KR101388749B1 - 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템 및 방법 - Google Patents

3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템 및 방법에 관한 것으로, 3차원 데이터 획득 장치에 기초하여 얻어진 3차원 데이터로부터 제1 객체 내지 제n 객체를 추출하는 객체추출부; 상기 제1 객체 내지 제n 객체 중 적어도 하나 이상을 기준객체로 선정하고, 선정된 기준객체와 제1 조건을 만족하는 객체를 연결객체로 선정하는 연결관계판단부; 및 상기 기준객체와 상기 연결객체에 대한 정보를 실제 객체들의 정보를 포함하는 데이터와 비교하여 상기 기준객체 및 상기 연결객체 중 적어도 하나를 특정 객체로 판단하는 객체판단부; 를 포함한다.

Description

3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템 및 방법 {System and method for 3D reconstruction of as-built industrial model from 3D data}
본 발명은 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델 구축을 위한 시스템 및 방법에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 3차원 데이터에 존재하는 산업 설비 등과 같은 특정 객체를 선택적으로 추출하고, 추출된 객체들의 연결관계를 통해 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
3차원 산업 모델은 플랜트의 증설, 점검, 준공도면 생성 및 갱신 등 플랜트의 운영 및 유지관리를 위한 다양한 분야에서 활용 가능하다는 점에서 중요한 역할을 수행한다고 볼 수 있다.
실제 시공된 형상 및 위치가 정확하게 반영된 3차원 산업 모델을 구축하기 위해서 사용자는 레이저 스캐너와 같은 3차원 데이터 획득장치를 이용하여 얻어진 플랜트의 3차원 데이터로부터 개별 배관에 해당하는 데이터를 모두 추출하고, 이 개별 배관 데이터를 바탕으로 모델 구축 작업을 수행하게 된다.
종래에는 사용자가 배관의 표면에 해당하는 데이터를 일부 선택하면, 선택된 데이터와 연결된 이웃 데이터로 영역이 확장되고, 이를 바탕으로 실린더를 피팅 시키는 방법이 제시되어 있으나, 이러한 방법은 배관에 해당하는 데이터를 사용자가 일부 선택해 주어야 하기 때문에 3차원 데이터의 특성상 효율성이 떨어진다는 단점이 있다.
또한, 배관들이 서로 복잡하게 얽혀 있을 뿐만 아니라 다른 설비들도 동시에 존재하는 3차원 데이터의 특성으로 인해 배관 데이터의 추출 과정에 시간과 비용이 많이 소모된다. 나아가 복잡한 3차원 데이터에 존재하는 배관의 표면에 해당하는 데이터를 정확하게 선정하기 위해서는 배관의 방향 및 위치를 사용자가 사전에 미리 파악하고 있어야 하는데, 이때 사용자의 배관에 관한 전문 지식 및 숙련도에 따라 추출된 배관 데이터에 차이가 발생하는 문제가 있다.
따라서, 배관의 효율적인 추출을 통해 결과적으로 플랜트의 효율적인 모델화가 가능하도록 하는 연구가 시급한 실정이다.
본 발명의 일 목적은 3차원 데이터 획득 장치에 기초하여 얻어진 3차원 데이터로부터 객체들의 정보를 추출한 후, 상기 객체들의 연결관계를 효과적으로 판단하도록 하는 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 일 목적은 3차원 데이터로부터 일부 또는 전체의 3차원 산업 모델을 구축할 수 있도록 하는 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템은 3차원 데이터 획득 장치에 기초하여 얻어진 3차원 데이터로부터 제1 객체 내지 제n 객체를 추출하는 객체추출부; 상기 제1 객체 내지 제n 객체 중 적어도 하나 이상을 기준객체로 선정하고, 선정된 기준객체에 대해 제1 조건을 만족하는 객체를 연결객체로 선정하는 연결관계판단부; 및 상기 기준객체와 상기 연결객체에 대한 정보를 실제 객체들의 정보를 포함하는 데이터와 비교하여 상기 기준객체 및 상기 연결객체 중 적어도 하나를 특정 객체로 판단하는 객체판단부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템은 상기 객체판단부는, 상기 실제 객체들의 정보를 포함하는 데이터를 기초로, 상기 기준객체와 대응되는 실제 객체를 판단하고, 판단된 상기 실제 객체를 통해 상기 기준객체와 연결된 연결객체를 특정객체로 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템은 상기 실제 객체들의 정보를 포함하는 데이터는, 상기 제1 객체 내지 제n 객체의 연결관계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템은 상기 실제 객체들의 정보를 포함하는 데이터는, 하나의 객체를 기준으로 상기 객체의 적어도 하나의 일측단에 연결된 다른 객체에 대한 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템은 상기 실제 객체들의 정보를 포함하는 데이터는, 상기 3차원 데이터의 획득 대상인 플랜트의 설비 데이터베이스에 저장되어 있는 공장배관계장도(P&ID)에 포함된 데이터를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템은 상기 기준객체는 배관을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템은 상기 제1 조건은, 상기 기준객체와의 거리가 기설정된 값보다 작은지 여부이며, 상기 기설정된 값은 사용자에 의해 변경 가능할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템은 상기 객체판단부에 의해 특정 객체로 판단된 연결객체를 매개로 하여 상기 제1 객체 내지 제n 객체 중 적어도 일부를 모델링하는 객체모델링부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템은 상기 객체모델링부는 제1 기준객체와 제2 기준객체가 동일한 연결객체와 연결되어 있는 경우 상기 제1 기준객체와 상기 제2 기준객체는 상기 연결객체를 사이에 두고 서로 연결관계에 있다고 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템은 상기 객체추출부는 3차원 데이터 획득 장치에 기초하여 얻어진 3차원 데이터를 구성하는 포인트들에 각각 대응하는 법선벡터와 잔여값을 산출하고, 상기 법선벡터와 상기 잔여값을 기초로 상기 3차원 데이터를 구성하는 포인트들을 객체 별로 분할하는 데이터분할부, 각 객체마다 각 객체를 구성하는 포인트들 중에서 씨앗점(seed point)을 선정하고, 상기 씨앗점(seed point)의 법선벡터와 기설정된 각도 범위 이내의 법선벡터를 가지는 포인트들을 이웃점(neighboring point)으로 선정하는 이웃점선정부 및 상기 씨앗점(seed point)과 상기 이웃점(neighboring point)이 구성하는 객체의 곡률을 산출하고, 산출된 곡률을 기초로 상기 객체의 직경을 산출한 후, 상기 객체의 직경을 실제 객체 분류정보를 포함하는 데이터와 비교하여 상기 객체를 특정의 객체로 판단하는 객체분류부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템은 상기 기설정된 각도는 상기 씨앗점(seed point)의 법선벡터를 기준으로 한 ±60°일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템은 상기 데이터분할부에 의해 상기 법선벡터와 상기 잔여값이 산출되는 상기 3차원 데이터를 구성하는 포인트들을 추출하기 위해 3차원 데이터 획득 장치에 의해 얻어진 데이터를 가공하는 데이터가공부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 방법은 3차원 데이터로부터 3차원 모델을 구축하는 방법에 있어서, 3차원 데이터 획득 장치에 기초하여 얻어진 3차원 데이터로부터 제1 객체 내지 제n 객체를 추출하는 제1 단계; 상기 제1 객체 내지 제n 객체 중 적어도 하나 이상을 기준객체로 선정하고, 선정된 기준객체와 제1 조건을 만족하는 객체를 연결객체로 선정하는 제2 단계; 및 상기 기준객체와 상기 연결객체에 대한 정보를 실제 객체들의 정보를 포함하는 데이터와 비교하여 상기 기준객체 및 상기 연결객체 중 적어도 하나를 특정 객체로 판단하는 제3 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 방법은 상기 제3 단계는, 특정 객체로 판단된 기준객체를 통해 상기 기준객체와 연결된 연결객체를 특정할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 방법은 상기 실제 객체들의 정보를 포함하는 데이터는, 하나의 기준객체를 기준으로 기준객체의 적어도 하나의 일측단에 연결된 객체에 대한 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 방법은 상기 실제 객체들의 정보를 포함하는 데이터는, 상기 3차원 데이터의 획득 대상인 플랜트의 설비 데이터베이스에 저장되어 있는 공장배관계장도(P&ID)에 포함된 데이터를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 방법은 상기 기준객체는 배관을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 방법은 상기 제1 조건은, 상기 기준객체와의 거리가 기설정된 값보다 작은지 여부이며, 상기 기설정된 값은 사용자에 의해 변경 가능할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 방법은 상기 제3 단계는, 특정 객체로 판단된 연결객체를 매개로 하여 상기 제1 객체 내지 제n 객체 중 적어도 일부를 모델링하는 제4 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 방법은 상기 제4 단계는, 제1 기준객체와 제2 기준객체가 동일한 연결객체와 연결되어 있는 경우 상기 제1 기준객체와 상기 제2 기준객체가 상기 연결객체를 사이에 두고 서로 연결관계에 있다고 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 3차원 데이터로부터 3차원 모델을 구축하는 시스템 및 방법에 의하면, 플랜트 현장의 실제 계측 및 탐색 없이 3차원 데이터 획득장치에 의해 얻어진 3차원 데이터로부터 배관, 반응기, 밸브 등에 해당하는 데이터를 빠르고 정확하게 추출할 수 있어, 3차원 산업 모델 구축을 위해 소모되는 노동력과 시간을 감축할 수 있다.
또한, 해당 플랜트에 사용된 배관의 특성이 기록되어 있는 공정배관계장도(P&ID)를 이용하여 3차원 플랜트 데이터로부터 배관, 반응기, 밸브 등에 대한 정보를 정확하게 추출함으로써 정확한 3차원 배관 모델을 구축할 수 있다.
또한, 3차원 데이터 획득장치에 의해 얻어진 3차원 데이터를 가공하여, 사용자가 좀 더 쉽게 이용하고, 3차원 데이터로부터 특정 객체를 추출하는 시간과 비용을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템 및 방법을 설명하기 위한 블록 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템 및 방법에 있어서 3차원 데이터로부터 객체들을 특정하는 과정을 설명하기 위한 도면.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템 및 방법에 있어서 3차원 데이터로부터 객체들을 특정하는 과정을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템 및 방법을 설명하기 위한 블록 구성도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템 및 방법에 있어서 산출된 데이터와 실제 객체들의 정보를 포함하는 데이터를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템에 있어서, 데이터 분할 이후 특정 객체를 분류하는 과정을 설명하기 위한 흐름도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템에 있어서, 특정 객체의 곡률을 추출하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템에 있어서, 데이터를 분할하는 과정을 설명하기 위한 흐름도.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
이하, 3차원 산업 모델에서 산업이란, 물적 재화의 생산과 더불어 서비스의 생산을 포함한다. 즉, 농림어업, 광업, 제조업, 건설업, 공익사업, 운수통신업, 유통업, 금융업, 보험업, 부동산업 기타 모든 서비스업을 포함할 수 있는 개념이다..
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템을 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템(100)은 객체추출부(110), 연결관계판단부(120) 및 객체판단부(130)을 포함할 수 있다.
객체추출부(110)는 3차원 데이터 획득 장치에 기초하여 얻어진 3차원 데이터로부터 제1 객체 내지 제n 객체를 추출하는 구성요소로, 레이저 스캐너와 같은 3차원 데이터 획득 장치에 의해 얻어진 3차원 데이터들을 데이터가공부(미도시)에 의해 가공된 3차원 데이터를 이용할 수 있다.
가공된 3차원 데이터란, 레이저 스캐너에 의해 다각도에서 촬영된 데이터가 특정 부분에 몰리거나, 주변의 환경적인 영향으로 데이터의 손실이 있을 경우, 또는 다각도에서 촬영된 레이저 스캐너에 의한 데이터들이 특정 부분에 과도하게 병합되는 경우 등에 있어서, 결과물을 얻을 수 있을 정도의 데이터만으로 필터링한 데이터들을 의미한다.
즉, 데이터가공부(미도시)에 의해 가공된 3차원 데이터를 구성하는 점들은 3차원 데이터 획득 장치에 의해 얻어진 데이터를 구성하는 점들의 수보다 작을 수 있다.
상술한 데이터가공부(미도시)에 의해 가공된 3차원 데이터를 이용한 시스템은 가공되지 않은 3차원 데이터를 이용한 시스템에 비하여, 처리할 데이터들의 양이 줄어들게 되므로, 시간과 비용을 감축시키는 효과가 있다.
다만, 상기 객체추출부(110)가 이용하는 데이터는 반드시 데이터가공부(미도시)에 의해 가공된 3차원 데이터에 한정되는 것이 아니라 상기 3차원 데이터 획득 장치에 의해 얻어진 상기 데이터가공부(미도시)에 의해 가공되기 이전의 데이터일 수 있다.
상기 제1 객체 내지 제n 객체는 3차원 획득 장치에 의해 얻어진 객체들의 데이터들을 분류함에 있어서 임의로 붙인 객체의 명칭이며, n은 자연수이다.
연결관계판단부(120)는 상기 제1 객체 내지 제n 객체 중 적어도 하나 이상을 기준객체로 선정하고, 선정된 기준객체와 제1 조건을 만족하는 객체를 연결객체로 선정할 수 있다.
그리고, 객체판단부(130)는 상기 기준객체와 상기 연결객체에 대한 정보를 실제 객체들의 정보를 포함하는 데이터와 비교하여 상기 기준객체 및 상기 연결객체 중 적어도 하나를 특정 객체로 판단할 수 있다.
또한, 도 1을 참조하면, 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 방법은 상기 객체추출부(110), 연결관계판단부(120) 및 객체판단부(130)에 의한 단계를 진행함으로써 이를 구현해낼 수 있다.
상세하게는, 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 방법은 3차원 데이터 획득 장치에 기초하여 얻어진 3차원 데이터로부터 n객체를 포함하는 산업 모델의 객체 중 제1 객체 내지 제n 객체를 추출하는 제1 단계, 상기 제1 객체 내지 제n 객체 중 적어도 하나 이상을 기준객체로 선정하고 선정된 기준객체와 제1 조건(3차원 데이터를 기초로, 임의의 객체의 3차원 데이터로부터 선정된 기준객체의 3차원 데이터와의 거리가 기설정된 임계값 보다 작은지 여부) 을 만족하는 객체를 연결객체로 선정하는 제2 단계 및 상기 기준객체와 상기 연결객체에 대한 정보를 실제 객체들의 정보를 포함하는 데이터와 비교하여 상기 기준객체 및 상기 연결객체 중 적어도 하나를 특정 객체로 판단하는 제3 단계를 포함할 수 있다.상기 실제 객체들의 정보를 포함하는 데이터는 하나의 기준객체를 기준으로 기준객체의 적어도 하나의 일측단에 연결된 객체에 대한 정보를 포함할 수 있다. 즉, 상기 제1 객체 내지 제n 객체간의 연결관계에 대한 정보를 포함할 수 있다. 나아가 상기 3차원 데이터의 획득 대상인 플랜트의 설비 데이터베이스에 저장되어 있는 공장배관계장도(P&ID)에 포함된 데이터를 포함할 수도 있다.
그리고 상기 제3 단계는 특정 객체로 판단된 기준객체를 통해 상기 기준객체와 연결된 연결객체를 특정할 수 있다. 즉, 특정된 기준객체를 기준으로 상기 기준객체와 연결된 연결객체를 특정할 수 있다.
또한, 상기 기준객체는 배관일 수 있으며, 반응기, 밸브 등의 배관 외의 장치일 수도 있다.
나아가, 상기 제3 단계는, 특정 객체로 판단된 연결객체를 매개로 하여 상기 제1 객체 내지 제n 객체 중 적어도 일부를 모델링하는 제4 단계를 더 포함할 수 있다. 즉, 사용자에게 필요한 특정 일부분의 객체들만을 모델링 할 수 있으며, 전체의 객체들을 모델링 할 수도 있다.
또한, 상기 제4 단게는 제1 기준객체와 제2 기준객체가 동일한 연결객체와 연결되어 있는 경우 상기 제1 기준객체와 상기 제2 기준객체가 상기 연결객체를 사이에 두고 서로 연결관계에 있다고 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 객체추출부(110), 상기 연결관계판단부(120) 및 상기 객체판단부(130)에 대한 구체적인 설명은 이하에서 하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템 및 방법에 있어서 3차원 데이터로부터 객체들을 특정하되, 기준객체가 배관이고, 그 밖의 장치가 연결객체 일 때의 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템 및 방법에 있어서 3차원 데이터로부터 객체들을 특정하되, 연결객체가 배관이고, 그 밖의 장치가 기준객체 일 때의 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면,
연결관계판단부(120)는 객체추출부(110)에 의해 추출된 제1 객체 내지 제n 객체 중에 적어도 하나 이상을 기준객체로 선정하고, 선정된 기준객체와 제1 조건을 만족하는 객체를 연결객체로 선정할 수 있다.
3차원 데이터 중 도 2 (a)의 붉은 색으로 표시된 3차원 데이터가 플랜트 설비 중 배관이며, 상기 배관들이 기준객체로 선정될 수 있다.
상기 연결관계판단부(120)는 선정된 기준객체인 배관과 제1 조건을 만족하는 객체를 연결객체로 선정하며, 도 2 (b)의 기준객체인 배관을 제외한 객체들이 연결객체가 될 수 있다. 즉, 기준객체가 된 배관의 일측단이나 양측단에 연결된 장치들이 연결객체가 될 수 있다.
여기서, 제1 조건이란, 3차원 데이터를 기초로, 임의의 객체의 3차원 데이터로부터 선정된 기준객체의 3차원 데이터와의 거리가 기설정된 임계값 보다 작은지 여부이며, 상기 임계값 보다 작은 거리를 갖는 3차원 데이터를 갖는 객체가 선정된 기준객체의 연결객체가 될 수 있다.
예를 들어, 기설정된 임계값이 1mm이면, 선정된 기준객체의 3차원 데이터와의 거리가 1mm이내의 3차원 데이터를 갖는 객체를 선정된 기준객체와 연결관계가 있는 연결객체로 선정한다. 선정된 기준객체와 연결관계가 있는 연결객체는 복수개 일 수 있다. 즉, 상기 제1 조건을 만족하는 객체들은 개수와 상관없이 선정된 기준객체의 연결객체가 될 수 있다. 상기 임계값은 사용자의 설정에 의해 변경 가능하다.
도 3을 참조하면,
연결관계판단부(120)는 객체추출부(110)에 의해 추출된 제1 객체 내지 제n 객체 중에 적어도 하나 이상을 기준객체로 선정하고, 선정된 기준객체와 제1 조건을 만족하는 객체를 연결객체로 선정할 수 있다.
3차원 데이터 중 도 3 (a)의 박스로 분류되어 있는 3차원 데이터가 플랜트 설비 중 장치 및 밸브 등이며, 상기 장치 및 밸브 등이 기준객체로 선정될 수 있다.
선정된 기준객체(박스로 분류되어 있는 것 중 하나의 객체)와 제1 조건을 만족하는 객체를 선정된 기준객체와 연결관계가 있는 연결객체로 선정할 수 있다.
즉, 도 3 (b)의 배관들이 선정된 기준객체(장치 및 밸브 등)의 연결객체가 될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템 및 방법을 설명하기 위한 블록 구성도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템 및 방법에 적용되는 3차원 데이터와 실제 객체들의 정보를 포함하는 데이터를 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면,
본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템 및 방법은 상기 객체판단부(130)에 의해 특정 객체로 판단된 기준객체 또는 연결객체를 매개로 하여 상기 제1 객체 내지 제n 객체 중 적어도 일부를 모델링하는 객체모델링부(240)를 더 포함할 수 있다.
객체모델링부(240)는 도 5 (a)의 데이터와 도 5 (b)의 데이터를 비교하여, 객체들의 연결관계를 통해 객체들을 모델링할 수 잇다.
객체판단부(130)를 통해 기준객체 및 연결객체에 대한 정보를 실제 객체들의 정보를 포함하는 데이터와 비교하여 상기 기준객체 및 상기 연결객체 중 적어도 하나를 특정 객체로 판단하고, 데이터화 할 수 있으며, 이러한 방법에 의해 획득한 데이터가 도 5 (a)이다.
즉, 도 5 (a)의 Pipeline이 특정된 기준객체가 된다. P-10"-01 에서 P는 파이프를 나타내고, 10"는 파이프의 직경이 되며, 01은 임의로 설정한 파이프 번호이다. 파이프(특정된 기준객체)가 객체판단부(130)에서 특정한 기준객체가 된다.
도 5 (a)의 Neighborhood는 특정된 연결객체가 된다. Cluster-01 내지 Cluster-11이 특정된 연결객체이며, P-10"-01인 특정된 기준객체는 Cluster-01인 객체와 연결관계가 있다는 것을 나타낸다. P-14"-01인 기준객체는 Cluster-01, Cluster-02 및 Cluster-08인 객체와 연결관계에 있다는 것을 나타낸다. 여기서, P-10"-01인 기준객체와 P-14"-01인 기준객체는 연결객체인 Cluster-01를 사이에 두고 연결관계에 있는 것을 알 수도 있다.
도 5 (b)는 실제 객체들의 정보를 포함하는 데이터이다.
상세하게는, Tag은 연결관계판단부(120)가 선정한 기준객체의 실제 데이터를 나타낸다. 즉, 10"-EC-21006은 10"는 직경을 나타내며, EC-21006는 객체 고유의 일련번호이다. From과 To는 선정된 기준객체가 실제로 연결된 객체들의 정보를 나타낸다. From과 To가 나타내는 객체는 반응기 등의 장치들이며, Inline Items은 밸브 등의 장치들일 수 있다. 10"-EC-21006가 나타내는 객체는 DV-2101가 나타내는 객체와 연결관계에 있으며, 14"-EC-21007이 나타내는 객체는 DV-2101, PU-210A 및 Glove Valve 1-14"가 나타내는 객체들과 연결관계에 있다. 또한, 10"-EC-21006인 객체와 14"-EC-21007인 객체는 DV-2101인 객체를 사이에 두고 연결관계에 있는 것을 알 수 있다. 실제 객체들의 정보를 포함하는 데이터는 플랜트의 설비 데이터베이스에 저장되어 있는 공장배관계장도(P&ID)에 포함된 데이터일 수 있다.
즉, 객체모델링부(240)는 도 5 (b)의 실제 객체들의 정보를 포함하는 데이터를 기준으로, 도 5 (a)의 객체판단부(130)에 의해 추출된 정보를 매칭시키는 과정을 통해 3차원 데이터의 일부 또는 전부를 모델링 할 수 있다.
이러한 방법으로, 객체모델링부(240)를 통해 3차원 데이터의 제1 객체 내지 제n 객체간의 연결관계를 판단할 수 있고, 3차원 데이터 획득 장치에 기초하여 얻어진 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축할 수 있다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템에 있어서, 데이터 분할 이후 특정 객체를 분류하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템에 있어서, 특정 객체의 곡률을 추출하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템에 있어서, 데이터를 분할하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4, 도 6 내지 도 8을 참조하여 후술할 내용은 객체추출부(110)에 의해 3차원 데이터 획득 장치에 기초하여 얻어진 3차원 데이터로부터 제1 객체 내지 제n 객체를 추출하기 전에 이루어지는 일련의 과정이다.
객체추출부(110)는,
3차원 데이터 획득 장치에 기초하여 얻어진 3차원 데이터를 구성하는 포인트들에 각각 대응하는 법선벡터와 잔여값을 산출하고, 상기 법선벡터와 상기 잔여값을 기초로 상기 3차원 데이터를 구성하는 포인트들을 객체 별로 분할하는 데이터분할부(210), 각 객체마다 각 객체를 구성하는 포인트들 중에서 씨앗점(seed point)을 선정하고, 상기 씨앗점(seed point)의 법선벡터와 기설정된 각도 범위 이내의 법선벡터를 가지는 포인트들을 이웃점(neighboring point)으로 선정하는 이웃점선정부(220) 및 상기 씨앗점(seed point)과 상기 이웃점(neighboring point)이 구성하는 객체의 곡률을 산출하고, 산출된 곡률을 기초로 상기 객체의 직경을 산출한 후, 상기 객체의 직경을 실제 객체 분류정보를 포함하는 데이터와 비교하여 상기 객체를 특정의 객체로 판단하는 객체분류부(230)를 포함할 수 있다.
상기 객체분류부(230)는 객체의 직경을 실제 객체 분류정보를 포함하는 데이터와 비교하여 상기 객체를 특정의 객체로 판단하는데, 여기서 실제 객체 분류정보를 포함하는 데이터는 객체판단부(130)가 기준객체와 연결객체에 대한 정보를 비교하는 실제 객체들의 정보를 포함하는 데이터와 구별된다.
상세하게는, 상기 실제 객체 분류정보를 포함하는 데이터는 배관의 직경과 개수 및 일련번호가 포함된 데이터이며, 상기 실제 객체들의 정보는 배관과 연결된 객체 즉, 반응기 등의 장치 및 밸브 등의 장치와의 연결관계를 포함하며, 배관과 장치들의 수치, 개수 및 일련번호 등이 포함된 데이터를 말한다.
데이터분할부(210)가 3차원 데이터를 구성하는 모든 점들에 대해 제1기준개수의 최근접 이웃점(예를 들면, K₁=30개)을 선정한 후 모든 점들의 법선벡터와 잔여값을 계산한다(S200).
이때 데이터분할부(210)는 3차원 데이터를 구성하는 각 점들의 법선벡터와 잔여값을 구하기 위해, 3차원 데이터를 구성하는 점들 중에서 법선벡터와 잔여값을 계산할 대상점을 결정하고, 결정된 대상점으로부터 가장 가까운 K₁개의 이웃점들을 최근접 이웃(k Nearest Neighbors) 방법에 의해 선정한다.
최근접 이웃 방법은 기준 데이터로부터 가장 가까운 k개의 데이터를 찾아내는 방법이다. 이와 같이 대상점에서 가장 가까운 K₁개의 이웃점이 선정되면, 데이터 분할부(210)는 선정된 이웃점들로부터 수직거리가 가장 최소화되는 평면을 기준평면으로 결정한다.
다음으로, 데이터분할부(210)는 기준평면의 법선벡터를 대상점의 법선벡터로 결정하고, 기준평면과 K₁개의 이웃점들 사이의 수직거리의 합을 잔여값으로 계산한다.
이와 같은 방법에 의해 데이터분할부(210)는 대상점의 법선벡터와 잔여값을 산출할 수 있으며, 상술한 과정은 3차원 데이터를 구성하는 모든 점에 대해 수행된다. 여기에서, 잔여값은 낮으면 낮을수록 평면과 점들 사이의 거리가 가깝다는 것을 의미하며, 따라서 대상점과 이웃점들로 이루어진 곡면이 평면에 가까운 형태를 갖게 된다.
여기서, 3차원 데이터를 구성하는 모든 점은, 데이터가공부(미도시)에 의해 가공된 3차원 데이터일 수 있으며, 3차원 데이터 획득 장치로부터 1차적으로 얻어진 데이터 즉, 가공되지 않은 데이터일 수 있다.
가공된 3차원 데이터란, 레이저 스캐너에 의해 다각도에서 촬영된 데이터가 특정 부분에 몰리거나, 주변의 환경적인 영향으로 데이터의 손실이 있을 경우, 또는 다각도에서 촬영된 레이저 스캐너에 의한 데이터들이 특정 부분에 과도하게 병합되는 경우 등에 있어서, 결과물을 얻을 수 있을 정도의 데이터만으로 필터링한 데이터들을 의미한다.
즉, 데이터가공부(미도시)에 의해 가공된 3차원 데이터를 구성하는 점들은 3차원 데이터 획득 장치에 의해 얻어진 데이터를 구성하는 점들의 수보다 작을 수 있다.
상술한 데이터가공부(미도시)에 의해 가공된 3차원 데이터를 이용한 시스템은 가공되지 않은 3차원 데이터를 이용한 시스템에 비하여, 처리할 데이터들의 양이 줄어들게 되므로, 시간과 비용을 감축시키는 효과가 있다.
다음으로, 데이터분할부(210)는 객체를 구성하는 점으로 판단되지 않은 점들 중에서 잔여값이 최소인 점을 씨앗점으로 선정한다(S210). 따라서, 3차원 데이터를 구성하는 모든 점들에 대해 법선벡터와 잔여값을 산출한 이후, 최초로 씨앗점을 선정하는 시점에서는 모든 점이 객체를 구성하는 점으로 판단되지 않은 상태이므로, 3차원 데이터를 구성하는 모든 점 중에서 잔여값이 최소인 점이 씨앗점으로 선정된다. 이어서 데이터분할부(210)는 선정된 씨앗점을 기준으로 제2기준개수인 K₂개(예를 들면, 30개)의 최근접 이웃점을 선정한다(S220).
이때 최근접 이웃점은 앞서 언급한 최근접 이웃 방법에 의해 선정되며, 제2기준개수는 앞서 설명한 제1기준개수와 마찬가지로 실험적으로 결정될 수 있다.
다음으로, 데이터분할부(210)는 씨앗점에 대해 선정된 각각의 최근접 이웃점의 법선벡터와 씨앗점의 법선벡터 사이의 각도가 사전에 설정되어 있는 제1 임계값(예를 들면, 30°)보다 작은 최근접 이웃점을 씨앗점과 동일한 객체를 구성하는 점으로 판단한다(S230). 이를 수학식으로 표현하면 다음과 같다.
Figure 112013097024932-pat00001
여기서,
Figure 112013097024932-pat00002
는 씨앗점의 법선벡터이고,
Figure 112013097024932-pat00003
는 씨앗점의 최근접 이웃점들 각각의 법선벡터이며,
Figure 112013097024932-pat00004
는 제1 임계값이다.
상기 제1 임계값은 최근접 이웃점과 씨앗점을 동일한 객체를 구성하는 점으로 판단하기 위한 통계적 데이터에 기반을 둔 값이므로, 사용자의 설정에 따라 유동적일 수 있다.
다음으로, 데이터분할부(210)는 씨앗점과 동일한 객체를 구성하는 점으로 판단된 이웃점들 중에서 잔여값이 사전에 설정되어 있는 제2 임계값보다 작은 이웃점이 존재하는지 확인한다(S240).
여기에서 제2 임계값은 3차원 데이터를 구성하는 모든 점들의 잔여값 중에서 크기가 작은 순으로 상위 5%에 해당하는 잔여값인 5로 결정되게 된다.
예를 들어, 3차원 데이터가 100개의 점으로 구성되어 있고, 각 점의 잔여값이 1~100 범위 중에서 어느 하나의 값을 갖되 서로 중복되지 않는다고 하면, 제2 임계값은 크기가 작은 순으로 상위 5%에 해당하는 잔여값인 5로 결정되게 된다.
상기 제2 임계값은 사용자의 설정에 따라 유동적일 수 있다.
만약 씨앗점과 동일한 객체를 구성하는 점으로 판단된 이웃점들 중에서 잔여값이 사전에 설정되어 있는 제2 임계값보다 작은 이웃점이 존재하면, 데이터분할부는 해당 이웃점을 새로운 씨앗점으로 선정하고(S250), 더 이상 새로운 씨앗점이 선정되지 않을 때까지 S220단계 내지 S250을 반복적으로 수행한다.
이때 새로운 씨앗점이 선정되지 않는다는 것은 더 이상 최초로 선정된 씨앗점과 동일한 객체를 구성하는 점이 존재하지 않음을 의미한다. 이와 달리 씨앗점과 동일한 객체를 구성하는 점으로 판단된 이웃점들 중에서 잔여값이 사전에 설정되어 있는 제2임계값보다 작은 이웃점이 존재하지 않는 것으로 판단되면, 데이터분할부는 3차원 데이터를 구성하는 점들 중에서 객체를 구성하는 점으로 판단되지 않은 점이 존재하는지 확인한다(S260).
만약 3차원 데이터를 구성하는 점들 중에서 객체를 구성하는 점으로 판단되지 않은 점이 존재하면, 데이터분할부(210)는 3차원 데이터를 구성하는 모든 점에 대한 데이터 분할이 완료된 것으로 판단하여 데이터 분할 과정을 종료한다.
이상에서 설명한 바와 같이 데이터분할부(210)는 3차원 데이터를 구성하는 점들을 각각의 객체 단위로 분할하는 과정을 수행하며, 데이터분할부(210)에 의해 분할된 각 객체는 구분의 편의를 위해 서로 다른 색상으로 표시 될 수 있다. 즉, 3차원 데이터는 각각 유사한 평면 혹은 법선벡터의 변화가 심하지 않은 데이터들의 영역으로 분할된다.
이때 실험에 사용된 플랜트 데이터는 3차원 좌표 값으로 표현되는 100,000개의 점으로 이루어져 있으며, 여러 위치에서 획득한 3차원 데이터를 정합한 데이터일 수 있다.
또한, 상기 100,000개의 점은 데이터가공부(미도시)에 의해 가공된 3차원 데이터일 수 있으며, 3차원 데이터 획득 장치로부터 1차적으로 얻어진 데이터 즉, 가공되지 않은 데이터일 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템에 있어서, 특정 객체의 곡률을 추출하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하여, 이웃점선정부(220)에 대하여 설명하면,
이웃점선정부(220)는 데이터분할부(210)에 의해 분할된 각 객체를 구성하는 점들 중에서 K₃개(K₃=30개)의 씨앗점을 선정하고, 선정된 씨앗점의 법선벡터와 기설정된 각도 범위 이내의 법선벡터를 가지는 점들을 이웃점으로 선정한 후 상기 선정된 이웃점들로 이루어진 곡면을 생성한다.
상세하게는 도 7을 참고하여, 이웃점선정부(220)에 대하여 설명하면,
(a) 특정 객체를 구성하는 점들 중에서 K₃개의 임의의 점(씨앗점)들을 선정한다. (도 6 (a)의 검은 점들이 씨앗점이 된다.)
(b) G부분을 확대하여 보면, (a)에서 선정한 씨앗점의 법선벡터와 기설정된 각도(±θ) 범위 이내의 법선벡터를 가지는 점들이 이웃점으로 선정된다. 선정된 각 씨앗점들의 법선벡터와 기설정된 각도 범위 이내의 법선벡터를 가지는 이웃점들의 수는 복수개이며, 각각의 씨앗점과 대응되는 이웃점의 수는 다를 수도 있고 같을 수도 있다. 즉, 기설정된 각도 범위 이내의 씨앗점 주위의 점들이 이웃점이 되며, 그 수는 범위안에 몇 개의 점들이 있는지에 의해 결정된다. (도 7 (b)의 가운데 씨앗점 주위로 이웃점이 선정된다.)
(c) 도 7 (b)를 다른 각도에서 본 씨앗점과 그 주위에 분포된 이웃점으로 씨앗점의 법선벡터를 기준으로 ±θ의 법선벡터를 가지는 점이 이웃점으로 선정된다. (도 7 (c)의 화살표는 씨앗점을 나타낸다.)
여기서, ±θ는 씨앗점과 각도 범위 내에 위치하는 이웃점을 이용하여 후술하는 방법에 의해 씨앗점과 이웃점이 구성하는 특정 객체의 직경을 산출하기 위한 최소한의 각도로, 바람직하게는 ±60°일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
즉, 사용자가 미리 설정한 오차 범위의 정도에 따라 θ도 유동적일 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템에 있어서, 데이터를 분할하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8을 참조하면,
이웃점선정부(220)에 의해 씨앗점과 이웃점이 선정되고, 상기 씨앗점과 이웃점들로 이루어진 곡면을 생성(S300)한다.
여기에서 씨앗점과 해당 점의 이웃점들로 이루어진 곡면을 생성하는 방법은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 익히 알 수 있는 사항이므로 상세한 설명은 생략한다.
객체분류부(230)는 결정된 씨앗점 중에서 하나의 씨앗점에 대해 생성된 곡면의 곡률을 계산하여 해당 씨앗점에 대한 직경을 산출한다(S310).
이때 곡면의 곡률은 해당 곡면에 대해 산출된 최대값과 최소값을 갖는 두 개의 값 중에 서 최대값을 갖는 곡률이다. 이는 배관의 단면에 해당하는 방향의 곡률이 최대값을 갖는다고 가정하고, 각 분할 객체의 배관의 직경을 구하기 위함이다. 그리고, 씨앗점에 대응하는 직경은 곡률의 역수를 취하여 산출될 수 있다.
다음으로, 객체분류부(230)는 직경이 산출된 모든 씨앗점에 대하여 기준 직경을 기준으로 설정된 오차범위(예를 들면, 10%) 내에 포함되는 씨앗점의 개수가 제3 임계값(예를 들면, 24개)보다 큰지를 확인한다(S320). 이때 기준 직경은 3차원 데이터를 취득한 플랜트에 사용된 배관의 직경이다. 즉, 실제 객체 분류정보를 포함하는 데이터를 의미한다.
이를 수학식으로 표현하면 다음과 같다.
Figure 112013097024932-pat00005
여기서,
Figure 112013097024932-pat00006
는 3차원 데이터를 취득한 플랜트에 사용된 배관의 직경, 즉, 실제 객체 분류정보를 포함하는 데이터에 기재된 직경이고,
Figure 112013097024932-pat00007
는 객체에 대해 결정된 씨앗점 각각에 대응하는 곡률(i=1~30)이다.
객체분류부(230)는 수학식 2를 적용한 결과 오차범위 내인 씨앗점의 개수가 제3 임계값보다 크면, 해당 객체를 비교한 기준 직경을 갖는 특정 객체로 판단한다(S330).
따라서, 객체에 대해 30개의 씨앗점을 결정하여 객체를 분류할 경우에, 객체분류부(230)는 설정된 오차 범위인 10% 이내에 해당하는 직경을 갖는 씨앗점이 24개 이상이 되면, 해당 객체를 비교한 기준 직경을 갖는 특정 객체에 해당하는 객체로 분류한다. (상기 설정된 오차 범위와 씨앗점의 개수는 사용자의 설정에 의해 유동적일 수 있다.)
예를 들면, 실제 객체 분류정보를 포함하는 데이터에 10inch의 직경을 갖는 배관들의 정보와 기타 직경을 갖는 배관들의 정보가 있는 경우, 객체분류부(230)에 의해 산출된 객체의 직경이 9inch이상~10inch미만이 13개, 10inch이상~11inch미만이 12개, 11inch초과 3개, 9inch미만이 2개인경우, 이 배관은 10inch 배관에 해당한다.
이와 달리, 오차범위 내인 씨앗점의 개수가 제3 임계값보다 작으면, 객체분류부(230)는 해당 객체를 배관이 아닌 객체로 판단하게 된다(S340).
상기 제3 임계값은 사용자의 설정에 의해 유동적일 수 있다.
이와 같은 방법에 의해 선택된 객체에 대한 분류가 완료되면, 객체분류부(230)는 분할된 객체 중에서 분류되지 않고 남은 객체가 존재하는지 확인한다(S350).
만약 남은 객체가 존재하면 객체분류부(230)는 남은 객체 중에서 하나의 객체를 선택하여 S300단계 내지 S350단계를 반복적으로 수행한다.
110: 객체추출부
120: 연결관계판단부
130: 객체판단부
240: 객체모델링부

Claims (20)

  1. 3차원 데이터 획득 장치에 기초하여 얻어진 3차원 데이터로부터 제1 객체 내지 제n 객체를 추출하는 객체추출부;
    상기 제1 객체 내지 제n 객체 중 적어도 하나 이상을 기준객체로 선정하고, 선정된 기준객체에 대해 제1 조건을 만족하는 객체를 연결객체로 선정하는 연결관계판단부; 및
    상기 기준객체와 상기 연결객체에 대한 정보를 실제 객체들의 정보를 포함하는 데이터와 비교하여 상기 기준객체 및 상기 연결객체 중 적어도 하나를 특정 객체로 판단하는 객체판단부;
    를 포함하고,
    상기 제1 조건은,
    상기 기준객체와의 거리가 기설정된 값보다 작은지 여부이며,
    상기 기설정된 값은 사용자에 의해 변경 가능한 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 객체판단부는,
    상기 실제 객체들의 정보를 포함하는 데이터를 기초로,
    상기 기준객체와 대응되는 실제 객체를 판단하고, 판단된 상기 실제 객체를 통해 상기 기준객체와 연결된 연결객체를 특정객체로 판단하는 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 실제 객체들의 정보를 포함하는 데이터는,
    상기 제1 객체 내지 제n 객체의 연결관계를 포함하는 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 실제 객체들의 정보를 포함하는 데이터는,
    하나의 기준객체를 기준으로 상기 기준객체의 적어도 하나의 일측단에 연결된 다른 객체에 대한 정보를 포함하는 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템.
  5. 제3항에 있어서, 상기 실제 객체들의 정보를 포함하는 데이터는,
    상기 3차원 데이터의 획득 대상인 플랜트의 설비 데이터베이스에 저장되어 있는 공장배관계장도(P&ID)에 포함된 데이터를 포함하는 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기준객체는 배관을 포함하는 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 객체판단부에 의해 특정 객체로 판단된 연결객체를 매개로 하여 상기 제1 객체 내지 제n 객체 중 적어도 일부를 모델링하는 객체모델링부;를 더 포함하는 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 객체모델링부는
    제1 기준객체와 제2 기준객체가 동일한 연결객체와 연결되어 있는 경우 상기 제1 기준객체와 상기 제2 기준객체는 상기 연결객체를 사이에 두고 서로 연결관계에 있다고 판단하는 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 객체추출부는
    3차원 데이터 획득 장치에 기초하여 얻어진 3차원 데이터를 구성하는 포인트들에 각각 대응하는 법선벡터와 잔여값을 산출하고, 상기 법선벡터와 상기 잔여값을 기초로 상기 3차원 데이터를 구성하는 포인트들을 객체 별로 분할하는 데이터분할부,
    각 객체마다 각 객체를 구성하는 포인트들 중에서 씨앗점(seed point)을 선정하고, 상기 씨앗점(seed point)의 법선벡터와 기설정된 각도 범위 이내의 법선벡터를 가지는 포인트들을 이웃점(neighboring point)으로 선정하는 이웃점선정부 및
    상기 씨앗점(seed point)과 상기 이웃점(neighboring point)이 구성하는 객체의 곡률을 산출하고, 산출된 곡률을 기초로 상기 객체의 직경을 산출한 후, 상기 객체의 직경을 실제 객체 분류정보를 포함하는 데이터와 비교하여 상기 객체를 특정의 객체로 판단하는 객체분류부를 포함하는 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 기설정된 각도는 상기 씨앗점(seed point)의 법선벡터를 기준으로 한 ±60°인 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 데이터분할부에 의해 상기 법선벡터와 상기 잔여값이 산출되는 상기 3차원 데이터를 구성하는 포인트들을 추출하기 위해 3차원 데이터 획득 장치에 의해 얻어진 데이터를 가공하는 데이터가공부;
    를 더 포함하는 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 시스템.
  13. 3차원 데이터로부터 3차원 모델을 구축하는 방법에 있어서,
    3차원 데이터 획득 장치에 기초하여 얻어진 3차원 데이터로부터 제1 객체 내지 제n 객체를 추출하는 제1 단계;
    상기 제1 객체 내지 제n 객체 중 적어도 하나 이상을 기준객체로 선정하고, 선정된 기준객체와 제1 조건을 만족하는 객체를 연결객체로 선정하는 제2 단계; 및
    상기 기준객체와 상기 연결객체에 대한 정보를 실제 객체들의 정보를 포함하는 데이터와 비교하여 상기 기준객체 및 상기 연결객체 중 적어도 하나를 특정 객체로 판단하는 제3 단계;
    를 포함하고,
    상기 제1 조건은,
    상기 기준객체와의 거리가 기설정된 값보다 작은지 여부이며,
    상기 기설정된 값은 사용자에 의해 변경 가능한 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제3 단계는,
    특정 객체로 판단된 기준객체를 통해 상기 기준객체와 연결된 연결객체를 특정하는 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 실제 객체들의 정보를 포함하는 데이터는,
    하나의 기준객체를 기준으로 기준객체의 적어도 하나의 일측단에 연결된 객체에 대한 정보를 포함하는 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 실제 객체들의 정보를 포함하는 데이터는,
    상기 3차원 데이터의 획득 대상인 플랜트의 설비 데이터베이스에 저장되어 있는 공장배관계장도(P&ID)에 포함된 데이터를 포함하는 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 기준객체는 배관을 포함하는 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 방법.
  18. 삭제
  19. 제13항에 있어서,
    상기 제3 단계는,
    특정 객체로 판단된 연결객체를 매개로 하여 상기 제1 객체 내지 제n 객체 중 적어도 일부를 모델링하는 제4 단계;를 더 포함하는 3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제4 단계는,
    제1 기준객체와 제2 기준객체가 동일한 연결객체와 연결되어 있는 경우 상기 제1 기준객체와 상기 제2 기준객체가 상기 연결객체를 사이에 두고 서로 연결관계에 있다고 판단하는 단계;를 포함하는 제3차원 데이터로부터 3차원 산업 모델을 구축하는 방법.



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