KR101123863B1 - System and method for surveying discontinuity distribution of tunnel face - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A discontinuity surface distribution surveying system and method of a turner film field are provided to make economic and safe construction and to reduce collapse accidents. CONSTITUTION: A discontinuity surface distribution surveying system comprises an image acquisition part(101), a measuring unit(103), an estimating unit(104) and an extracting unit(105). The image acquisition part gets the anaglyph taking a photograph of the blind end in a mine gallery of a tunnel. The measuring unit measures 3D structure array of the discontinuity surface at the dark spot distributed in the blind end. The estimating unit presumes the locus of the discontinuity surface at the wall of the tunnel.

Description

터널 막장의 불연속면 분포 조사 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR SURVEYING DISCONTINUITY DISTRIBUTION OF TUNNEL FACE}DISCONTINUITY DISTRIBUTION OF TUNNEL FACE} DISTRIBUTION OF TUNNEL FACE

본 발명의 실시예들은 터널 막장에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 터널 막장의 불연속면 분포를 조사하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
Embodiments of the present invention relate to tunnel barriers and, more particularly, to systems and methods for investigating discontinuous surface distribution of tunnel barriers.

터널의 설계와 시공을 위한 지반조사는 지반상태를 파악하기 위하여 시추공 조사에 크게 의존하고 있다. 그러나, 다량의 시추공 조사는 많은 예산이 소요되고 국한된 시추조사로 획득된 국부적인 지반예측은 한계를 갖고 있다.The ground survey for the design and construction of the tunnel relies heavily on the borehole survey to identify the ground condition. However, a large number of borehole surveys are expensive and local ground predictions obtained by localized borehole surveys are limited.

이러한 이유로 지반상태의 예측이 어려운 상태에서 설계된 터널은, 시공과정에서 획득되어 안정성과 경제성에 크게 기여할 수 있는 지반 자료의 획득과 활용을 무시한 채 기존의 설계 원안을 따라 진행되고 있다. 이러한 문제는 시공 중 획득될 수 있는 지반자료의 조사기법과 분석방법이 부실함에 기인한다.For this reason, tunnels designed in difficult-to-predict ground conditions are being developed in accordance with existing design proposals, ignoring the acquisition and utilization of ground data that can be acquired during construction and contribute significantly to stability and economics. This problem is due to the lack of research and analysis methods of the ground data that can be obtained during construction.

이에, 전산화된 막장조사와 불연속면의 원격측정 등을 이용하여 단기간에 정밀한 불연속면 자료를 조사하고 분석함으로써 터널의 시공과 유지관리를 위한 기초를 마련할 수 있는 시스템의 개발이 필요한 실정이다.
Therefore, it is necessary to develop a system that can provide a foundation for the construction and maintenance of tunnels by investigating and analyzing precise discontinuity data in a short time using computerized membrane survey and telemetry of discontinuities.

본 발명의 일 실시예는 터널의 시공 중 안정성과 경제성을 확보할 수 있는 자동화된 조사 기법을 개발하고 이를 시공 과정에 적용함으로써, 붕괴사고의 요인을 예측하여 시공의 안전에 기여하고 합리적이고 과학적인 암반의 분류를 수행함으로 적절한 설계의 변경을 유도하여 공기단축과 예산의 절감을 가능하게 하는 터널 막장의 불연속면 분포 조사 시스템 및 방법을 제공한다.
One embodiment of the present invention by developing an automated survey technique to secure the stability and economics during the construction of the tunnel and applying it to the construction process, by predicting the factors of the collapse accident contributes to the safety of construction and rational and scientific The present invention provides a system and method for investigating discontinuity distribution of tunnel face that enables the classification of rocks and induces appropriate design change to reduce air shortening and budget.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The problem to be solved by the present invention is not limited to the problem (s) mentioned above, and other object (s) not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 실시예에 따른 터널 막장의 불연속면 분포 조사 시스템은 터널의 막장을 촬영한 입체 사진을 획득하는 영상 획득부; 상기 입체 사진을 이용하여 상기 막장에 분포하는 암반의 불연속면의 3차원 배열 구조를 측정하는 측정부; 상기 측정된 불연속면의 3차원 배열 구조를 상기 터널의 벽면 및 전후 인접 막장에 투영하여 상기 불연속면의 궤적을 추정하는 추정부; 및 상기 궤적의 추정 결과에 기초하여 상기 터널의 벽면 및 전후 인접 막장의 불연속면의 분포를 분석함으로써 현재 막장의 불연속면의 구조를 추출하는 추출부를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a system for investigating discontinuous plane distribution of a tunnel face includes an image acquisition unit for acquiring a stereoscopic image of a tunnel face; A measuring unit for measuring a three-dimensional array structure of discontinuous surfaces of the rock mass distributed in the film using the stereoscopic image; An estimator configured to estimate the trajectory of the discontinuous plane by projecting the measured three-dimensional array structure of the discontinuous plane onto the wall surface and the front and rear adjacent barriers of the tunnel; And an extracting unit extracting a structure of the discontinuous surface of the current membrane by analyzing the distribution of the discontinuous surfaces of the wall and the front and rear adjacent barriers of the tunnel based on the estimation result of the trajectory.

상기 추출부는 한 영상에서 사용자의 판단에 의해 동일면으로 판단되는 노출 부분에 속한 점들을 입력받고, 다른 영상에서 그 점들의 정합점을 영상처리기법으로 추출하며, 그 정합점들을 취합하여 점들이 속한 불연속면의 배열을 추출할 수 있다.The extraction unit receives points belonging to an exposed part determined to be the same plane by a user's judgment in one image, extracts matching points of the points in another image by an image processing technique, and collects the matching points to discontinuous surfaces to which the points belong. You can extract the array of.

본 발명의 일 실시예에 따른 터널 막장의 불연속면 분포 조사 시스템은 상기 추출된 불연속면의 구조를 이용하여, 상기 벽면과 상기 막장에 대응하는 터널 이미지에 다각형의 위상 구조를 제작하고, 상기 제작된 다각형의 위상 구조를 이용하여 상기 불연속면의 3차원 블록을 인식하는 인식부를 더 포함하고, 상기 추출부는 상기 인식된 3차원 블록을 블록이론을 이용해 분석하여 불안정 블록을 추출하고, 상기 추출된 불안정 블록을 3차원 도면으로 도식화할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a system for distributing discontinuous plane distribution of a tunnel face uses a structure of the extracted discontinuous face to produce a polygonal phase structure on a tunnel image corresponding to the wall and the barrier, Recognizing unit for recognizing the three-dimensional block of the discontinuous surface by using a phase structure, the extraction unit analyzes the recognized three-dimensional block using block theory to extract the unstable block, the extracted unstable block three-dimensional It can be illustrated in the drawings.

상기 영상 획득부는 일렬로 정열되어 서로 계획된 간격으로 이격된 두 카메라를 통해 상기 입체 사진을 획득할 수 있다.The image acquisition unit may acquire the stereoscopic image through two cameras arranged in a line and spaced apart from each other at a predetermined interval.

본 발명의 일 실시예에 따른 터널 막장의 불연속면 분포 조사 시스템은 상기 불안정 블록의 3차원 도면을 포함하는 터널 전 구간의 막장 정보를 데이터베이스화하는 저장부를 더 포함할 수 있다.The discontinuity distribution survey system of the tunnel face according to an embodiment of the present invention may further include a storage unit for databaseing the barrier information of the entire tunnel section including the 3D drawing of the unstable block.

본 발명의 일 실시예에 따른 터널 막장의 불연속면 분포 조사 시스템은 네트워크 망을 이용하여 상기 터널 전 구간의 막장 정보를 인터넷을 통해 전문가 집단과 실시간 공유할 수 있도록 하는 정보 공유부를 더 포함할 수 있다.The discontinuity distribution survey system of the tunnel face according to an embodiment of the present invention may further include an information sharing unit for real-time sharing of the barrier information of the entire tunnel section with an expert group through the Internet using a network.

본 발명의 일 실시예에 따른 터널 막장의 불연속면 분포 조사 시스템은 상기 터널 전 구간의 막장 정보를 이용하여 인접 막장의 정보를 비교하고, 상기 비교 결과에 기초하여 상기 불연속면의 연장성을 분석하는 비교부를 더 포함할 수 있다.In the tunnel barrier discontinuity distribution distribution system according to an embodiment of the present invention, a comparison unit comparing the information of adjacent barriers using the barrier information of the entire tunnel section and analyzing the extension of the discontinuity surface based on the comparison result It may further include.

본 발명의 일 실시예에 따른 터널 막장의 불연속면 분포 조사 시스템은 터치 스크린을 구비한 휴대 단말기를 통해 사용자의 펜 조작에 따른 상기 불연속면의 스케치 정보를 입력 받는 입력부를 더 포함하고, 상기 측정부는 상기 입력된 스케치 정보를 더 이용하여 상기 막장에 분포하는 암반의 불연속면의 3차원 배열 구조를 측정할 수 있다.The discontinuity distribution distribution system of the tunnel face according to an embodiment of the present invention further includes an input unit for receiving sketch information of the discontinuity plane according to a user's pen manipulation through a portable terminal having a touch screen, and the measurement unit By using the sketch information, the three-dimensional array structure of the discontinuous surface of the rock distributed in the film can be measured.

본 발명의 일 실시예에 따른 터널 막장의 불연속면 분포 조사 방법은 상기 불연속면 분포 조사 시스템에서, 터널의 막장을 촬영한 입체 사진을 획득하는 단계; 상기 불연속면 분포 조사 시스템에서, 상기 입체 사진을 이용하여 상기 막장에 분포하는 암반의 불연속면의 3차원 배열 구조를 측정하는 단계; 상기 불연속면 분포 조사 시스템에서, 상기 측정된 불연속면의 3차원 배열 구조를 상기 터널의 벽면 및 전후 인접 막장에 투영하여 상기 불연속면의 궤적을 추정하는 단계; 및 상기 불연속면 분포 조사 시스템에서, 상기 궤적의 추정 결과에 기초하여 상기 터널의 벽면 및 전후 인접 막장의 불연속면의 분포를 분석함으로써 현재 막장의 불연속면의 구조를 추출하는 단계를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a method for investigating the discontinuity plane distribution of a tunnel face, the method including: obtaining a stereoscopic image of a tunnel face in the discontinuity plane survey system; Measuring, in the discontinuous plane distribution surveying system, a three-dimensional array structure of the discontinuous planes of the rock mass distributed in the membrane using the stereogram; Estimating a trajectory of the discontinuous plane by projecting the measured three-dimensional array structure of the discontinuous plane on the wall surface and the front and rear adjacent barriers of the tunnel in the discontinuous plane distribution research system; And extracting the structure of the discontinuous surface of the current membrane by analyzing the distribution of the discontinuous surfaces of the wall surface and the front and rear adjacent barriers of the tunnel based on the estimation result of the trajectory in the discontinuous surface distribution investigation system.

상기 측정하는 단계는 상기 터널의 전후 인접 막장의 입체사진에서, 사용자의 선택에 의해 동일면으로 판단되는 부분에 대한 점들을 입력 받고, 상기 입력된 점들의 정합점을 찾아 3차원 좌표를 구하는 단계; 및 상기 3차원 좌표를 이용하여 상기 정합점의 집합을 구성한 후, 상기 정합점의 집합을 이용하여 상기 불연속면의 배열 구조를 측정하는 단계를 포함할 수 있다.The measuring may include receiving points on a portion determined to be the same plane by a user's selection in a three-dimensional image of adjacent tunnels before and after the tunnel, and finding matching points of the input points to obtain three-dimensional coordinates; And after configuring the set of matching points using the three-dimensional coordinates, measuring the arrangement of the discontinuous surfaces using the set of matching points.

본 발명의 일 실시예에 따른 터널 막장의 불연속면 분포 조사 방법은 상기 불연속면 분포 조사 시스템에서, 상기 추출된 불연속면의 구조를 이용하여, 상기 벽면과 상기 막장에 대응하는 터널 이미지에 다각형의 위상 구조를 제작하는 단계; 상기 불연속면 분포 조사 시스템에서, 상기 제작된 다각형의 위상 구조를 이용하여 상기 불연속면의 3차원 블록을 인식하는 단계; 상기 불연속면 분포 조사 시스템에서, 상기 인식된 3차원 블록을 블록이론을 이용해 분석하여 불안정 블록을 추출하는 단계; 및 상기 불연속면 분포 조사 시스템에서, 상기 추출된 불안정 블록을 3차원 도면으로 도식화하는 단계를 더 포함할 수 있다.In the method of investigating the discontinuity plane distribution of the tunnel face according to an embodiment of the present invention, in the discontinuity plane distribution inspection system, a polygonal phase structure is manufactured on the tunnel image corresponding to the wall surface and the tunnel using the extracted discontinuity structure. Making; In the discontinuity distribution survey system, recognizing a three-dimensional block of the discontinuity plane by using the manufactured phase structure of the polygon; Extracting an unstable block by analyzing the recognized three-dimensional block using block theory in the discontinuous plane distribution research system; And in the discontinuous plane distribution survey system, it may further comprise the step of plotting the extracted unstable block in a three-dimensional drawing.

상기 획득하는 단계는 일렬로 정열되어 서로 계획된 간격으로 이격된 두 카메라를 통해 상기 입체 사진을 획득하는 단계를 포함할 수 있다.The acquiring may include acquiring the stereoscopic image through two cameras arranged in a line and spaced apart from each other at a predetermined interval.

본 발명의 일 실시예에 따른 터널 막장의 불연속면 분포 조사 방법은 상기 불연속면 분포 조사 시스템에서, 상기 불안정 블록의 3차원 도면을 포함하는 터널 전 구간의 막장 정보를 데이터베이스화하여 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the method of investigating the discontinuous plane distribution of the tunnel face may further include storing, by a database, the barrier information of the entire tunnel section including the 3D drawing of the unstable block in the discontinuous plane distribution investigation system. Can be.

본 발명의 일 실시예에 따른 터널 막장의 불연속면 분포 조사 방법은 상기 불연속면 분포 조사 시스템에서, 네트워크 망을 이용하여 상기 터널 전 구간의 막장 정보를 인터넷을 통해 전문가 집단과 실시간 공유할 수 있도록 하는 단계를 더 포함할 수 있다.In the discontinuity distribution survey method of the tunnel face according to an embodiment of the present invention, in the discontinuity distribution survey system, the network information may be shared in real time with the expert group through the Internet. It may further include.

본 발명의 일 실시예에 따른 터널 막장의 불연속면 분포 조사 방법은 상기 불연속면 분포 조사 시스템에서, 상기 터널 전 구간의 막장 정보를 이용하여 인접 막장의 정보를 비교하는 단계; 및 상기 불연속면 분포 조사 시스템에서, 상기 비교 결과에 기초하여 상기 불연속면의 연장성을 분석하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a method for investigating the discontinuity plane distribution of a tunnel barrier includes: comparing information of adjacent barriers using the barrier information of all sections of the tunnel in the discontinuity plane distribution inspection system; And analyzing the discontinuity of the discontinuous plane based on the comparison result in the discontinuous plane distribution research system.

본 발명의 일 실시예에 따른 터널 막장의 불연속면 분포 조사 방법은 상기 불연속면 분포 조사 시스템에서, 터치 스크린을 구비한 휴대 단말기를 통해 사용자의 펜 조작에 따른 상기 불연속면의 스케치 정보를 입력 받는 단계를 더 포함하고, 상기 측정하는 단계는 상기 입력된 스케치 정보를 더 이용하여 상기 막장에 분포하는 암반의 불연속면의 3차원 배열 구조를 측정하는 단계를 포함할 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, the method for investigating the discontinuous plane distribution of the tunnel face further includes receiving sketch information of the discontinuous plane according to a user's pen operation through a portable terminal having a touch screen in the discontinuous plane distribution research system. The measuring may further include measuring a three-dimensional array structure of discontinuous surfaces of the rock mass distributed in the membrane using the input sketch information.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the accompanying drawings.

본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
Advantages and / or features of the present invention and methods for achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, only the present embodiments to make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 터널의 안정적이며 경제적인 시공을 위한 자동화된 조사 기법을 개발하고 이를 시공 과정에 적용함으로써, 붕괴사고의 요인을 예측하여 시공기간 및 사고를 줄일 수 있으며, 이를 통해 경제적이고 안전한 시공을 위한 기초를 마련할 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, by developing an automated survey technique for the stable and economical construction of the tunnel and applying it to the construction process, it is possible to reduce the construction period and accident by predicting the factors of the collapse accident, Can lay the foundation for economical and safe construction.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 막장의 불연속면 분포 조사 시스템을 설명하기 위해 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 막장의 불연속면 분포 조사 방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.
도 3 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 터널 막장의 불연속면 분포를 조사하는 과정의 일례를 설명하기 위해 도시한 예시도이다.1 is a block diagram illustrating a system for investigating discontinuous plane distribution of a tunnel face according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a method for investigating the discontinuous plane distribution of the tunnel face according to an embodiment of the present invention.
3 to 8 are exemplary diagrams for explaining an example of a process of examining the discontinuity distribution of the tunnel face in accordance with an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described embodiments of the present invention;

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 막장의 불연속면 분포 조사 시스템을 설명하기 위해 도시한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a system for investigating discontinuous plane distribution of a tunnel face according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 막장의 불연속면 분포 조사 시스템(100)은 영상 획득부(101), 입력부(102), 측정부(103), 추정부(104), 추출부(105), 인식부(106), 저장부(107), 정보 공유부(108), 비교부(109), 예측부(110), 및 제어부(111)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a system for inspecting discontinuous plane distribution of a tunnel face according to an embodiment of the present invention includes an image acquisition unit 101, an input unit 102, a measurement unit 103, an estimation unit 104, and an extraction unit. The unit 105 may include a recognition unit 106, a storage unit 107, an information sharing unit 108, a comparison unit 109, a prediction unit 110, and a control unit 111.

상기 영상 획득부(101)는 일렬로 정열되어 서로 계획된 간격으로 이격된 두 카메라를 이용해 터널의 막장을 촬영한 입체 사진을 획득한다.The image acquisition unit 101 obtains a three-dimensional image of a tunnel face using two cameras arranged in a line and spaced apart from each other at a predetermined interval.

상기 입력부(102)는 터치 스크린을 구비한 휴대 단말기를 통해 사용자의 펜 조작에 따른 암반의 불연속면의 스케치 정보를 입력 받는다. 이 과정에서 막장의 부위별 암질의 등급이 함께 입력된다. The input unit 102 receives sketch information of a discontinuous surface of a rock according to a user's pen manipulation through a portable terminal having a touch screen. In this process, the grade of the cancer by the part of the membrane is input together.

즉, 상기 휴대 단말기의 터치 스크린에 상기 입체 사진이 표시되는 경우, 상기 사용자는 스타일러스 펜을 이용하여 상기 터치 스크린에 암반의 불연속면에 대응하는 스케치와 위치별 암질 분류 자료를 입력한다. 그러면, 상기 입력부(102)는 상기 사용자의 스타일러스 펜 조작에 따른 스케치 정보를 상기 휴대 단말기를 통해 입력 받게 된다.That is, when the stereoscopic image is displayed on the touch screen of the portable terminal, the user inputs a sketch corresponding to the discontinuous surface of the rock and the rock classification data by position on the touch screen using a stylus pen. Then, the input unit 102 receives the sketch information according to the user's manipulation of the stylus pen through the portable terminal.

상기 측정부(103)는 상기 영상 획득부(101)에 의해 획득된 입체 사진을 이용하여 상기 막장에 분포하는 암반의 불연속면의 3차원 배열 구조를 측정한다. 또한, 상기 측정부(103)는 상기 입력부(102)에 의해 입력된 스케치 정보를 더 이용하여 상기 막장에 분포하는 암반의 불연속면의 3차원 배열 구조를 측정할 수 있다.The measurement unit 103 measures the three-dimensional array structure of the discontinuous surface of the rock mass distributed in the film by using the three-dimensional image obtained by the image acquisition unit 101. In addition, the measurement unit 103 may further measure the three-dimensional array structure of the discontinuous surface of the rock mass distributed in the membrane using the sketch information input by the input unit 102.

상기 추정부(104)는 상기 측정부(103)에 의해 측정된 불연속면의 3차원 배열 구조를 상기 터널의 벽면 및 전후 인접 막장에 투영하여 상기 불연속면의 궤적을 추정한다. 또한, 상기 추정부(104)는 상기 불연속면의 암질등급을 상기 터널의 벽면 및 전후 인접 막장에 더 투영하여 상기 불연속면과 암질의 궤적을 추정할 수도 있다.The estimator 104 estimates the trajectory of the discontinuous surface by projecting the three-dimensional array structure of the discontinuous surface measured by the measuring unit 103 onto the wall surface and the front and rear adjacent barriers of the tunnel. In addition, the estimator 104 may further estimate the trajectory of the discontinuous surface and the rock quality by further projecting the rock quality grade of the discontinuous surface to the wall surface and the front and rear adjacent barriers of the tunnel.

상기 추출부(105)는 상기 추정부(104)에 의해 추정된 궤적에 기초하여 상기 터널의 벽면 및 전후 인접 막장의 불연속면의 분포를 분석함으로써 현재 막장의 불연속면의 구조를 추출한다.The extraction unit 105 extracts the structure of the discontinuous surface of the current membrane by analyzing the distribution of the discontinuous surfaces of the wall surface of the tunnel and the front and rear adjacent barriers based on the trajectory estimated by the estimation unit 104.

이때, 상기 추출부(105)는 터널의 막장에서 불연속면의 일부가 노출된 선분 혹은 부분적인 불연속면의 배열을 측정하기 위하여, 동일면으로 판단되는 노출 부분에 대하여 사용자의 판단으로 면에 속한 점들을 수동으로 입력하고 그 점들에 해당하는 정합점을 영상처리기법으로 입력하고, 입력된 정합점들을 취합하여 불연속면의 배열을 계산하는 과정을 포함한다.At this time, the extractor 105 manually measures the points belonging to the plane by the user's judgment on the exposed part determined to be the same plane in order to measure the line segment or the partial discontinuous plane arrangement in which part of the discontinuous plane is exposed in the tunnel's membrane. And inputting matching points corresponding to the points by an image processing technique, and calculating the arrangement of the discontinuities by collecting the input matching points.

상기 정합점의 수동 측정 과정에서, 한 사진에 불연속면으로 판단되는 점의 위치를 사용자가 입력하면 영상처리기법으로 다른 사진의 정합점을 찾는 과정을 포함하는데, 여기에서 수동이라 함은 사용자가 불연속면으로 판단되는 영역을 선택하여 점들의 집합을 결정함을 의미한다.In the manual measurement of the matching point, when the user inputs the position of the point determined to be a discontinuous surface in one photo, the process includes finding a matching point of another photo by using an image processing technique, wherein the user is referred to as the discontinuous surface. It means that the set of points is determined by selecting the area to be judged.

상기 인식부(106)는 상기 추출부(105)에 의해 추출된 불연속면의 구조를 이용하여, 상기 터널의 벽면과 전후 인접 막장에 대응하는 터널 이미지에 다각형의 위상 구조를 제작할 수 있다. 상기 인식부(106)는 상기 제작된 다각형의 위상 구조를 이용하여 상기 불연속면의 3차원 블록을 인식할 수 있다.The recognition unit 106 may use the structure of the discontinuous surface extracted by the extraction unit 105 to produce a polygonal phase structure in the tunnel image corresponding to the wall surface of the tunnel and the front and rear adjacent barriers. The recognition unit 106 may recognize the three-dimensional block of the discontinuous surface by using the prepared topological structure of the polygon.

상기 추출부(105)는 상기 인식부(106)에 의해 인식된 3차원 블록을 블록이론을 이용해 분석하여 불안정(위험) 블록을 추출할 수 있다. 즉, 상기 추출부(105)는 상기 블록이론을 이용하여 상기 3차원 블록을 분석함으로써 파괴 예측을 수행할 수 있다. 또한, 상기 추출부(105)는 상기 추출된 불안정 블록과 암질의 분포를 3차원 도면으로 도식화하고, 이것들을 중첩해 록볼트 보강 등에 활용할 수 있는 기본 정보를 제공할 수 있다.The extraction unit 105 may extract the instability (danger) block by analyzing the three-dimensional block recognized by the recognition unit 106 using block theory. In other words, the extraction unit 105 may perform fracture prediction by analyzing the 3D block using the block theory. In addition, the extraction unit 105 may provide a basic information that can be used to map the distribution of the extracted unstable blocks and the rock quality in a three-dimensional diagram, and superimpose them to the rock bolt reinforcement.

여기서, 상기 블록이론은 공지기술로서 널리 사용되고 있으므로, 본 실시예에서는 다음과 같이 간략하게 설명하기로 한다.Here, since the block theory is widely used as a known technique, the present embodiment will be briefly described as follows.

암반에는 반복되는 지구조 운동 등의 영향에 의하여 수많은 불연속면들이 존재한다. 이 불연속면들은 위치, 심도에 따라 매우 다양한 분포를 지니는데, 절리들의 상호 관계에 따라 암반은 블록(Block)을 이루게 되며, 따라서 블록들도 마찬가지로 매우 다양한 양상과 분포를 지니고 있다.There are numerous discontinuities in the rock due to repeated earth movements. These discontinuities have a wide variety of distributions depending on their location and depth. The rocks form blocks according to the interrelationships of the joints, so the blocks also have a wide variety of patterns and distributions.

상기 블록이론은 3차원 불연속면들이 교차하면서 만들어지는 블록의 3차원적 형상과 크기를 결정하며, 그 블록이 암반으로부터 이동하는지를 판단하는 기하학적 이론이다.The block theory is a geometric theory that determines the three-dimensional shape and size of a block that is created by intersecting three-dimensional discontinuities, and determines whether the block moves from a rock.

상기 저장부(107)는 상기 불안정 블록의 3차원 도면을 포함하는 터널 전 구간의 막장 정보를 데이터베이스화한다. 여기서, 상기 막장 정보는 상기 불안정 블록의 3차원 도면뿐만 아니라, 상기 불연속면과 관련한 암종, 암질 등의 정보를 포함할 수 있다. 상기 데이터베이스화된 막장 정보는 시공 중 혹은 시공 후 터널의 유지 관리에 활용될 수 있다.The storage unit 107 is a database of the film thickness information of the entire tunnel section including a three-dimensional view of the unstable block. The membrane information may include not only a three-dimensional drawing of the unstable block but also information such as carcinoma and cancer quality related to the discontinuous surface. The database-based membrane information may be used for maintenance of the tunnel during or after construction.

상기 정보 공유부(108)는 네트워크 망을 이용하여 상기 터널 전 구간의 막장 정보를 인터넷을 통해 전문가 집단과 실시간 공유할 수 있도록 함으로써, 문제가 발생할 경우 신속히 대응할 수 있도록 한다.The information sharing unit 108 enables the real-time sharing of the closing information of the entire tunnel section with the expert group through the Internet using a network network, so that a problem can be quickly responded to.

이를 위해, 상기 정보 공유부(108)는 상기 전문가 집단으로부터 정보 공유 요청이 있는 경우, 상기 정보 공유 요청에 대한 응답으로 상기 터널 전 구간의 막장 정보를 실시간으로 각 전문가의 단말기로 전송할 수 있다.To this end, when there is a request for information sharing from the expert group, the information sharing unit 108 may transmit the closing information of the entire section of the tunnel to the terminal of each expert in real time in response to the information sharing request.

상기 비교부(109)는 상기 터널 전 구간의 막장 정보를 이용하여 인접 막장의 정보를 비교한다. 즉, 상기 비교부(109)는 인접 막장 간에 불연속면, 암종, 암질 등의 정보를 비교할 수 있다. 상기 비교부(109)는 상기 비교 결과에 기초하여 상기 불연속면의 연장성을 분석한다. 즉, 상기 비교부(109)는 상기 인접 막장 간의 정보의 유사 여부에 따라 상기 불연속면의 연장성을 분석할 수 있다.The comparison unit 109 compares the information of the adjacent close using the close information of the entire tunnel section. That is, the comparison unit 109 may compare information such as discontinuities, carcinomas, and cancers between adjacent membranes. The comparison unit 109 analyzes the extensibility of the discontinuous surface based on the comparison result. That is, the comparison unit 109 may analyze the extension of the discontinuous surface according to whether or not the information between the adjacent barriers is similar.

상기 비교부(109)는 상기 인접 막장 간의 정보가 유사하면 상기 불연속면이 연장되는 것으로 판단하고, 상기 인접 막장 간의 정보가 다르면 상기 불연속면이 연장되지 않는 것으로 판단할 수 있다.The comparison unit 109 may determine that the discontinuous surface is extended when the information between the adjacent bars is similar, and that the discontinuous surface does not extend when the information between the adjacent bars is different.

상기 예측부(110)는 상기 불안정 블록의 3차원 도면을 이용하여 기 조사된 굴착 부분의 암반의 절리 분포를 기초로 하여 굴착될 앞부분의 지반을 분석하여 적절한 보강을 결정할 수 있다. 상기 예측부(110)는 상기 분석 결과에 기초하여 향후 굴착될 부분의 불연속면 분포를 예측할 수 있다.The prediction unit 110 may determine the appropriate reinforcement by analyzing the ground of the front part to be excavated based on the joint distribution of the rock of the excavated part irradiated using the 3D drawing of the unstable block. The prediction unit 110 may predict the discontinuous surface distribution of the portion to be excavated in the future based on the analysis result.

상기 제어부(111)는 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 막장의 불연속면 분포 조사 시스템(100), 즉 상기 영상 획득부(101), 상기 입력부(102), 상기 측정부(103), 상기 추정부(104), 상기 추출부(105), 상기 인식부(106), 상기 저장부(107), 상기 정보 공유부(108), 상기 비교부(109), 상기 예측부(110) 등의 동작을 전반적으로 제어한다.
The control unit 111 is a tunnel face discontinuous surface distribution inspection system 100 according to an embodiment of the present invention, that is, the image acquisition unit 101, the input unit 102, the measurement unit 103, the estimation unit 104, the extraction unit 105, the recognition unit 106, the storage unit 107, the information sharing unit 108, the comparison unit 109, the prediction unit 110, and the like. Overall control.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 막장의 불연속면 분포 조사 방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다. 상기 불연속면 분포 조사 방법은 도 1의 불연속면 분포 조사 시스템(100)에 의해 수행될 수 있다.2 is a flowchart illustrating a method for investigating the discontinuous plane distribution of the tunnel face according to an embodiment of the present invention. The discontinuous plane distribution research method may be performed by the discontinuous plane distribution research system 100 of FIG. 1.

도 2를 참조하면, 단계(201)에서 상기 불연속면 분포 조사 시스템은 일렬로 정열되어 서로 계획된 간격으로 이격된 두 카메라를 이용해 터널의 막장을 촬영한 입체 사진을 획득한다.Referring to FIG. 2, in step 201, the discontinuous plane distribution survey system acquires a stereoscopic image of a tunnel face using two cameras arranged in a line and spaced apart from each other at a predetermined interval.

다음으로, 단계(202)에서 상기 불연속면 분포 조사 시스템은 상기 터널의 막장을 촬영한 입체 사진을 이용하여 상기 막장에 분포하는 암반의 불연속면의 3차원 배열 구조를 측정한다.Next, in step 202, the discontinuous surface distribution investigation system measures a three-dimensional array structure of the discontinuous surface of the rock distributed in the membrane using a three-dimensional image photographing the membrane of the tunnel.

이때, 상기 불연속면 분포 조사 시스템은 상기 입체 사진을 이용하여 불연속면의 배열 구조를 측정하는 과정에서, 사용자의 판단으로 측정하고자 하는 불연속면에 포함되는 점들을 선택하여 선택된 점들의 정합점을 영상처리기법으로 찾고, 이를 이용해 점들의 3차원 좌표를 구하고, 그 점들의 집합에서 면의 배열을 계산할 수 있다. 여기서, 사용자는 측정하고자 하는 불연속면을 판단하고, 그 불연속면의 일부인 점들을 직접 선택할 수 있다.At this time, the discontinuous plane distribution survey system finds the matching point of the selected points by selecting the points included in the discontinuous plane to be measured by the user's judgment in the process of measuring the arrangement structure of the discontinuous plane using the stereoscopic image. We can use this to get the three-dimensional coordinates of the points and compute the array of faces from the set of points. Here, the user may determine the discontinuous surface to be measured and directly select points that are part of the discontinuous surface.

다음으로, 단계(203)에서 상기 불연속면 분포 조사 시스템은 상기 측정된 불연속면의 3차원 배열 구조를 상기 터널의 벽면 및 전후 인접 막장에 투영하여 상기 불연속면의 궤적을 추정한다.Next, in step 203, the discontinuous plane distribution surveying system estimates the trajectory of the discontinuous plane by projecting the measured three-dimensional array structure of the discontinuous plane on the wall surface and the front and rear adjacent barriers of the tunnel.

다음으로, 단계(204)에서 상기 불연속면 분포 조사 시스템은 상기 궤적 추정 결과에 기초하여 상기 터널의 벽면과 전후 인접 막장의 불연속면의 분포를 분석함으로써 현재 막장의 불연속면의 구조를 추출한다.Next, in step 204, the discontinuous plane distribution investigation system extracts the structure of the discontinuous plane of the current membrane by analyzing the distribution of the discontinuous planes of the wall of the tunnel and the front and rear adjacent barriers based on the trajectory estimation result.

다음으로, 단계(205)에서 상기 불연속면 분포 조사 시스템은 상기 추출된 불연속면의 구조를 이용하여, 상기 벽면과 상기 막장에 대응하는 터널 이미지에 다각형의 위상 구조를 제작한다.Next, in step 205, the discontinuity distribution survey system creates a polygonal phase structure on the tunnel image corresponding to the wall surface and the membrane using the extracted discontinuity structure.

다음으로, 단계(206)에서 상기 불연속면 분포 조사 시스템은 상기 제작된 다각형의 위상 구조를 이용하여 상기 불연속면의 3차원 블록을 인식한다.Next, in step 206, the discontinuous plane distribution survey system recognizes the three-dimensional block of the discontinuous plane by using the manufactured phase structure of the polygon.

다음으로, 단계(207)에서 상기 불연속면 분포 조사 시스템은 상기 인식된 3차원 블록을 블록이론을 이용해 분석하여 불안정 블록을 추출한다.Next, in step 207, the discontinuous plane distribution investigation system analyzes the recognized three-dimensional block using block theory to extract an unstable block.

다음으로, 단계(208)에서 상기 불연속면 분포 조사 시스템은 상기 추출된 불안정 블록을 3차원 도면으로 도식화한다.
Next, in step 208, the discontinuous plane distribution survey system plots the extracted unstable blocks into a three-dimensional diagram.

이하에서는 도 3 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따라 터널 막장의 불연속면 분포를 조사하는 과정의 일례를 설명하기로 한다.Hereinafter, an example of a process of investigating the discontinuous plane distribution of the tunnel face according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 8.

막장에 분포하는 불연속면의 구조를 측정하기 위해서는, 먼저 막장에 존재하는 불연속면의 구조들 중 측정이 필요한 불연속면 구조의 판별이 중요하다. 또한, 터널 현장에서 막장의 표면만 관찰하여 불연속면의 3차원 배열을 적절히 판별하기는 쉽지가 않다.In order to measure the structure of the discontinuous surface distributed in the membrane, it is important to first determine the discontinuous surface structure that needs to be measured among the structures of the discontinuous surface existing in the membrane. In addition, it is not easy to properly determine the three-dimensional arrangement of the discontinuities by observing only the surface of the membrane at the tunnel site.

이러한 이유로, 본 발명의 일 실시예에 따른 불연속면 분포 조사 시스템(이하, "터널 매퍼(tunnel mapper)"라 함)은 도 4에 도시된 바와 같이, 이전 막장에서 측정된 불연속면 구조의 배열을 현 막장에 투영한다. 즉, 상기 터널 매퍼는 이전 막장에서 조사된 자료(불연속면의 3차원 배열 구조)를 현 막장에 투영한다. 참고로, 도 4는 이전 막장에서 조사된 자료를 현 막장에 투영한 3차원 도식 도면을 나타낸다.For this reason, the discontinuous plane distribution survey system (hereinafter, referred to as a "tunnel mapper") according to an embodiment of the present invention displays the arrangement of the discontinuous plane structure measured at the previous barrier as shown in FIG. 4. Project on. That is, the tunnel mapper projects the data (the three-dimensional array structure of the discontinuous surface) irradiated from the previous curtain on the curtain curtain. For reference, FIG. 4 shows a three-dimensional schematic view of projecting data irradiated from the previous curtain to the current curtain.

상기 투영 작업에 앞서, 상기 터널 매퍼는 도 3에 도시된 바와 같이, 이전 막장을 촬영한 입체 사진을 휴대 단말기에 전송하여 터치 스크린에 표시하고, 사용자의 펜 조작(터치 스크린의 터치 조작)에 따른 암반의 불연속면의 스케치 정보를 입력 받을 수 있다. 참고로, 도 3은 터치 패드(스크린)을 이용하여 불연속면 구조를 스케치한 도면이다.Prior to the projection operation, as shown in FIG. 3, the tunnel mapper transmits a three-dimensional photograph of a previous screen to a mobile terminal for display on a touch screen, and according to a user's pen operation (touch operation on a touch screen). You can receive sketch information about the discontinuities of the rock. For reference, FIG. 3 is a diagram sketching a discontinuous surface structure using a touch pad (screen).

이어서, 상기 터널 매퍼는 도 5에 도시된 바와 같이, 현 막장에 투영된 선분(이전 막장의 불연속면 배열 구조)을 현 막장의 사진에 중첩한다. 이로써, 본 발명의 일 실시예에서는 기존 막장에서 조사된 자료의 정확성을 확인하면서 각 불연속면의 연장성을 동시에 확인할 수 있는 알고리듬을 개발하여 s/w로 구현할 수 있다.Subsequently, the tunnel mapper superimposes the line segment (the discontinuous surface arrangement structure of the previous barrier) projected on the current barrier as shown in FIG. Thus, in one embodiment of the present invention can be implemented in s / w by developing an algorithm that can confirm the extensibility of each discontinuous surface at the same time while confirming the accuracy of the data investigated in the existing film.

그러므로, 상기 터널 매퍼를 이용하여 터널의 막장에 분포하는 불연속면 구조의 선분을 입력하고 그 배열(주향/경사)을 측정하기 위해서는, 도 5와 같이 이전막장의 조사 자료를 참고로 현 막장에 분포하는 불연속면 구조를 추출하고, 분석 모듈의 일부인 입체사진 측정 알고리듬을 이용하여 불연속면의 배열을 최종 확인하게 된다. 이러한 과정으로 인하여 상기 터널 매퍼의 입력 과정 중 불연속면 구조의 입력 부분은 이전 막장의 투영, 스케치 및 입체 사진 분석 부분이 연계하여 구동되게 설계되어 있다.Therefore, in order to input the line segments of the discontinuous surface structure distributed in the tunnel face using the tunnel mapper and to measure the arrangement (direction / inclination), as shown in FIG. The structure of the discontinuities is extracted and the arrangement of the discontinuities is finally confirmed using a stereoscopic measurement algorithm that is part of the analysis module. Due to this process, the input portion of the discontinuous surface structure during the input process of the tunnel mapper is designed to be driven in conjunction with the projection, sketch, and stereoscopic analysis portion of the previous curtain.

도 5와 6에서와 같이 터널의 막장은 제어발파로 인하여 암반 내부로 연장되는 불연속면 구조가 명확히 관찰되지 않는 경우가 많다. 이러한 문제점의 해결을 위하여 본 발명은 도 7 내지 도 8과 같이, 사용자가 절취면의 일부를 확대하여 측정할 불연속면에 포함되는 점으로 판단되는 점들을 선택하고, 그 선택된 점들의 정합점을 영상처리기법을 이용하여 추출하는 기법을 포함한다. 즉, 본 발명의 일 실시예에서는 측정될 불연속면 구조를 판별하기 위해, 사용자가 수동으로 불연속면에 포함된 점들을 임의로 선택하는 방법이 고안되었다.
As shown in FIGS. 5 and 6, in the tunnel, the discontinuous surface structure extending into the rock due to the control blasting is often not clearly observed. In order to solve this problem, the present invention selects points determined to be included in the discontinuous surface to be measured by the user by enlarging a part of the cut surface, and processes the matching points of the selected points as shown in FIGS. 7 to 8. Includes techniques for extracting using techniques. That is, in one embodiment of the present invention, in order to determine the structure of the discontinuous surface to be measured, a method of arbitrarily selecting a point included in the discontinuous surface by a user is devised.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에서는 터널의 시공 중 안전성과 경제성을 제공할 수 있는 자동화된 조사 기법을 개발하고 이를 시공 과정에 적용함으로써, 붕괴사고의 요인을 예측하고 합리적이며 과학적인 보강을 수행하여 시공기간 및 사고로 인한 예산을 절감할 수 있으며, 이를 통해 환경 친화적이고 안전한 시공을 위한 기초를 마련할 수 있다.
As such, in one embodiment of the present invention, by developing an automated survey technique that can provide safety and economics during the construction of the tunnel and applying it to the construction process, it predicts the factors of the collapse accident and performs rational and scientific reinforcement This can reduce the construction period and the budget due to accidents, thereby laying the foundation for environmentally friendly and safe construction.

지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.While specific embodiments of the present invention have been described so far, various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims below, but also by the equivalents of the claims.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
As described above, the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, which can be variously modified and modified by those skilled in the art to which the present invention pertains. Modifications are possible. Accordingly, the spirit of the present invention should be understood only by the claims set forth below, and all equivalent or equivalent modifications thereof will belong to the scope of the present invention.

101: 영상 획득부
102: 입력부
103: 측정부
104: 추정부
105: 추출부
106: 인식부
107: 저장부
108: 정보 공유부
109: 비교부
110: 예측부
111: 제어부101: image acquisition unit
102: input unit
103: measuring unit
104: estimator
105: extraction unit
106: recognition unit
107: storage unit
108: Information Sharing Department
109: comparator
110: prediction unit
111: control unit

Claims (16)

터널의 막장을 촬영한 입체 사진을 획득하는 영상 획득부;
상기 입체 사진을 이용하여 상기 막장에 분포하는 암반의 불연속면의 3차원 배열 구조를 측정하는 측정부;
상기 측정된 불연속면의 3차원 배열 구조를 상기 터널의 벽면 및 전후 인접 막장에 투영하여, 상기 터널의 벽면 및 전후 인접 막장에서의 불연속면의 궤적을 추정하는 추정부; 및
상기 궤적의 추정 결과에 기초하여, 상기 터널의 벽면 및 전후 인접 막장에서의 불연속면의 분포를 분석함으로써 현재 막장의 불연속면의 3차원 배열 구조를 추출하는 추출부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 막장의 불연속면 분포 조사 장치.
An image acquisition unit for acquiring a three-dimensional image of a tunnel face;
A measuring unit for measuring a three-dimensional array structure of discontinuous surfaces of the rock mass distributed in the film using the stereoscopic image;
An estimator for projecting the measured three-dimensional array structure of the discontinuous surface onto the wall surface and the front and rear adjacent membranes of the tunnel, and estimating the trajectory of the discontinuous surface at the wall and front and rear adjacent membranes of the tunnel; And
An extraction unit for extracting a three-dimensional array structure of the discontinuous surface of the current membrane by analyzing the distribution of discontinuous surfaces in the wall surface and the front and rear adjacent barriers of the tunnel based on the estimation result of the trajectory
Discontinuity distribution distribution device of the tunnel face, characterized in that it comprises a.
제1항에 있어서,
상기 추출부는
상기 입체 사진의 한 영상에서 사용자의 판단에 의해 동일면으로 판단되는 노출 부분에 속한 점들을 입력받고, 상기 입체 사진의 다른 영상에서 그 점들의 정합점을 영상처리기법으로 추출하며, 그 정합점들을 취합하여 점들이 속한 불연속면의 3차원 배열 구조를 추출하는 것을 특징으로 하는 터널 막장의 불연속면 분포 조사 장치.
The method of claim 1,
The extraction unit
In one image of the stereoscopic image, points belonging to an exposed portion determined to be the same plane by the user's judgment are input, and the matching points of the points in the other image of the stereoscopic image are extracted by an image processing technique, and the matching points are collected. Dispersion surface distribution apparatus of the tunnel face, characterized in that for extracting the three-dimensional array structure of the discontinuous surface to which the points belong.
제1항에 있어서,
상기 추출된 불연속면의 3차원 배열 구조를 이용하여, 상기 벽면과 상기 막장에 대응하는 터널 이미지에 다각형의 위상 구조를 제작하고, 상기 제작된 다각형의 위상 구조를 이용하여 상기 불연속면의 3차원 블록을 인식하는 인식부
를 더 포함하고,
상기 추출부는
상기 인식된 3차원 블록을 블록이론을 이용해 분석하여 불안정 블록을 추출하고, 상기 추출된 불안정 블록을 3차원 도면으로 도식화하는 것을 특징으로 하는 터널 막장의 불연속면 분포 조사 장치.
The method of claim 1,
Using the extracted three-dimensional array structure of the discontinuous surface, a polygonal phase structure is fabricated on the tunnel image corresponding to the wall surface and the membrane, and the three-dimensional block of the discontinuous surface is recognized by using the prepared polygonal phase structure. Recognition unit
Further comprising:
The extraction unit
And analyzing the recognized three-dimensional block using block theory to extract an unstable block, and plotting the extracted unstable block into a three-dimensional drawing.
제1항에 있어서,
상기 영상 획득부는
일렬로 정열되어 서로 계획된 간격으로 이격된 두 카메라를 통해 상기 입체 사진을 획득하는 것을 특징으로 하는 터널 막장의 불연속면 분포 조사 장치.
The method of claim 1,
The image acquisition unit
Apparatus for investigating discontinuity plane distribution in a tunnel face, characterized in that obtaining the three-dimensional image through two cameras arranged in a line and spaced apart from each other at a predetermined interval.
제3항에 있어서,
상기 불안정 블록의 3차원 도면을 포함하는 터널 전 구간의 막장 정보를 데이터베이스화하는 저장부
를 더 포함하고,
상기 터널 전 구간의 막장 정보는
상기 터널의 길이 방향으로 일정간격으로 측정되고 추출된 벽면과 막장의 정보를 측정 위치별로 연속하여 저장한 데이터인 것을 특징으로 하는 터널 막장의 불연속면 분포 조사 장치.
The method of claim 3,
A storage unit for databaseing the membrane information of the entire tunnel section including the 3D diagram of the unstable block
Further comprising:
The curtain information of the entire tunnel section is
Discontinuity distribution distribution apparatus of the tunnel face, characterized in that the data stored in the longitudinal direction of the tunnel measured at a predetermined interval and the extracted wall surface and the information of the film continuously stored for each measurement position.
제5항에 있어서,
네트워크 망을 이용하여 상기 터널 전 구간의 막장 정보를 인터넷을 통해 전문가 집단과 실시간 공유할 수 있도록 하는 정보 공유부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 막장의 불연속면 분포 조사 장치.
The method of claim 5,
Information sharing unit that allows the real-time sharing of the closing information of the entire tunnel section with the expert group through the Internet using a network network
Discontinuity distribution distribution apparatus of the tunnel face further comprising a.
제5항에 있어서,
상기 터널 전 구간의 막장 정보를 이용하여 인접 막장의 정보를 비교하고, 상기 비교 결과에 기초하여 상기 불연속면의 연장성을 분석하는 비교부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 막장의 불연속면 분포 조사 장치.
The method of claim 5,
A comparison unit comparing information of adjacent barriers using the barrier information of the entire tunnel section and analyzing the extension of the discontinuous surface based on the comparison result
Discontinuity distribution distribution apparatus of the tunnel face further comprising a.
제1항에 있어서,
터치 스크린을 구비한 휴대 단말기를 통해 사용자의 펜 조작에 따른 상기 불연속면의 스케치 정보를 입력 받는 입력부
를 더 포함하고,
상기 측정부는
상기 입력된 스케치 정보를 더 이용하여 상기 막장에 분포하는 암반의 불연속면의 3차원 배열 구조를 측정하는 것을 특징으로 하는 터널 막장의 불연속면 분포 조사 장치.
The method of claim 1,
Input unit for inputting sketch information of the discontinuous surface according to the user's pen operation through a portable terminal having a touch screen
Further comprising:
The measuring unit
The apparatus of claim 1, further comprising measuring the three-dimensional array structure of the discontinuous surfaces of the rock mass distributed in the barrier using the input sketch information.
불연속면 분포 조사 장치의 영상 획득부에서, 터널의 막장을 촬영한 입체 사진을 획득하는 단계;
상기 불연속면 분포 조사 장치의 측정부에서, 상기 입체 사진을 이용하여 상기 막장에 분포하는 암반의 불연속면의 3차원 배열 구조를 측정하는 단계;
상기 불연속면 분포 조사 장치의 추정부에서, 상기 측정된 불연속면의 3차원 배열 구조를 상기 터널의 벽면 및 전후 인접 막장에 투영하여, 상기 터널의 벽면 및 전후 인접 막장에서의 불연속면의 궤적을 추정하는 단계; 및
상기 불연속면 분포 조사 장치의 추출부에서, 상기 궤적의 추정 결과에 기초하여, 상기 터널의 벽면 및 전후 인접 막장에서의 불연속면의 분포를 분석함으로써 현재 막장의 불연속면의 3차원 배열 구조를 추출하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 막장의 불연속면 분포 조사 방법.
Obtaining, by the image acquisition unit of the discontinuity distribution surveying device, a stereoscopic image of a tunnel face;
Measuring, by the measuring unit of the discontinuous plane distribution irradiation device, a three-dimensional array structure of the discontinuous planes of the rock mass distributed in the film using the stereoscopic image;
Estimating a trajectory of the discontinuous surface at the wall surface and the front and rear adjacent barriers of the tunnel by projecting the measured three-dimensional array structure of the discontinuous surface on the wall surface and the front and rear adjacent barriers of the tunnel; And
Extracting the three-dimensional array structure of the discontinuous surfaces of the current barrier by analyzing the distribution of the discontinuous surfaces in the wall surface of the tunnel and the adjacent front and rear surfaces of the tunnel, based on the estimation result of the trajectory, in the extraction unit of the discontinuous surface distribution inspection device;
Discontinuity distribution distribution method of the tunnel face comprising a.
제9항에 있어서,
상기 측정하는 단계는
상기 터널의 전후 인접 막장의 입체사진에서, 사용자의 선택에 의해 동일면으로 판단되는 부분에 대한 정합점을 입력 받고, 상기 입력된 정합점의 3차원 좌표를 구하는 단계; 및
상기 3차원 좌표를 이용하여 상기 정합점의 집합을 구성한 후, 상기 정합점의 집합을 이용하여 상기 불연속면의 3차원 배열 구조를 측정하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 막장의 불연속면 분포 조사 방법.
10. The method of claim 9,
The measuring step
Receiving a matching point for the portion determined to be the same plane by the user's selection in the three-dimensional images of the front and rear adjacent close to the tunnel, and obtaining the three-dimensional coordinates of the input matching point; And
Configuring a set of matching points using the three-dimensional coordinates, and then measuring a three-dimensional array structure of the discontinuous surface using the set of matching points
Discontinuity distribution distribution method of the tunnel face comprising a.
제9항에 있어서,
상기 불연속면 분포 조사 장치의 인식부에서, 상기 추출된 불연속면의 3차원 배열 구조를 이용하여, 상기 벽면과 상기 막장에 대응하는 터널 이미지에 다각형의 위상 구조를 제작하는 단계;
상기 불연속면 분포 조사 장치의 인식부에서, 상기 제작된 다각형의 위상 구조를 이용하여 상기 불연속면의 3차원 블록을 인식하는 단계;
상기 불연속면 분포 조사 장치의 추출부에서, 상기 인식된 3차원 블록을 블록이론을 이용해 분석하여 불안정 블록을 추출하는 단계; 및
상기 불연속면 분포 조사 장치의 추출부에서, 상기 추출된 불안정 블록을 3차원 도면으로 도식화하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 막장의 불연속면 분포 조사 방법.
10. The method of claim 9,
Producing a polygonal phase structure in the tunnel image corresponding to the wall surface and the membrane using the extracted three-dimensional array structure of the discontinuous surface in the recognition unit of the discontinuous surface distribution research device;
Recognizing, by the recognizing unit of the discontinuous plane distribution inspecting device, a three-dimensional block of the discontinuous plane using the manufactured phase structure of the polygon;
Extracting an unstable block by analyzing the recognized three-dimensional block by using a block theory in the extracting unit of the discontinuous plane distribution research device; And
In the extracting unit of the discontinuous plane surveying device, the extracted unstable block is a diagram of a three-dimensional drawing
Discontinuity distribution distribution method of the tunnel face further comprising a.
제9항에 있어서,
상기 획득하는 단계는
일렬로 정열되어 서로 계획된 간격으로 이격된 두 카메라를 통해 상기 입체 사진을 획득하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 막장의 불연속면 분포 조사 방법.
10. The method of claim 9,
The acquiring step
Acquiring the stereoscopic image through two cameras arranged in a line and spaced apart from each other at a predetermined interval;
Discontinuity distribution distribution method of the tunnel face comprising a.
제11항에 있어서,
상기 불연속면 분포 조사 장치의 저장부에서, 상기 불안정 블록의 3차원 도면을 포함하는 터널 전 구간의 막장 정보를 데이터베이스화하여 저장하는 단계
를 더 포함하고,
상기 터널 전 구간의 막장 정보는
상기 터널의 길이 방향으로 일정간격으로 측정되고 추출된 벽면과 막장의 정보를 측정 위치별로 연속하여 저장한 데이터인 것을 특징으로 하는 터널 막장의 불연속면 분포 조사 방법.
The method of claim 11,
In the storage unit of the discontinuous plane distribution research device, storing the information on the film thickness of the entire tunnel section including the three-dimensional view of the unstable block to the database
Further comprising:
The curtain information of the entire tunnel section is
Discontinuity distribution survey method of the tunnel face, characterized in that the data stored in the longitudinal direction of the tunnel at a predetermined interval and the extracted wall surface and the information of the film continuously stored for each measurement position.
제13항에 있어서,
상기 불연속면 분포 조사 장치의 정보 공유부에서, 네트워크 망을 이용하여 상기 터널 전 구간의 막장 정보를 인터넷을 통해 전문가 집단과 실시간 공유할 수 있도록 하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 막장의 불연속면 분포 조사 방법.
The method of claim 13,
In the information sharing unit of the discontinuity distribution survey device, using the network to enable the real-time sharing of the curtain information of the entire section of the tunnel with the expert group over the Internet
Discontinuity distribution distribution method of the tunnel face further comprising a.
제13항에 있어서,
상기 불연속면 분포 조사 장치의 비교부에서, 상기 터널 전 구간의 막장 정보를 이용하여 인접 막장의 정보를 비교하는 단계; 및
상기 불연속면 분포 조사 장치의 비교부에서, 상기 비교 결과에 기초하여 상기 불연속면의 연장성을 분석하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 막장의 불연속면 분포 조사 방법.
The method of claim 13,
Comparing, by the comparing unit of the discontinuity distribution surveying device, information on neighboring barriers using the barrier information of the entire tunnel section; And
Analyzing, by the comparing unit of the discontinuous plane distribution inspection device, the extension of the discontinuous plane based on the comparison result;
Discontinuity distribution distribution method of the tunnel face further comprising a.
제9항에 있어서,
상기 불연속면 분포 조사 장치의 입력부에서, 터치 스크린을 구비한 휴대 단말기를 통해 사용자의 펜 조작에 따른 상기 불연속면의 스케치 정보를 입력 받는 단계
를 더 포함하고,
상기 측정하는 단계는
상기 입력된 스케치 정보를 더 이용하여 상기 막장에 분포하는 암반의 불연속면의 3차원 배열 구조를 측정하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 막장의 불연속면 분포 조사 방법.10. The method of claim 9,
Receiving sketch information of the discontinuous surface according to a user's pen operation through a portable terminal having a touch screen at an input unit of the discontinuous surface distribution research apparatus
Further comprising:
The measuring step
Measuring a three-dimensional array structure of discontinuous surfaces of the rock mass distributed in the film by further using the input sketch information
Discontinuity distribution distribution method of the tunnel face comprising a.
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