KR101029751B1 - Structural displacement measurement system and method using thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 구조물 변위 측정 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 구조물 변위 측정 시스템은 제1 측정 모듈과 제2 측정 모듈을 구비하는 측정 모듈을 포함한다. 제1 측정 모듈과 제2 측정 모듈은 각각 레이저부, 스크린, 카메라를 구비한다. 각각의 레이저부에서 발사된 레이저 빔이 스크린에 투영되면, 카메라로 캡쳐해서 레이저 패턴의 좌표값을 획득한다. 획득된 좌표값을 이용하여 구조물의 변위를 측정한다. The present invention relates to a structure displacement measuring system and method. The structure displacement measuring system of the present invention includes a measuring module having a first measuring module and a second measuring module. The first measurement module and the second measurement module each include a laser unit, a screen, and a camera. When the laser beam emitted from each laser unit is projected onto the screen, it is captured by the camera to obtain the coordinate value of the laser pattern. The displacement of the structure is measured using the obtained coordinate values.

본 발명에 따르면, 듀얼 레이저 비전 시스템을 이용하여 장대 구조물의 정확한 변위를 알아낼 수 있다. According to the present invention, it is possible to determine the exact displacement of the pole structure using the dual laser vision system.

구조물 안전 진단, 구조물 변위, 레이저, 카메라, 스크린, 좌표값 Structure Safety Diagnosis, Structure Displacement, Laser, Camera, Screen, Coordinate Value

Description

구조물 변위 측정 시스템 및 방법 {Structural displacement measurement system and method using thereof} Structural displacement measurement system and method using

본 발명은 구조물 변위 측정 시스템 및 방법에 관한 것으로, 제1 레이저부에 의해 제2 스크린에 투영된 레이저 패턴과 제2 레이저부에 의해 제1 스크린에 투영된 레이저 패턴의 좌표값을 이용해 구조물의 변위를 측정하는 것이다.The present invention relates to a structure displacement measuring system and method, the displacement of the structure using the coordinate values of the laser pattern projected on the second screen by the first laser unit and the laser pattern projected on the first screen by the second laser unit To measure.

토목 또는 건축 구조물은 교통, 지진, 돌풍 등과 같은 외부 하중에 노출된다. 따라서 토목 또는 건축 구조물의 경우 합리적이고 정확한 설계ㅇ시공도 중요하지만, 구조물의 사용성을 최적의 상태로 유지하고 구조물의 수명을 연장시키기 위해서는 적절한 유지 관리 업무가 매우 중요하다. 특히 최근에 고층 빌딩과 긴 교량과 같은 장대 구조물이 증가함에 따라 구조물 안전 진단 시스템(Structural Health Monitoring System)의 중요성이 더욱 커졌다. 이러한 구조물 안전 진단 시스템은 교량, 건물 등과 같은 구조물의 동적 거동 상황을 측정, 분석 및 진단하여 구조물의 안정성을 향상시킬 수 있다. 구조물 안전 진단 시스템은 구조물 손상 식별 방법, 데이터 획득 및 전송 방법 등과 같은 많은 기술들을 필요로 한다. Civil or building structures are exposed to external loads such as traffic, earthquakes, gusts, and the like. Therefore, rational and accurate design and construction are important for civil engineering or building structures, but proper maintenance is very important for maintaining the optimum usability of the structure and extending the life of the structure. In particular, with the recent increase in tall structures such as skyscrapers and long bridges, the importance of the Structural Health Monitoring System has increased. Such a structural safety diagnosis system can improve the stability of a structure by measuring, analyzing, and diagnosing dynamic behavior of a structure such as a bridge or a building. Structure safety diagnostic systems require many techniques such as structure damage identification, data acquisition and transmission, and the like.

통상적으로 구조물 안전 진단 시스템은 구조물의 변위를 측정하기 위해 경사 계, 가속도 센서, 스트레인 게이지, PZT 센서 등을 사용하였다. 변위의 측정은 매우 중요함에도 불구하고 구조물의 거대한 크기와 접근의 어려움 때문에 많이 연구되지 않았다. 변위 측정에 주로 사용된 방법 중 하나는 직선형 가변 차동 변압기(Linear Variable Differential Transformer, LVDT), 하부에 안정적인 기준점(reference point)을 필요로 하는 접촉 형태의 센서를 사용하는 것이다. 그러나 이러한 접촉 형태의 센서는 하부에 외부에서 관측하는 기준점(reference point)을 필요로 하므로 실용적이지 않다. 따라서 비전(vision) 또는 레이저 기반의 이동 로봇을 이용하여 구조물의 변위를 측정할 수 있는 장치 및 방법의 필요성이 커지고 있다.In general, the structural safety diagnosis system used inclinometers, acceleration sensors, strain gauges, PZT sensors to measure the displacement of the structure. Although the measurement of displacement is very important, it has not been studied much because of the huge size of the structure and the difficulty of access. One commonly used method of displacement measurement is the use of linear variable differential transformers (LVDTs) and contact-type sensors that require a stable reference point at the bottom. However, this type of contact sensor is not practical because it requires a reference point to be observed from the outside. Therefore, there is a growing need for an apparatus and method for measuring displacement of a structure using a vision or laser-based mobile robot.

본 발명의 목적은 접촉 형태의 센서가 아닌 듀얼 레이저 비전 시스템(dual laser vision system)을 이용하여 장대 구조물의 정확한 변위를 알아낼 수 있는 구조물 변위 측정 시스템 및 방법을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a structure displacement measuring system and method capable of determining accurate displacement of a pole structure using a dual laser vision system rather than a contact type sensor.

위와 같은 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 구조물 변위 측정 시스템은 제1 측정 모듈과 제2 측정 모듈을 포함한다. 제1 측정 모듈은 제1 레이저부, 제1 스크린, 제1 카메라를 구비한다. 제2 측정 모듈은 제2 레이저부, 제2 스크린, 제2 카메라를 구비한다. 제1 및 제2 레이저부는 레이저 빔을 발사한다. 제1 레이저부에서 발사된 레이저 빔은 제2 스크린에 투영되고, 제2 레이부에서 발사된 레이저 빔은 제1 스크린에 투영된다. 제1 카메라는 제1 스크린에 투영된 레이저 패턴을 캡쳐하고, 제2 카메라는 제2 스크린에 투영된 레이저 패턴을 캡쳐한다. 제1 카메라는 제1 스크린의 전방 또는 후방에 위치할 수 있고, 제2 카메라는 제2 스크린의 전방 또는 후방에 위치할 수 있다. 제1 카메라 또는 제2 카메라 중 적어도 하나는 로봇 팔(manipulator)을 이용하여 설치될 수 있다. In order to achieve the above objects, the structure displacement measuring system according to an embodiment of the present invention includes a first measuring module and a second measuring module. The first measurement module includes a first laser unit, a first screen, and a first camera. The second measurement module includes a second laser unit, a second screen, and a second camera. The first and second laser units emit a laser beam. The laser beam emitted from the first laser portion is projected onto the second screen, and the laser beam emitted from the second ray portion is projected onto the first screen. The first camera captures the laser pattern projected on the first screen, and the second camera captures the laser pattern projected on the second screen. The first camera may be located in front of or behind the first screen, and the second camera may be located in front of or behind the second screen. At least one of the first camera or the second camera may be installed using a robot arm.

제1 레이저부와 제2 레이저부는 적어도 2개의 레이저 프로젝터를 구비할 수 있다. 제1 레이저부와 제2 레이저부 각각에 구비된 레이저 프로젝터에서 발사되는 레이저 빔은 서로 평행하다. The first laser unit and the second laser unit may include at least two laser projectors. The laser beams emitted from the laser projector provided in each of the first laser unit and the second laser unit are parallel to each other.

본 발명의 다른 실시예에 따른 구조물 변위 측정 시스템은 제1 측정 모듈 및 제2 측정 모듈 중 적어도 하나는 레일 등과 같은 미리 정해진 경로를 따라 움직일 수 있다. 미리 정해진 경로는 레일이 될 수 있다.In the structure displacement measuring system according to another embodiment of the present invention, at least one of the first measuring module and the second measuring module may move along a predetermined path such as a rail. The predetermined path may be a rail.

본 발명의 다른 실시예에 따른 구조물 변위 측정 시스템은 제1 측정 모듈과 제2 측정 모듈을 복수개 포함할 수 있다. Structure displacement measuring system according to another embodiment of the present invention may include a plurality of first and second measurement modules.

본 발명의 다른 실시예에 따른 구조물 변위 측정 시스템은 복수 개의 측정 모듈을 포함할 수 있다. 각각의 측정 모듈은 제1 레이저부, 제2 레이부, 양면 스크린, 제1 카메라, 제2 카메라를 포함한다. 제1 레이저부와 제2 레이저부는 서로 반대 방향으로 레이저 빔을 발사한다. 각각의 측정 모듈에 구비된 제1 레이저부와 제2 레이저부는 이웃하는 측정 모듈의 양면 스크린에 레이저 빔을 발사한다. 양면 스크린은 제1 스크린과 제2 스크린을 구비한다. 제1 카메라는 제1 스크린에 투영된 레이저 패턴을 캡쳐한다. 제2 카메라는 제2 스크린에 투영된 레이저 패턴을 캡쳐한다.Structure displacement measuring system according to another embodiment of the present invention may include a plurality of measuring modules. Each measurement module includes a first laser portion, a second ray portion, a double-sided screen, a first camera, and a second camera. The first laser unit and the second laser unit emit laser beams in opposite directions. The first laser unit and the second laser unit included in each measurement module emit a laser beam to the double-sided screens of neighboring measurement modules. The double sided screen has a first screen and a second screen. The first camera captures the laser pattern projected on the first screen. The second camera captures the laser pattern projected on the second screen.

본 발명의 실시예에 따른 구조물 변위 측정 방법은 제1 레이저부에서 제2 스크린으로 레이저 빔을 발사하며 제2 레이저부에서 제1 스크린으로 레이저 빔을 발사하는 단계, 제1 스크린과 제2 스크린에 투영된 레이저 패턴을 카메라를 이용하여 캡쳐하는 단계, 캡쳐된 레이저 패턴의 좌표값을 획득하는 단계 및 획득된 좌표값을 이용하여 구조물의 변위를 판단하는 단계를 포함한다. 제1 레이저부와 제2 레이저부는 적어도 2개의 레이저 빔을 발사할 수 있다. 제1 측정 모듈 및 제2 측정 모듈 중 적어도 하나는 미리 정해진 경로를 따라 움직일 수 있다. 이러한 측정은 복수개의 제1 측정 모듈과 제2 측정 모듈을 이용하여 할 수도 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of measuring displacement of a structure by firing a laser beam from a first laser unit to a second screen and firing a laser beam from the second laser unit to a first screen. Capturing the projected laser pattern using a camera, acquiring coordinate values of the captured laser pattern, and determining displacement of the structure using the acquired coordinate values. The first laser unit and the second laser unit may emit at least two laser beams. At least one of the first measurement module and the second measurement module may move along a predetermined path. Such measurement may be performed using a plurality of first measurement modules and second measurement modules.

본 발명의 다른 실시예에 따른 구조물 변위 측정 방법은 제1 측정 모듈의 제1 레이저부에서 제2 측정 모듈의 제2 스크린으로 레이저 빔을 발사하며 제2 측정 모듈의 제2 레이저부에서 제1 측정 모듈의 제1 스크린으로 레이저 빔을 발사하는 단계, 제1 스크린에 투영된 레이저 패턴을 제1 측정 모듈의 제1 카메라로 캡쳐하고 제2 스크린에 투영된 레이저 패턴을 상기 제2 측정 모듈의 제2 카메라로 캡쳐하는 단계, 캡쳐된 레이저 패턴의 좌표값을 획득하는 단계 및 획득된 좌표값을 이용하여 구조물의 변위를 판단하는 단계를 포함한다. 제1 레이저부와 제2 레이저부는 적어도 2개의 레이저 빔을 발사할 수 있다. 제1 측정 모듈 및 제2 측정 모듈 중 적어도 하나는 미리 정해진 경로를 따라 움직일 수 있다. 이러한 측정은 복수개의 제1 측정 모듈과 제2 측정 모듈을 이용하여 할 수도 있다.Structure displacement measuring method according to another embodiment of the present invention emits a laser beam from the first laser unit of the first measurement module to the second screen of the second measurement module and the first measurement in the second laser unit of the second measurement module Firing a laser beam onto the first screen of the module, capturing the laser pattern projected on the first screen with the first camera of the first measurement module and projecting the laser pattern projected on the second screen to the second of the second measurement module Capturing with a camera, acquiring coordinate values of the captured laser pattern, and determining displacement of the structure using the acquired coordinate values. The first laser unit and the second laser unit may emit at least two laser beams. At least one of the first measurement module and the second measurement module may move along a predetermined path. Such measurement may be performed using a plurality of first measurement modules and second measurement modules.

본 발명의 구조물 변위 측정 시스템 및 방법은 듀얼 레이저 비전 시스템을 이용하므로 외부에서 관측하는 기준점이 필요하지 않으며, 레이저 패턴의 좌표값을 이용하여 정확한 변위를 알아낼 수 있다. 따라서 고층 빌딩이나 긴 교량과 같은 장대 구조물의 변위를 접촉 센서를 사용하지 않고 용이하게 측정할 수 있다. Since the structure displacement measuring system and method of the present invention uses a dual laser vision system, a reference point for observing from the outside is not required, and an accurate displacement can be determined using the coordinate values of the laser pattern. Therefore, displacement of long structures such as tall buildings and long bridges can be easily measured without using a touch sensor.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구 성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that, in the drawings, the same components are denoted by the same reference symbols as possible. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may blur the gist of the present invention will be omitted. For the same reason, some components are exaggerated, omitted, or schematically illustrated in the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 구조물 변위 측정 시스템을 개념적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 구조물 변위 측정 시스템을 개념적으로 나타내는 도면이다. 1 is a diagram conceptually illustrating a structure displacement measuring system according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram conceptually illustrating a structure displacement measuring system according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 구조물 변위 측정 시스템(100)은 제1 측정 모듈(110)과 제2 측정 모듈(160)을 포함한다. 제1 측정 모듈(110)은 제1 레이저부(120), 제1 스크린(130), 제1 카메라(140)를 구비한다. 제2 측정 모듈(160)은 제2 레이저부(170), 제2 스크린(180), 제2 카메라(190)를 구비한다. 본 발명의 다른 실시예에서는 구조물 변위 측정 시스템(100)이 제1 측정 모듈(110)과 제2 측정 모듈(160)을 복수 개 포함할 수도 있다. 제1 측정 모듈(110)과 제2 측정 모듈(160)은 로봇이 될 수 있다. 제1 측정 모듈(110)과 제2 측정 모듈(160)은 일정 거리만큼 떨어져 있다. 여기서 일정 거리는 구조물의 길이가 될 수 있다. As shown in FIG. 1, the structure displacement measuring system 100 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a first measuring module 110 and a second measuring module 160. The first measurement module 110 includes a first laser unit 120, a first screen 130, and a first camera 140. The second measurement module 160 includes a second laser unit 170, a second screen 180, and a second camera 190. In another embodiment of the present invention, the structure displacement measuring system 100 may include a plurality of first measuring modules 110 and second measuring modules 160. The first measurement module 110 and the second measurement module 160 may be robots. The first measurement module 110 and the second measurement module 160 are separated by a distance. The predetermined distance may be the length of the structure.

제1 레이저부(120)는 제2 스크린(180)을 향해 레이저 빔을 발사하고, 제2 스크린(180)에는 레이저 패턴이 투영된다. 본 실시예에서는 제1 레이저부(120)가 2개의 레이저 프로젝터(121)를 구비하고 있지만, 다른 실시예에서는 제1 레이저부(120)가 3개 이상의 레이저 프로젝터(121)를 구비할 수도 있다. 제1 레이저부(120)에 구비된 각각의 레이저 프로젝터(121)에서 발사되는 레이저 빔은 평행하다. 제2 스크린(160)에 투영되는 레이저 패턴의 수는 제1 레이저부(120)의 레이저 프로젝터(121)의 수에 따라 달라진다. The first laser unit 120 emits a laser beam toward the second screen 180, and a laser pattern is projected onto the second screen 180. In the present embodiment, the first laser unit 120 includes two laser projectors 121, but in another embodiment, the first laser unit 120 may include three or more laser projectors 121. Laser beams emitted from each laser projector 121 provided in the first laser unit 120 are parallel. The number of laser patterns projected on the second screen 160 depends on the number of laser projectors 121 of the first laser unit 120.

제2 레이저부(170)는 제1 스크린(130)을 향해 레이저 빔을 발사하고, 제1 스크린(230)에는 레이저 패턴이 투영된다. 본 실시예에서는 제2 레이저부(170)가 2개의 레이저 프로젝터(171)를 구비하고 있지만, 다른 실시예에서는 제2 레이저부(170)가 3개 이상의 레이저 프로젝터(171)를 구비할 수 있다. 각각의 레이저 프로젝터(171)에서 발사되는 레이저 빔은 평행하다. 제1 스크린(130)에 투영되는 레이저 패턴의 수는 제2 레이저부(170)의 레이저 프로젝터(171)의 수에 따라 달라진다. The second laser unit 170 emits a laser beam toward the first screen 130, and a laser pattern is projected onto the first screen 230. In the present embodiment, the second laser unit 170 includes two laser projectors 171, but in another embodiment, the second laser unit 170 may include three or more laser projectors 171. The laser beams emitted from each laser projector 171 are parallel. The number of laser patterns projected on the first screen 130 depends on the number of laser projectors 171 of the second laser unit 170.

제1 카메라(140)는 제1 스크린(130)에 투영된 레이저 패턴을 캡쳐(capture)할 수 있다. 제2 카메라(190)는 제2 스크린(180)에 투영된 레이저 패턴을 캡쳐할 수 있다. The first camera 140 may capture the laser pattern projected on the first screen 130. The second camera 190 may capture the laser pattern projected on the second screen 180.

본 실시예에서는 제1 카메라(140)는 제1 스크린(130)의 후방에 위치하고, 제2 카메라(190)는 제2 스크린(160)의 후방에 위치한다. 다른 실시예에서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 카메라(240)는 제1 스크린(230)의 전방에 위치하고, 제2 카메라(290)는 제2 스크린(260)의 전방에 위치할 수 있다.In the present embodiment, the first camera 140 is located behind the first screen 130, and the second camera 190 is located behind the second screen 160. In another embodiment, as shown in FIG. 2, the first camera 240 may be located in front of the first screen 230, and the second camera 290 may be located in front of the second screen 260. have.

각각의 카메라(140, 190, 240, 290)가 근거리에 있는 스크린(130, 180, 230, 280)에 투영된 레이저 패턴을 캡쳐하므로, 고가의 고성능의 카메라가 아니어도 스크린(130, 180, 230, 280)에 투영된 레이저 패턴을 캡쳐할 수 있다. 또한 원거리에 있는 스크린에서 캡쳐하는 것보다 캡쳐된 레이저 패턴이 선명하다. 다른 실시예에서는 카메라(140, 190, 240, 290)를 로봇 팔(manipulator)을 이용하여 설치 할 수 있다. 이 경우 시각적 검사(visual inspection)가 가능하다.  Each camera 140, 190, 240, 290 captures the laser pattern projected on the near screens 130, 180, 230, 280, so that the screens 130, 180, 230 are not expensive, high performance cameras. , 280 can capture the laser pattern projected on. Also, the captured laser pattern is clearer than capturing from a remote screen. In another embodiment, the cameras 140, 190, 240, and 290 may be installed using a robot arm. In this case, visual inspection is possible.

레이저 패턴을 캡쳐한 후, 레이저 패턴의 좌표값을 획득한다. 레이저 패턴의 좌표값을 획득하면, 이를 이용하여 구조물의 변위를 판단할 수 있다. 이를 구체적으로 도 3을 참고하여 설명하면 다음과 같다. After capturing the laser pattern, the coordinate values of the laser pattern are obtained. When the coordinate value of the laser pattern is obtained, the displacement of the structure may be determined using the same. This will be described in detail with reference to FIG. 3 as follows.

도 3은 획득된 데이터 m과 추정된 위치 p를 개념적으로 나타내는 도면이다. 3 is a diagram conceptually illustrating the acquired data m and the estimated position p.

본 실시예에서는 제1 레이저부와 제2 레이저부가 각각 2개의 레이저 프로젝터를 구비하고 있으므로, 제1 스크린과 제2 스크린에 각각 2개의 레이저 패턴이 생긴다. 각각의 스크린은 2차원이므로, 레이저 패턴에 대해 8개의 스칼라(scalar) 값을 획득할 수 있다. 획득된 값을 이용하여 상대 변위, 즉 x축, y축, z축에 대한 이동

Figure 112009015592139-pat00001
와 회전각
Figure 112009015592139-pat00002
를 추정할 수 있다. 기구학(kinematics)은 획득된 데이터
Figure 112009015592139-pat00003
와 추정된 위치
Figure 112009015592139-pat00004
사이의 기하학적인 관계를 정의한다. 여기서
Figure 112009015592139-pat00005
와
Figure 112009015592139-pat00006
는 제1 스크린에 투영된 레이저 패턴이고,
Figure 112009015592139-pat00007
와
Figure 112009015592139-pat00008
는 제2 스크린에 투영된 레이저 패턴이다. 기구학 방정식을 유도하기 위해서, 변환 행렬(transformation matrix)
Figure 112009015592139-pat00009
와
Figure 112009015592139-pat00010
가 사용될 수 있다. 변환 행렬은 다음과 같다. In this embodiment, since the first laser unit and the second laser unit are each provided with two laser projectors, two laser patterns are generated on the first screen and the second screen, respectively. Since each screen is two dimensional, eight scalar values can be obtained for the laser pattern. Use the obtained values to move relative to the displacement, i.e. x, y, and z axes
Figure 112009015592139-pat00001
And rotation angle
Figure 112009015592139-pat00002
Can be estimated. Kinematics is the acquired data
Figure 112009015592139-pat00003
And estimated location
Figure 112009015592139-pat00004
Define the geometric relationship between them. here
Figure 112009015592139-pat00005
Wow
Figure 112009015592139-pat00006
Is the laser pattern projected on the first screen,
Figure 112009015592139-pat00007
Wow
Figure 112009015592139-pat00008
Is the laser pattern projected on the second screen. Transformation matrix to derive kinematic equations
Figure 112009015592139-pat00009
Wow
Figure 112009015592139-pat00010
Can be used. The transformation matrix is

Figure 112009015592139-pat00011
Figure 112009015592139-pat00011

Figure 112009015592139-pat00012
Figure 112009015592139-pat00012

Figure 112009015592139-pat00013
는
Figure 112009015592139-pat00014
와
Figure 112009015592139-pat00015
사이의 다음과 같은 관계에 의해 구할 수 있다.
Figure 112009015592139-pat00013
Is
Figure 112009015592139-pat00014
Wow
Figure 112009015592139-pat00015
It can be obtained by the following relationship.

Figure 112009015592139-pat00016
Figure 112009015592139-pat00016

여기서

Figure 112009015592139-pat00017
는
Figure 112009015592139-pat00018
의 회전 행렬(ratation matrix)이고,
Figure 112009015592139-pat00019
는
Figure 112009015592139-pat00020
의 전달 행렬(translation matrix)이다. 변환 행렬
Figure 112009015592139-pat00021
와
Figure 112009015592139-pat00022
를 사용하여 몇 단계의 수학적 과정을 거치면, 기구학 방정식을 얻을 수 있다. here
Figure 112009015592139-pat00017
Is
Figure 112009015592139-pat00018
Is the rotation matrix of,
Figure 112009015592139-pat00019
Is
Figure 112009015592139-pat00020
Is the translation matrix of. Transformation matrix
Figure 112009015592139-pat00021
Wow
Figure 112009015592139-pat00022
Using several steps of the mathematical process, we can obtain kinematic equations.

각각의 스크린에서,

Figure 112009015592139-pat00023
와
Figure 112009015592139-pat00024
를 투영하는 제1 레이저 프로젝터는 원점에서 y축 방향으로
Figure 112009015592139-pat00025
만큼 떨어져서 설치되고,
Figure 112009015592139-pat00026
와
Figure 112009015592139-pat00027
를 투영하는 제2 레이저 프로젝터는 제1 레이저 프로젝터로부터
Figure 112009015592139-pat00028
만큼 떨어져서 설치된다. 만약, B로부터 제1 스크린에 투영된 제1 레이저를 고려한다면, 스크린 좌표
Figure 112009015592139-pat00029
는 다음과 같다.On each screen,
Figure 112009015592139-pat00023
Wow
Figure 112009015592139-pat00024
The first laser projector for projecting the in the y-axis direction from the origin
Figure 112009015592139-pat00025
Are installed as far away,
Figure 112009015592139-pat00026
Wow
Figure 112009015592139-pat00027
A second laser projector for projecting light from the first laser projector
Figure 112009015592139-pat00028
Is installed as far away. If we consider the first laser projected from B to the first screen, screen coordinates
Figure 112009015592139-pat00029
Is as follows.

Figure 112009015592139-pat00030
Figure 112009015592139-pat00030

여기서

Figure 112009015592139-pat00031
은 레이저 B로부터 제1 스크린까지의 거리이다. 제1 스크린에서 z=0 이므로,
Figure 112009015592139-pat00032
벡터의 z 성분을 0으로 하여
Figure 112009015592139-pat00033
을 구할 수 있다. 구한
Figure 112009015592139-pat00034
을 대입하여, 투영된 레이저 빔의 실제 스크린 좌표
Figure 112009015592139-pat00035
를 구할 수 있다. 제2 레이저는 y축 방향으로
Figure 112009015592139-pat00036
만큼 떨어져서 설치되므로, 스크린 좌표
Figure 112009015592139-pat00037
는 다음과 같은 식에 의해 구할 수 있다.here
Figure 112009015592139-pat00031
Is the distance from laser B to the first screen. Since z = 0 on the first screen,
Figure 112009015592139-pat00032
Let z component of the vector be zero
Figure 112009015592139-pat00033
Can be obtained. Saved
Figure 112009015592139-pat00034
By substituting, the actual screen coordinates of the projected laser beam
Figure 112009015592139-pat00035
Can be obtained. The second laser in the y-axis direction
Figure 112009015592139-pat00036
Are installed apart, so screen coordinates
Figure 112009015592139-pat00037
Can be obtained by the following equation.

Figure 112009015592139-pat00038
Figure 112009015592139-pat00038

또한

Figure 112009015592139-pat00039
의 z 성분을 0으로 하여
Figure 112009015592139-pat00040
를 구할 수 있다.
Figure 112009015592139-pat00041
를 대입하여, 투영된 레이저 빔의 실제 스크린 좌표
Figure 112009015592139-pat00042
를 구할 수 있다. 유사한 방법으로,
Figure 112009015592139-pat00043
와
Figure 112009015592139-pat00044
를 구하면 다음과 같다. Also
Figure 112009015592139-pat00039
The z component of 0
Figure 112009015592139-pat00040
Can be obtained.
Figure 112009015592139-pat00041
, The actual screen coordinates of the projected laser beam
Figure 112009015592139-pat00042
Can be obtained. In a similar way,
Figure 112009015592139-pat00043
Wow
Figure 112009015592139-pat00044
Is obtained as follows.

Figure 112009015592139-pat00045
Figure 112009015592139-pat00045

이와 같이 구한 값을 대입하면, 기구학 방정식 M을 다음과 같이 구할 수 있다. By substituting the values thus obtained, the kinematic equation M can be obtained as follows.

Figure 112009015592139-pat00046
Figure 112009015592139-pat00046

최대 경사법(steepest descent method)을 사용하면, 추정된 위치 p는 다음과 같다. Using the steepest descent method, the estimated position p is

Figure 112009015592139-pat00047
Figure 112009015592139-pat00047

여기서

Figure 112009015592139-pat00048
이고,
Figure 112009015592139-pat00049
는 Jacobian의 pseudo-inverse 이다. here
Figure 112009015592139-pat00048
ego,
Figure 112009015592139-pat00049
Is Jacobian's pseudo-inverse.

레이저 패턴의 좌표값을 이용하여 상대 변위를 판단하는 방법은 본 실시예에서 설명하고 있는 방법과 다른 방법이 사용될 수도 있다. 본 발명의 실시예에 따른 구조물 변위 측정 시스템은 레이저 패턴의 좌표값을 이용하여 구조물의 변위를 판단하기 위한 데이터 처리부를 구비할 수 있다. The method of determining the relative displacement using the coordinate value of the laser pattern may be different from the method described in this embodiment. Structure displacement measuring system according to an embodiment of the present invention may include a data processing unit for determining the displacement of the structure using the coordinate value of the laser pattern.

만약 측정에 불확실성이 존재한다면, 추정된 위치 p를 구하기 위해 확장형 칼만 필터(Extended Kalman Filter)를 사용할 수 있다. 짧은 시간적 간격(interval)에서 p의 상태는 정지되므로, 시스템 함수는 단위 행렬(identity matrix)이다. 칼만 필터의 예측(prediction) 단계에서, 상태 예측

Figure 112009015592139-pat00050
와 측정
Figure 112009015592139-pat00051
은 다음과 같이 구할 수 있다. If there is uncertainty in the measurement, the Extended Kalman Filter can be used to find the estimated position p. At short time intervals the state of p is stopped, so the system function is an identity matrix. In the prediction phase of the Kalman filter, state prediction
Figure 112009015592139-pat00050
And measure
Figure 112009015592139-pat00051
Can be obtained as

Figure 112009015592139-pat00052
Figure 112009015592139-pat00052

여기서 P는 상태의 에러 공분산 행렬(error covariance matrix)이고, Q는 시스템 노이즈의 공분산 행렬(covariance matrix)이고, M은 기구학 방정식이다.

Figure 112009015592139-pat00053
는 선험적인(a priori) 예측을 의미하고,
Figure 112009015592139-pat00054
은 귀납적인(a posteriori) 예측을 의미한다.Where P is the error covariance matrix of states, Q is the covariance matrix of system noise, and M is the kinematic equation.
Figure 112009015592139-pat00053
Means a priori prediction,
Figure 112009015592139-pat00054
Means a posteriori prediction.

칼만 필터의 관찰 단계에서, 다음과 같은 방정식이 적용된다.  In the observation phase of the Kalman filter, the following equation applies.

Figure 112009015592139-pat00055
Figure 112009015592139-pat00055

여기서 R은 측정 노이즈의 공분산 행렬이다. Where R is the covariance matrix of the measured noise.

마지막으로, 칼만 필터의 업데이트 단계를 적용하여 다음과 같은 귀납적인 결과를 얻을 수 있다. Finally, applying the update step of the Kalman filter yields the following inductive result:

Figure 112009015592139-pat00056
Figure 112009015592139-pat00056

확장형 칼만 필터의 장점은 에러 공분산을 예측할 수 있다는 것이다. 그러므로 에러의 확대를 추정할 수 있다.  The advantage of the extended Kalman filter is that it can predict error covariance. Therefore, the magnification of the error can be estimated.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 구조물 변위 측정 시스템이 레일을 따라 움직이는 것을 나타내는 도면이다. 4 is a diagram illustrating a structure displacement measuring system moving along a rail according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 구조물 변위 측정 시스템의 제1 측정 모듈(310)과 제2 측정 모듈(360)은 레일(400)을 따라 움직일 수 있다. 레일(400)은 교량(500)과 같은 긴 구조물을 따라 설치될 수 있다. 제1 측정 모듈(310)과 제2 측정 모듈(360)이 레일(400)을 따라 이동하는 경우 긴 구조물을 보다 효과적으로 측정할 수 있다. 다른 실시예에서는 구조물 측정 변형 시스템이 제1 측정 모듈(310)과 제2 측정 모듈(360)을 복수개 포함할 수 있다. As shown in FIG. 4, the first measurement module 310 and the second measurement module 360 of the structure displacement measuring system according to the embodiment of the present invention may move along the rail 400. The rail 400 may be installed along a long structure such as the bridge 500. When the first measurement module 310 and the second measurement module 360 move along the rail 400, the long structure may be measured more effectively. In another embodiment, the structure measurement deformation system may include a plurality of first measurement module 310 and second measurement module 360.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수 개의 측정 모듈을 구비하는 구조물 변위 측정 시스템을 나타내는 도면이다. 5 is a view showing a structure displacement measuring system having a plurality of measuring modules according to another embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 구조물 측정 변형 시스템은 측정 모듈(510a, 510b, 510c)을 복수 개 포함할 수 있다. 각각의 측정 모듈(510a, 510b, 510c)은 제1 레이저부(520a, 520b, 520c), 제2 레이저부((530b, 530c), 양면 스크린(540a, 540b, 540c), 제1 카메라(550a, 550b, 550c), 제2 카메라(560b, 560c)를 구비한다. 제1 레이저부(520a, 520b, 520c)와 제2 레이저부((530b, 530c)는 서로 반대 방향으로 레이저 빔을 발사한다. 각각의 레이저부에서 발사되는 레이저 빔은 이웃하는 측정 모듈의 양면 스크린 중 어느 한 면에 투영된다. 양면 스크린은 각각 제1 스크린과 제2 스크린을 포함한다. 이와 같은 양면 스크린을 사용하는 경우 공간을 효율적으로 사용할 수 있다. 제1 카메라(550a, 550b, 550c)와 제2 카메라(560b, 560c)는 각각 양면 스크린 중 어느 한 스크린에 투영된 레이저 패턴을 캡쳐한다. As shown in FIG. 5, the structure measurement deformation system according to another exemplary embodiment may include a plurality of measurement modules 510a, 510b, and 510c. Each measurement module 510a, 510b, 510c includes a first laser unit 520a, 520b, 520c, a second laser unit 530b, 530c, a double-sided screen 540a, 540b, 540c, and a first camera 550a. , 550b, 550c, and second cameras 560b, 560c, and the first laser units 520a, 520b, and 520c and the second laser units 530b and 530c emit laser beams in opposite directions. The laser beam emitted from each laser unit is projected onto either side of the double-sided screen of the neighboring measurement module, which comprises a first screen and a second screen, respectively. The first cameras 550a, 550b, and 550c and the second cameras 560b and 560c each capture a laser pattern projected on one of two-sided screens.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 구조물 변위 측정 방법을 나타내는 순서도이다. 6 is a flowchart illustrating a structure displacement measuring method according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 구조물 변위 측정 방법은 제1 레이저부에서 제2 스크린으로 레이저 빔을 발사하며, 제2 레이저부에서 제1 스크린으로 레이저 빔을 발사한다(S610). 제1 레이저부와 제2 레이저부는 적어도 2개의 레이저 빔을 발사할 수 있다. 이 때 제1 레이저부에서 발사되는 레이저 빔은 서로 평행하고, 제2 레이저부에서 발사되는 레이저 빔은 서로 평행하다. 제1 스크린과 제2 스크린에는 레이저 패턴이 투영된다. As shown in FIG. 6, the structure displacement measuring method according to the embodiment of the present invention emits a laser beam from the first laser unit to the second screen, and emits a laser beam from the second laser unit to the first screen ( S610). The first laser unit and the second laser unit may emit at least two laser beams. At this time, the laser beams emitted from the first laser unit are parallel to each other, and the laser beams emitted from the second laser unit are parallel to each other. The laser pattern is projected onto the first screen and the second screen.

각각의 스크린에 투영된 레이저 패턴은 카메라를 이용하여 캡쳐할 수 있다(S620). 레이저 패턴 캡쳐는 하나의 카메라로 할 수도 있고, 2개의 카메라로 할 수도 있다. 2개의 카메라가 사용되는 경우, 각각의 카메라는 캡쳐하고자 하는 스크린의 전방 또는 후방에 설치될 수 있다. The laser pattern projected on each screen may be captured using a camera (S620). Laser pattern capture may be performed with one camera or two cameras. If two cameras are used, each camera may be installed in front of or behind the screen to be captured.

레이저 패턴의 이미지가 캡쳐되면, 캡쳐된 이미지로부터 레이저 패턴의 좌표값을 획득한다(S630). 이 후 획득된 좌표값을 이용하여 구조물의 변위를 판단할 수 있다(S640). 획득된 좌표값을 이용하여 구조물의 변위를 판단을 위해서는 여러 가지 방법이 적용될 수 있다. When the image of the laser pattern is captured, the coordinate value of the laser pattern is obtained from the captured image (S630). After that, the displacement of the structure may be determined using the obtained coordinate values (S640). Various methods can be applied to determine the displacement of the structure using the obtained coordinate values.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 구조물 변위 측정 방법을 나타내는 순서도이다. 7 is a flow chart showing a structure displacement measuring method according to another embodiment of the present invention.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 구조물 변위 측정 방법은 우선 제1 측정 모듈의 제1 레이저부에서 제2 측정 모듈의 제2 스크린으로 레이저 빔을 발사하며, 제2 측정 모듈의 제2 레이저부에서 제1 측정 모듈의 제1 스크린으로 레이저 빔을 발사한다(S710). 제1 레이저부와 제2 레이저부는 적어도 2개의 레이저 빔을 발사할 수 있다. 이 때 제1 레이저부에서 발사되는 레이저 빔은 서 로 평행하고, 제2 레이저부에서 발사되는 레이저 빔은 서로 평행하다. 제1 스크린과 제2 스크린에는 레이저 패턴이 투영된다. 제1 측정 모듈 및 제2 측정 모듈 중 적어도 하나는 미리 정해진 경로를 따라 움직일 수 있다. 미리 정해진 경로는 레일 될 수 있다. 다른 실시예에서는 제1 측정 모듈과 제2 측정 모듈이 복수개일 수 있다. 각각의 제1 측정 모듈과 제2 측정 모듈은 레일의 정해진 구간을 따라 이동하면서 구조물의 변위를 측정할 수 있다.As shown in FIG. 7, the structure displacement measuring method according to another exemplary embodiment of the present invention first emits a laser beam from a first laser unit of a first measuring module to a second screen of a second measuring module, and performs a second measurement. The laser beam is emitted from the second laser unit of the module to the first screen of the first measurement module (S710). The first laser unit and the second laser unit may emit at least two laser beams. At this time, the laser beams emitted from the first laser unit are parallel to each other, and the laser beams emitted from the second laser unit are parallel to each other. The laser pattern is projected onto the first screen and the second screen. At least one of the first measurement module and the second measurement module may move along a predetermined path. The predetermined route may be rail. In another embodiment, there may be a plurality of first and second measurement modules. Each of the first measurement module and the second measurement module may measure displacement of the structure while moving along a predetermined section of the rail.

다음으로, 제1 스크린에 투영된 레이저 패턴을 제1 측정 모듈의 제1 카메라로 캡쳐하고, 제2 스크린에 투영된 레이저 패턴을 제2 측정 모듈의 제2 카메라로 캡쳐한다(S720). 각각의 카메라는 캡쳐하고자 하는 스크린의 전방 또는 후방에 설치될 수 있다. 본 실시예에서는 각각의 카메라가 자신이 포함된 측정 모듈에 구비된 스크린에 투영된 레이저 패턴을 캡쳐하므로, 고가의 고성능의 카메라가 아니어도 스크린에 투영된 레이저 패턴을 캡쳐할 수 있다. 또한 원거리에 있는 스크린에서 캡쳐하는 것보다 선명하게 레이저 패턴을 캡쳐할 수 있다. Next, the laser pattern projected on the first screen is captured by the first camera of the first measurement module, and the laser pattern projected on the second screen is captured by the second camera of the second measurement module (S720). Each camera may be installed in front of or behind the screen to be captured. In this embodiment, since each camera captures the laser pattern projected on the screen provided in the measurement module included therein, it is possible to capture the laser pattern projected on the screen even if the expensive high-performance camera. It also allows you to capture laser patterns more clearly than on a remote screen.

레이저 패턴을 캡쳐한 후, 캡쳐된 레이저 패턴의 좌표값을 획득하고(S630), 획득된 좌표값을 이용하여 구조물의 변위를 판단한다(S640). After capturing the laser pattern, the coordinate values of the captured laser pattern are acquired (S630), and the displacement of the structure is determined using the obtained coordinate values (S640).

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 구조물 변위 측정 시스템의 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이다. 8 is a view showing a simulation result of the structure displacement measuring system according to an embodiment of the present invention.

시뮬레이션에서

Figure 112009015592139-pat00057
에 대한 참값(true value)은 (0.01, -1.02, 100, 0.001, -0.002, 0.003)으로 설정하였다. 도 7에 도시된 바와 같이, 추정된 값은 참값으로 매우 빠르게 수렴한다는 것을 알 수 있다. 단지 6번의 반복(iteration) 후에 수렴한다.In the simulation
Figure 112009015592139-pat00057
The true value for was set to (0.01, -1.02, 100, 0.001, -0.002, 0.003). As shown in FIG. 7, it can be seen that the estimated value converges very quickly to the true value. Only converge after 6 iterations.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명이 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. It should be noted that the embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are only illustrative of the present invention in order to facilitate description of the present invention and to facilitate understanding of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention can be carried out in addition to the embodiments disclosed herein.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 구조물 변위 측정 시스템을 개념적으로 나타내는 도면.1 conceptually illustrates a structure displacement measuring system according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 구조물 변위 측정 시스템을 개념적으로 나타내는 도면.2 conceptually illustrates a structure displacement measuring system according to another embodiment of the present invention.

도 3은 획득된 데이터 m과 추정된 위치 p를 개념적으로 나타내는 도면.3 conceptually illustrates the acquired data m and the estimated position p;

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 구조물 변위 측정 시스템이 레일을 따라 움직이는 것을 나타내는 도면.4 illustrates a structure displacement measuring system moving along a rail according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수 개의 측정 모듈을 구비하는 구조물 변위 측정 시스템을 나타내는 도면.5 illustrates a structure displacement measuring system having a plurality of measuring modules according to another embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 구조물 변위 측정 방법을 나타내는 순서도.6 is a flow chart showing a structure displacement measuring method according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 구조물 변위 측정 방법을 나타내는 순서도.7 is a flow chart showing a structure displacement measuring method according to another embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 구조물 변위 측정 시스템의 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면.8 is a view showing a simulation result of the structure displacement measuring system according to an embodiment of the present invention.

Claims (14)

레이저 빔을 발사하는 제1 레이저부와, 레이저 빔이 투영되는 제1 스크린과, 상기 제1 스크린에 투영된 레이저 패턴을 캡쳐하는 제1 카메라를 구비하는 제1 측정 모듈; 및A first measuring module having a first laser unit for emitting a laser beam, a first screen on which the laser beam is projected, and a first camera for capturing a laser pattern projected on the first screen; And 레이저 빔을 발사하는 제2 레이저부와, 레이저 빔이 투영되는 제2 스크린과, 상기 제2 스크린에 투영된 레이저 패턴을 캡쳐하는 제2 카메라를 구비하는 제2 측정 모듈;을 포함하고, And a second measuring module having a second laser unit for emitting a laser beam, a second screen on which the laser beam is projected, and a second camera for capturing a laser pattern projected on the second screen. 상기 제1 레이저부에서 발사된 레이저 빔은 상기 제2 스크린에 투영되고, 상기 제2 레이부에서 발사된 레이저 빔은 상기 제1 스크린에 투영되는 것을 특징으로 하는 구조물 변위 측정 시스템.And a laser beam emitted from the first laser unit is projected onto the second screen, and a laser beam emitted from the second ray unit is projected onto the first screen. 레이저 빔을 발사하는 제1 레이저부와, 레이저 빔이 투영되는 제1 스크린과, 상기 제1 스크린에 투영된 레이저 패턴을 캡쳐하는 제1 카메라를 구비하는 제1 측정 모듈; 및A first measuring module having a first laser unit for emitting a laser beam, a first screen on which the laser beam is projected, and a first camera for capturing a laser pattern projected on the first screen; And 레이저 빔을 발사하는 제2 레이저부와, 레이저 빔이 투영되는 제2 스크린과, 상기 제2 스크린에 투영된 레이저 패턴을 캡쳐하는 제2 카메라를 구비하는 제2 측정 모듈;을 포함하고, And a second measuring module having a second laser unit for emitting a laser beam, a second screen on which the laser beam is projected, and a second camera for capturing a laser pattern projected on the second screen. 상기 제1 레이저부에서 발사된 레이저 빔은 상기 제2 스크린에 투영되고, 상 기 제2 레이부에서 발사된 레이저 빔은 상기 제1 스크린에 투영되며, The laser beam emitted from the first laser unit is projected onto the second screen, and the laser beam emitted from the second ray unit is projected onto the first screen, 상기 제1 측정 모듈 및 상기 제2 측정 모듈 중 적어도 하나는 미리 정해진 경로를 따라 움직이는 것을 특징으로 하는 구조물 변위 측정 시스템.At least one of the first measurement module and the second measurement module moves along a predetermined path. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 미리 정해진 경로는 레일인 것을 특징으로 하는 구조물 변위 측정 시스템.And the predetermined path is a rail. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 제1 카메라는 상기 제1 스크린의 전방 또는 후방에 위치하고, The first camera is located in front of or behind the first screen, 상기 제2 카메라는 상기 제2 스크린의 전방 또는 후방에 위치하는 것을 특징으로 하는 구조물 변위 측정 시스템.And the second camera is located in front of or behind the second screen. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 제1 레이저부와 상기 제2 레이저부는 각각 적어도 2개의 레이저 프로젝터를 구비하는 것을 특징으로 하는 구조물 변위 측정 시스템.And the first laser unit and the second laser unit each include at least two laser projectors. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 제1 레이저부와 상기 제2 레이저부 각각에 구비된 레이저 프로젝터에서 발사되는 레이저 빔은 서로 평행한 것을 특징으로 하는 구조물 변위 측정 시스템.The laser beam emitted from the laser projector provided in each of the first laser unit and the second laser unit is parallel to each other structure displacement measuring system. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 제1 카메라 또는 제2 카메라 중 적어도 하나는 로봇 팔(manipulator)을 이용하여 설치되는 것을 특징으로 하는 구조물 변위 측정 시스템.At least one of the first camera or the second camera is a structure displacement measuring system, characterized in that installed using a robot arm (manipulator). 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 제1 측정 모듈과 상기 제2 측정 모듈은 복수개인 것을 특징으로 하는 구조물 변위 측정 시스템.And a plurality of said first measurement module and said second measurement module. 서로 반대 방향으로 레이저 빔을 발사하는 제1 레이저부와 제2 레이저부와, 레이저 빔이 투영되는 제1 스크린과 제2 스크린을 구비하는 양면 스크린과, 상기 제1 스크린에 투영된 레이저 패턴을 캡쳐하는 제1 카메라와 상기 제2 스크린에 투영된 레이저 패턴을 캡쳐하는 제2 카메라를 구비하는 측정 모듈을 복수 개 포함하 며,A double-sided screen having a first laser portion and a second laser portion that emit laser beams in opposite directions, a first screen and a second screen on which the laser beam is projected, and a laser pattern projected on the first screen It includes a plurality of measuring module having a first camera and a second camera for capturing the laser pattern projected on the second screen, 각각의 측정 모듈에 구비된 상기 제1 레이저부와 상기 제2 레이저부는 이웃하는 측정 모듈의 양면 스크린에 레이저 빔을 발사하는 것을 특징으로 하는 구조물 변위 측정 시스템.And the first laser unit and the second laser unit included in each measurement module emit a laser beam to a double-sided screen of a neighboring measurement module. 제1 레이저부에서 제2 스크린으로 레이저 빔을 발사하며, 제2 레이저부에서 제1 스크린으로 레이저 빔을 발사하는 단계;Firing a laser beam from the first laser portion to the second screen, and firing the laser beam from the second laser portion to the first screen; 상기 제1 스크린과 상기 제2 스크린에 투영된 레이저 패턴을 카메라를 이용하여 캡쳐하는 단계;Capturing a laser pattern projected on the first screen and the second screen using a camera; 상기 캡쳐된 레이저 패턴의 좌표값을 획득하는 단계; 및Acquiring a coordinate value of the captured laser pattern; And 획득된 좌표값을 이용하여 구조물의 변위를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물 변위 측정 방법.Determining the displacement of the structure using the obtained coordinate value; Structure displacement measuring method comprising a. 제1 측정 모듈의 제1 레이저부에서 제2 측정 모듈의 제2 스크린으로 레이저 빔을 발사하며, 상기 제2 측정 모듈의 제2 레이저부에서 상기 제1 측정 모듈의 제1 스크린으로 레이저 빔을 발사하는 단계;Firing a laser beam from the first laser portion of the first measuring module to the second screen of the second measuring module, and firing the laser beam from the second laser portion of the second measuring module to the first screen of the first measuring module. Doing; 상기 제1 스크린에 투영된 레이저 패턴을 상기 제1 측정 모듈의 제1 카메라로 캡쳐하고, 상기 제2 스크린에 투영된 레이저 패턴을 상기 제2 측정 모듈의 제2 카메라로 캡쳐하는 단계;Capturing the laser pattern projected on the first screen with a first camera of the first measurement module and capturing the laser pattern projected on the second screen with a second camera of the second measurement module; 상기 캡쳐된 레이저 패턴의 좌표값을 획득하는 단계; 및Acquiring a coordinate value of the captured laser pattern; And 획득된 좌표값을 이용하여 구조물의 변위를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물 변위 측정 방법.Determining the displacement of the structure using the obtained coordinate value; Structure displacement measuring method comprising a. 제10항 또는 제11항에 있어서,The method according to claim 10 or 11, wherein 상기 제1 레이저부와 상기 제2 레이저부는 적어도 2개의 레이저 빔을 발사하는 것을 특징으로 하는 구조물 변위 측정 방법.And the first laser unit and the second laser unit emit at least two laser beams. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 제1 측정 모듈 및 상기 제2 측정 모듈 중 적어도 하나는 미리 정해진 경로를 따라 움직이는 것을 특징으로 하는 구조물 변위 측정 방법.At least one of the first and second measurement modules moves along a predetermined path. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 제1 측정 모듈과 상기 제2 측정 모듈은 복수개인 것을 특징으로 하는 구조물 변위 측정 방법.The first and second measurement modules, the structure displacement measuring method, characterized in that a plurality.
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