlinear object. It is possible to solve the problem that it is impossible to generate a readable (readable) image by widening the normalization area, and it is possible to restore the readable digital defect image.
그리고 영상처리장치(40)에서 데이터를 처리하는 과정에서는 3차원 형상 데이터의 주 방향성분(principle normal vector)을 추출하여 회전 이동시키는 것(예 를들면 3차원 영상 데이터의 주 방향성분을 분석하여 이를 측정 지점과 수직한 방향으로 재정렬하는 것)에 의하여, 형상의 왜곡을 최소화시킬 수 있다.In the process of processing the data in the
상기 결함을 검출하는 단계(S40)에서는 상기 영상 데이터를 처리하는 단계(S30)에서 처리하여 얻어진 2차원 평면 영상을 이전에 수집하여 저장되어 있던 영상과 대비하여 균열 등의 결함을 검출한다.In the detecting of the defect (S40), a defect such as a crack is detected in comparison with an image previously collected and stored in the two-dimensional plane image obtained by processing the image data (S30).
상기에서 2차원 평면 영상을 기반으로 동일 영역이 포함된 2장의 영상에 매칭 포인트를 검색하고, 회전 및 영상의 크기 변화에 불변하는 특징점을 추출함으로써 스캐닝 작업시의 회전 및 이동에 대한 고려사항을 반영하여 매칭 확률을 높일 수 있다.Based on the two-dimensional plane image, the matching points are searched for two images including the same region, and the feature points that are invariant to the rotation and the change of the size of the image are extracted to reflect the consideration of the rotation and movement during the scanning operation. To increase the matching probability.
상기 결함을 검출하는 단계(S40)에서는 얻어진 2차원 평면 영상을 확대하여 상기 영상처리장치(40)의 모니터에 표시함으로써 사용자가 이를 관찰하여 전력구의 결함 발생 여부를 판단하도록 구성하는 것도 가능하다.In the detecting of the defect (S40), the obtained two-dimensional plane image may be enlarged and displayed on a monitor of the
상기와 같이 구성하면, 실시간으로 영상처리장치(40)의 모니터를 통하여 스캔과 동시에 결함의 존재여부를 확인하는 것이 가능함은 물론, 주요 감시 구역의 영상 데이터를 저장하여 장기간에 걸친 거동을 파악하는 것도 가능하므로, 전력구의 안정적인 유지 보수가 가능하면, 안전을 확보하는 것이 가능하다.With the above configuration, it is not only possible to scan the monitor of the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 3차원 레이저 스캐너를 이용한 전력구 결함 탐사장치에서 레이저 스캐너(30)에 의해 출력된 2차원 평면 영상 이미지를 나타낸 도면이고, 도 5는 균열이 발생한 부분의 실제 사진이다. 또한, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 3차원 레이저 스캐너를 이용한 전력구 결함 탐사장치에서 광학식 스캐너(32)에 의해 출력된 2차원 평면 영상 이미지를 나타낸 도면이고, 도 7은 균열이 발생한 부분의 실제 사진이다.4 is a view showing a two-dimensional planar image image output by the
도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 3차원 레이저 스캐너를 이용한 전력구 결함 탐사장치 및 방법에 의하면 균열 등 전력구의 결함을 보다 확실하게 할 수 있다.As shown in Fig. 4 to Fig. 7, according to the power tool defect detection apparatus and method using the three-dimensional laser scanner according to the present invention can be more sure the defects of the power tool such as cracks.
이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이고 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.The technical spirit of the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, but this is by way of example only and not by way of limitation to the present invention. In addition, it is obvious that any person skilled in the art can make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 레이저 스캐너를 이용한 전력구 결함 탐사장치를 도시한 도면;1 is a view showing a power sphere defect probe using a three-dimensional laser scanner according to an embodiment of the present invention;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 레이저 스캐너를 이용한 전력구 결함 탐사장치의 영상처리장치의 개략적인 블록도;2 is a schematic block diagram of an image processing apparatus of a power sphere defect detecting apparatus using a 3D laser scanner according to an embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 레이저 스캐너를 이용한 전력구 결함 탐사방법의 흐름도;3 is a flow chart of a power tool defect detection method using a three-dimensional laser scanner according to an embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 3차원 레이저 스캐너를 이용한 전력구 결함 탐사장치에서 레이저 스캐너에 의해 출력된 2차원 평면 영상 이미지를 나타낸 도면, 4 is a view showing a two-dimensional planar image image output by the laser scanner in the power sphere defect detection device using a three-dimensional laser scanner according to an embodiment of the present invention,
도 5는 균열이 발생한 부분의 실제 사진;5 is an actual photograph of a cracked portion;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 3차원 레이저 스캐너를 이용한 전력구 결함 탐사장치에서 광학식 스캐너에 의해 출력된 2차원 평면 영상 이미지를 나타낸 도면; 및6 is a view showing a two-dimensional plane image image output by the optical scanner in the power sphere defect detection device using a three-dimensional laser scanner according to an embodiment of the present invention; And
도 7은 균열이 발생한 부분의 실제 사진.7 is an actual photograph of a portion where a crack has occurred.
Claims (7)
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