KR101454855B1 - 선체 검사분석 시스템 및 선체 검사분석 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 선체 검사분석 시스템 및 방법에 관한 것으로, 선저 영상을 촬영하여 영상 데이터를 획득하는 선저 검사 로봇; 상기 선저 검사 로봇의 위치를 인식하여 상기 선저 검사 로봇의 위치 정보를 획득하는 위치인식시스템; 그리고 상기 영상 데이터와, 상기 선저 검사 로봇의 위치 정보를 이용하여 선저 상태를 선저 영역별로 분석하는 선저검사결과 분석 장치를 포함하는 선체 검사분석 시스템을 제공한다.

Description

선체 검사분석 시스템 및 선체 검사분석 방법{SHIP HULL INSPECTION AND ANALYSYS SYSTEM, AND METHOD THEREOF}
본 발명은 선체를 검사 분석하는 시스템 및 선체를 검사 분석하는 방법에 관한 것이다.
선박의 선저에는 해초나 물이끼, 패각류, 또는 따개비 등의 해양 생물이 부착되는데, 이러한 해양 생물을 제거하지 않으면 선박의 속력이 느려지고 연료의 소모량이 증가될 수 있다. 이를 방지하기 위해, 일정 주기마다 선저를 검사하여 선저 상태를 분석하고 청소 스케쥴을 결정한 후, 청소 스케쥴에 따라 선저 청소 로봇을 이용하여 선저 청소 작업을 수행한다. 기존에는 잠수부가 수작업으로 선저 상태를 확인하거나, 작업자가 수동으로 조작하여 ROV(Remotely Operated Vehicle)를 이동시키면서 선저 영상을 촬영하여 선저 검사를 수행하고 있다. 잠수부에 의하여 수작업으로 선저 검사를 수행할 경우, 작업자가 선저면의 결함을 놓칠 수 있으며, 조류가 빠른 조건하에서는 작업이 곤란하며, 안전사고의 우려가 높은 등의 문제점이 발생한다. 작업자가 ROV를 조종하여 선저 검사를 수행하는 경우, ROV의 조작이 어려워 숙련된 작업자가 아닐 경우 선저 검사 속도가 느려지고 인력이 낭비되는 등의 문제점이 발생한다.
본 발명은 효율적이면서 효과적으로 선체를 영역별로 검사 분석할 수 있는 선체 검사분석 시스템 및 선체 검사분석 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 선체 저항과 추가연료소모량 정보를 정확하게 분석할 수 있는 선체 검사분석 시스템 및 선체 검사분석 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 최적 선저 청소 주기와, 우선 청소 영역을 포함하는 청소 스케쥴 정보를 정확하게 분석할 수 있는 선체 검사분석 시스템 및 선체 검사분석 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 선체 검사분석 시스템은 선저 영상을 촬영하여 영상 데이터를 획득하는 선저 검사 로봇; 상기 선저 검사 로봇의 위치를 인식하여 상기 선저 검사 로봇의 위치 정보를 획득하는 위치인식시스템; 그리고 상기 영상 데이터와, 상기 선저 검사 로봇의 위치 정보를 이용하여 선저 상태를 선저 영역별로 분석하는 선저검사결과 분석 장치를 포함한다.
상기 선저검사결과 분석 장치는, 상기 영상 데이터를 영상 처리하여 선저 파울링 상태, 선저 도막 상태 또는 기계부 손상 상태를 포함하는 상기 선저 상태를 상기 선저 영역별로 분석할 수 있다.
상기 선저검사결과 분석 장치는, 상기 위치 정보를 이용하여 상기 선저 상태를 3차원 선체 맵에 매핑하여 매핑 데이터를 생성하는 매핑부; 상기 매핑 데이터를 분석하여 선체 저항 및 추가연료소모량 중 적어도 하나를 산출하는 선체 저항 및 추가연료소모량 산출부; 및 상기 선체 저항 및 상기 추가연료소모량 중 적어도 하나에 기초하여 최적 선저 청소 주기 및 우선 청소 영역 중 적어도 하나를 포함하는 청소 스케쥴 정보를 분석하는 청소 스케쥴 관리부를 포함할 수 있다.
상기 선저 검사 로봇은 선체 설계 정보에 기초하여 결정된 소정의 검사 작업 경로를 따라 주행하여 상기 선저 영상을 촬영할 수 있다.
상기 선저 검사 로봇은, 상기 선저 검사 로봇을 수중으로 진수하고, 상기 선저 검사 로봇을 수중으로부터 회수하는 진회수 시스템을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 선저 검사 로봇이 선저 영상을 촬영하여 영상 데이터를 획득하는 단계; 상기 선저 검사 로봇의 위치를 인식하여 상기 선저 검사 로봇의 위치 정보를 획득하는 단계; 그리고 상기 영상 데이터와, 상기 선저 검사 로봇의 위치 정보를 이용하여 선저 상태를 선저 영역별로 분석하는 단계를 포함하는 선체 검사분석 방법이 제공될 수 있다.
상기 분석하는 단계는, 상기 영상 데이터를 영상 처리하여 선저 파울링 상태, 선저 도막 상태 및 기계부 손상 상태를 포함하는 상기 선저 상태를 상기 선저 영역별로 분석하는 단계; 상기 위치 정보를 이용하여 상기 선저 영역별로 분석된 상기 선저 상태를 3차원 선체 맵에 매핑하여 매핑 데이터를 생성하는 단계; 상기 매핑 데이터를 분석하여 선체 저항 및 추가연료소모량 중 적어도 하나를 산출하는 단계; 및 상기 선체 저항 및 상기 추가연료소모량 중 적어도 하나에 기초하여 최적 선저 청소 주기 및 우선 청소 영역 중 적어도 하나를 포함하는 청소 스케쥴 정보를 분석하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 영상 데이터를 획득하는 단계는, 상기 선저 검사 로봇이 선체 설계 정보에 기초하여 결정된 소정의 검사 작업 경로를 따라 주행하면서 상기 선저 영상을 촬영하여 상기 영상 데이터를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면 효율적이면서 효과적으로 선체를 영역별로 검사 분석할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 의하면 선체 저항과 추가연료소모량 정보를 정확하게 분석할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 의하면 최적 선저 청소 주기와, 우선 청소 영역을 포함하는 청소 스케쥴 정보를 정확하게 분석할 수 있다.
본 발명의 효과는 상술한 효과로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선체 검사분석 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선체 검사분석 시스템을 구성하는 선저 검사 로봇의 구성도이다.
도 3은 선저 검사 로봇의 위치를 인식하는 방식을 설명하기 위한 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선체 검사분석 시스템을 구성하는 선저검사결과 분석 장치의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선체 검사분석 방법의 흐름도이다.
본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 명세서에서 사용되는 용어와 첨부된 도면은 본 발명을 용이하게 설명하기 위한 것이며, 도면에 도시된 형상은 필요에 따라 본 발명의 이해를 돕기 위하여 과장되어 표시된 것이므로, 본 발명이 본 명세서에서 사용되는 용어와 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.
만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적인 사전들에 의해 정의된 용어들은 관련된 기술 그리고 본 출원의 본문에 의미하는 것과 동일한 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다' 및 이 동사의 다양한 활용형들은 언급된 구성요소, 단계 및 동작 외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않을 것이다. 본 명세서에서 본 발명에 관련된 공지의 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 이에 관한 자세한 설명은 필요에 따라 생략될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선체 검사분석 시스템은 선저 검사 로봇에 의해 획득된 영상 데이터와, 위치인식시스템에서 검출한 선저 검사 로봇의 위치 정보를 이용하여 파울링(fouling) 상태와 같은 선저 상태를 영역별로 분석하는 선저검사결과 분석 장치를 포함함으로써, 효과적이고 효율적으로 선체를 영역별로 검사 분석할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 선체 검사분석 시스템은, 위치인식시스템에 의해 인식된 선저 검사 로봇의 위치 정보를 이용하여, 각 위치 정보에 대응하는 영역별 선저 상태를 3차원 선체 맵에 매핑하여 선체 저항 및 추가연료소모량을 산출할 수 있으며, 선체 저항 및 추가연료소모량에 기초하여 최적 선저 청소 주기 및 우선 청소 영역을 포함하는 청소 스케쥴 정보를 분석할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선체 검사분석 시스템의 구성도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선체 검사분석 시스템은 선저 검사 로봇(100), 선저검사결과 분석 장치(200), 위치인식시스템(300) 그리고 진회수 시스템(400)을 포함한다. 선저 검사 로봇(100)은 선저를 따라 이동하면서 선저 영상을 촬영한다. 이때, 선저 검사 로봇(100)은 3차원 선체 설계 정보에 기초하여 미리 결정된 검사 작업 경로를 따라 자율적으로 주행하여 선저 영상을 촬영할 수 있다. 선저 검사 로봇(100)에 의해 획득된 영상 데이터는 선저검사결과 분석 장치(200)로 입력된다.
위치인식시스템(300)은 위치 인식용 센서를 이용하여 선저 검사 로봇(100)의 위치 정보를 검출한다. 위치인식시스템(300)에 의해 검출된 선저 검사 로봇(100)의 위치 정보는 선저검사결과 분석 장치(200)로 입력될 수 있다. 이에 따라, 선저검사결과 분석 장치(200)는 선저 검사 로봇(100)의 검사 작업 경로 상의 다양한 위치 정보에 대응하는 영상 데이터들을 입력받을 수 있다. 선저 검사 로봇(100)에 대하여는 이후 도 2를 참조하여 후술한다.
선저검사결과 분석 장치(200)는 위치인식시스템(300)으로부터 입력받은 선저 검사 로봇(100)의 위치 정보 및 이에 대응하는 선저 검사 로봇(100)의 영상 데이터에 대한 영상 처리 결과를 이용하여 선저 상태, 예를 들어 선저 영역별 파울링(fouling) 발생 수준, 선저 영역별 도막 상태, 기계부 손상, 최적 기계부 수리 시점을 선저 영역별로 분석할 수 있다. 또한, 선저검사결과 분석 장치(200)는 영역별 선저 상태를 분석한 정보를 이용하여 선체 저항과 추가연료소모량 정보를 분석하고, 이로부터 최적 선저 청소 주기 및 우선 청소 영역을 포함하는 청소 스케쥴 정보를 분석할 수 있다. 선저검사결과 분석 장치(200)에 대하여는 이후 도 4를 참조하여 후술한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선체 검사분석 시스템을 구성하는 선저 검사 로봇의 구성도이다. 도 2를 참조하면, 선저 검사 로봇(100)은 제어부(110), 영상 촬영부(120), 추진부(140) 및 저장부(150)를 포함한다. 제어부(110)는 선저 검사 로봇(100)의 각 기능부, 예를 들어 영상 촬영부(120), 추진부(140) 및 저장부(150)의 동작을 제어한다. 영상 촬영부(120)는 선저 측의 영상을 촬영한다. 영상 촬영부(120)는 예를 들어, CCD 카메라 또는 CMOS 카메라 등일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
선저 검사 로봇(100)의 위치 정보는 위치인식시스템(300)에 의하여 인식될 수 있다. 도 3은 선저 검사 로봇의 위치를 인식하는 방식을 설명하기 위한 개략도이다. 도 3을 참조하면, 선저 검사 로봇(100)은 진회수 시스템(도 1의 도면부호 400)을 이용하여 지상(30)으로부터 수중으로 진수된 후, 선체(10)를 따라 이동하면서 선저부의 영상을 촬영할 수 있다. 위치인식시스템(300)은 예를 들어 위치 정보가 알려진 지점에 설치된 복수 개의 트랜스폰더(21,22)로부터 초음파 신호를 송신하고, 선저 검사 로봇(100)으로부터 반사되어 수신된 초음파 신호를 분석함으로써 선저 검사 로봇(100)의 위치를 실시간으로 인식할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 추진부(140)는 제어부(110)의 제어 신호에 따라 선저 검사 로봇(100)을 수중에서 이동시킨다. 추진부(140)는 예를 들어 하나 이상의 스러스터(thruster)를 포함할 수 있다. 저장부(150)는 영상 촬영부(120)에 의해 촬영되어 생성된 영상 데이터 및 선체 설계 정보에 기초하여 미리 결정된 검사 작업 경로를 저장할 수 있다.
제어부(110)는 예를 들어 위치인식시스템(300)으로부터 현재의 선저 검사 로봇(100)의 위치 정보를 수신하고, 미리 결정된 검사 작업 경로에 따라 이동할 다음의 위치 정보를 저장부(150)로부터 독출한 후, 선저 검사 로봇(100)이 검사 작업 경로 상의 다음의 위치로 이동되도록 추진부(140)를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(110)는 예를 들어 현재의 선저 검사 로봇(100)의 위치 정보를 이용하여, 선저 검사 로봇(100)이 검사 작업 경로 상의 미리 결정된 지점에 위치한 것으로 판단되면, 영상 촬영부(120)를 동작하여 해당 위치 정보에 대응하는 영상 데이터를 획득할 수 있다.
선저 검사 로봇(100)에 의해 획득된 영상 데이터 및 위치인식시스템(300)에 의해 검출된 선저 검사 로봇(100)의 위치 정보는 선저검사결과 분석 장치(200)로 전송된다. 이때, 저장부(150)에 저장된 영상 데이터는 선저 검사 로봇(100)의 선저 검사가 완료된 후, 지상으로 회수된 상태로 선저검사결과 분석 장치(200)에 입력될 수도 있고, 혹은 선저 검사 로봇(100)이 지상으로 회수되기 전에 유선 또는 무선 방식의 통신부(미도시)를 경유하여 실시간으로 수중의 선저 검사 로봇(100)으로부터 지상의 선저검사결과 분석 장치(200)로 입력될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선체 검사분석 시스템을 구성하는 선저검사결과 분석 장치의 구성도이다. 도 4를 참조하면, 선저검사결과 분석 장치(200)는 분석부(210)와, 사용자 인터페이스부(220) 그리고 디스플레이부(230)를 포함한다. 분석부(210)는 사용자에 의하여 사용자 인터페이스부(220), 예를 들어 키보드, 마우스 등을 이용하여 입력된 제어 명령에 따라 영상 데이터들을 선저 검사 로봇(100)으로부터 입력받으며, 영상 데이터들에 대응하는 위치 정보들을 위치인식시스템(300)으로부터 입력받을 수 있다.
분석부(210)는 선저 검사 로봇(100)의 위치 좌표들에 대응하는 영상 데이터들을 이용하여 선저 영역별 선저 상태를 분석하며, 영역별 선저 상태를 이용하여 선체 저항과 추가연료소모량을 산출하고, 선체 저항 및 추가연료소모량에 기초하여 선저 청소 스케쥴을 분석한다. 분석부(210)는 입력부(211), 영상 분석부(212), 매핑부(213), 선체 저항 및 추가연료소모량 산출부(214), 청소 스케쥴 관리부(215), 출력부(216) 및 스토리지(217)를 포함한다.
입력부(211)는 데이터를 수신하는 인터페이스로서, 선저 검사 로봇(100)과 위치인식 시스템(300)으로부터 영상 데이터와 위치 정보를 입력받아 영상 분석부(212)로 제공한다. 영상 분석부(212)는 영상 데이터의 영상 처리를 통해 선저의 각 영역별로 선저 상태, 예를 들어 선저 영역별 파울링(fouling) 발생 수준, 선저 영역별 도막 상태, 기계부 손상, 최적 기계부 수리 시점 등을 분석한다.
영상 분석부(212)는 예를 들어 선체의 각 부분에 대응하는 영상 데이터 각각으로부터 파울링(fouling) 발생 영역, 선저에 부착된 해양 생물, 그 밖의 이물질의 영상을 추출한다. 영상 분석부(212)는 예를 들어 1차 미분, 2차 미분, 템플릿 매칭(Template matching), 로버츠(Roberts), 소벨(Sobel), 또는 라플라시안(Laplacian) 등의 기법을 이용하여 파울링 발생 영역, 해양 생물, 기타 이물질 등의 윤곽(contour)이나 에지(edge)를 추출함으로써 영상 데이터로부터 파울링 발생 영역, 해양 생물 또는 이물질 등의 영상을 추출할 수 있다.
영상 분석부(212)는 예를 들어 히스토그램을 통한 분포를 분석하여 파울링 발생 수준, 해양 생물 부착량 또는 이물질의 정도를 검출할 수 있다. 히스토그램은 예를 들어 영상의 명암대비와 영상 안에서 픽셀들에 대한 명암 값 분포에 관한 정보를 제공할 수 있다. 일 예로, 히스토그램은 가로축의 256 그레이 레벨(gray-level) 영상의 명암 값에 대한 빈도수를 세로축으로 나타냄으로써, 영상의 명암 값 분포에 관한 정보를 제공하며, 선저의 각 영역에 대응하는 영상 데이터의 영상 처리를 통한 히스토그램의 명암 값의 분포로부터 선저의 각 영역에서의 파울링 발생 수준, 해양 생물 부착 또는 이물질 정도를 분석할 수 있다.
매핑부(213)는 영역별로 선저 상태를 분석한 데이터를 위치인식시스템(300)에 의해 검출된 선저 검사 로봇(100)의 위치 정보를 이용하여 3차원 선체 맵에 매핑하여 3D 매핑 데이터를 생성한다. 일 실시예에 있어서, 3D 매핑 데이터는 선저의 전체 영역에 대응하여 각 영역별로 선저 상태를 나타낼 수 있다.
선체 저항 및 추가연료소모량 산출부(214)는 3D 매핑 데이터를 분석하여 선체 저항 및 추가연료소모량을 산출한다. 일 실시예에 있어서, 선체 저항 및 추가연료소모량 산출부(214)는 선저의 형상과, 선저의 각 영역에 대한 선저 상태를 종합적으로 판단하여 선체 저항 및 추가연료소모량을 산출할 수 있다.
선저의 각 영역마다 선체 저항과 연료소모에 미치는 영향이 다를 수 있는데, 스토리지(217)는 각 선저의 각 부분이 선체 저항과 연료소모에 미치는 영향에 관한 정보를 저장한다. 선체 저항 및 추가연료소모량 산출부(214)는 스토리지(217)로부터 정보를 독출하여 선저의 각 영역이 선체 저항과 연료소모에 미치는 영향을 종합적으로 고려하여 선박의 선체 저항과 추가연료소모량을 산출할 수 있다. 이에 따라, 선체 저항과 연료소모에 미치는 영향이 큰 선저의 영역에서 파울링, 해양 생물 또는 이물질이 검출되는 경우, 선체 저항과 추가연료소모량은 선체 저항과 연료소모에 미치는 영향이 작은 선저의 영역에서 파울링, 해양 생물 또는 이물질이 검출되는 경우에 비해 보다 큰 값으로 산출될 것이다.
청소 스케쥴 관리부(215)는 선체 저항 및 추가연료소모량에 기초하여 최적 선저 청소 주기 및 우선 청소 영역을 포함하는 청소 스케쥴 정보를 분석한다. 예를 들어, 청소 스케쥴 관리부(215)는 선체 저항 및 추가연료소모량 산출부(214)에 의해 산출된 선체 저항과 추가연료소모량을 스토리지(217)에 저장된 임계값과 비교하여, 선체 저항 또는 추가연료소모량이 임계값을 초과하는 경우 즉각적인 선저 청소가 필요하다고 판단할 수 있으며, 선체 저항 또는 추가연료소모량에 기초하여 최적 선저 청소 주기를 산출할 수 있다. 또한, 청소 스케쥴 관리부(215)는 선저의 각 영역에 대한 파울링 수준, 해양 생물 및 이물질의 부착 정도를 고려하여 파울링 수준, 해양 생물 및 이물질의 부착 정도가 큰 순으로 우선 청소 영역을 산출할 수 있다.
그 밖에도, 선저검사결과 분석 장치(200)는 영상 데이터를 영상 처리하여 선저 영역별 도막 상태, 기계부 손상, 최적 기계부 수리 시점 등을 분석할 수 있다. 선저검사결과 분석 장치(200)는 예를 들어 영상 데이터의 영상 처리를 통해 선저 영역별 도막 상태, 기계부의 외관 손상의 정보를 분석하고, 이로부터 최적 기계부 수리 시점을 결정할 수 있다.
출력부(216)는 데이터를 출력하는 인터페이스로서, 매핑부(213)에 의해 매핑된 3차원 매핑데이터, 선체 저항 및 추가연료소모량 산출부(214)에 의해 산출된 선체 저항과 추가연료소모량, 청소 스케쥴 관리부(215)에 의해 산출된 청소 스케쥴 정보 등을 디스플레이부(230)로 출력하며, 디스플레이부(230)는 LCD 등의 화면을 통해 각종 정보들을 표시할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 선저 영역별 파울링 발생 정보와 선체의 형상 정보를 고려하여 선체 저항과 추가연료소모량을 정확하게 분석할 수 있으며, 이로부터 최적의 선저 청소 스케쥴을 산출하여 효과적으로 선박을 관리할 수 있다. 또한, 우선적으로 청소 작업을 필요로 하는 선저의 일부 영역만을 선택적으로 청소할 수 있어 효율적으로 선저 청소 작업을 수행할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선체 검사분석 방법의 흐름도이다. 도 5를 참조하면, 먼저 단계 S51에서 선저 검사 준비 과정이 수행된다. 이때, 선저 검사 작업 경로가 결정되는데, 검사 작업 경로는 작업자에 의하여 수동으로 결정될 수도 있고, 3D 선체 설계 정보에 기반하여 자동으로 결정될 수도 있다. 진회수 시스템(400)을 구동하여 선저 검사 로봇(100)이 수중으로 입수되면, 단계 S52에서 선저 검사 로봇(100)은 검사 작업 경로 상의 검사 시작 지점으로 이동한 후, 검사 작업 경로를 따라 자율적으로 유영하면서 영상 촬영부(120)를 이용하여 선체부를 촬영하여 위치 정보에 대응하는 영상 데이터를 획득하는 선저 검사를 수행한다. 이와 동시에, 위치인식시스템(300)은 선저 검사 로봇(100)의 위치 정보를 실시간으로 검출한다. 선저 검사 로봇(100)의 선저 검사가 완료되면, 선저 검사 로봇(100)을 지상으로 회수하거나, 유무선을 통해 수중의 선저 검사 로봇(100)으로부터 전송하여 영상 데이터를 선저검사결과 분석 장치(200)로 입력한다.
단계 S53 내지 단계 S56에서, 선저검사결과 분석 장치(200)는 영상 데이터를 영상 처리하여 선저 상태, 예를 들어 선저 영역별 파울링(fouling) 상태, 선저 영역별 도막 상태, 기계부 손상, 최적 기계부 수리 시점 등을 선저의 각 영역별로 분석한다. 즉, 먼저 단계 S53에서 영상 분석부(212)는 영상 데이터의 영상 처리를 통해 선저 상태를 분석하며, 단계 S54에서 매핑부(213)는 선체의 위치 정보에 대응하는 영상 데이터를 3차원 선체 맵에 매핑하여 3D 매핑 데이터를 생성한다. 이어서 단계 S55에서 선체 저항 및 추가연료소모량 산출부(214)는 3D 매핑 데이터를 분석하여 선체 저항 및 추가연료소모량을 산출한다. 다음으로, 단계 S56에서 청소 스케쥴 관리부(215)는 선체 저항 및 추가연료소모량에 기초하여 최적 선저 청소 주기 및 우선 청소 영역을 포함하는 청소 스케쥴 정보를 분석한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 선저 영역별 파울링(fouling) 발생 정보 및 상태, 도막 상태, 기계부 손상 결과가 3D 선체 맵에 반영되며, 이에 따라 선체 저항 및 추가연료소모량을 정확하게 분석하여, 최적 선저 청소 시점, 최적 프로펠러 청소 시점 및 최적 기계부 수리시점 등을 추천할 수 있다. 본 발명의 실시예에 의하면, 최적 청소 주기 및 선박 수리시기를 제공하여 적시에 청소를 수행함으로써 선박 관리비 및 선박 운항에 소요되는 유류비를 절감할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 선저 검사 로봇의 자동화로 인하여 안전사고를 예방하고, 선박 수명을 향상시키며, 선박의 자산 가치를 증가시킬 수 있다.
이상의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시예들도 본 발명의 범위에 속하는 것임을 이해하여야 한다. 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명에 대하여까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.
100: 선저 검사 로봇 200: 선저검사결과 분석 장치
210: 분석부 211: 입력부
212: 영상 분석부 213: 매핑부
214: 선체 저항 및 추가연료소모량 산출부 215: 청소 스케쥴 관리부
216: 출력부 217: 스토리지
220: 사용자 인터페이스부 230: 디스플레이부
300: 위치인식시스템 400: 진회수 시스템

Claims (8)

  1. 선저 영상을 촬영하여 영상 데이터를 획득하는 선저 검사 로봇;
    상기 선저 검사 로봇의 위치를 인식하여 상기 선저 검사 로봇의 위치 정보를 획득하는 위치인식시스템; 그리고
    상기 영상 데이터와, 상기 선저 검사 로봇의 위치 정보를 이용하여 선저 상태를 선저 영역별로 분석하는 선저검사결과 분석 장치를 포함하며,
    상기 선저검사결과 분석 장치는, 상기 위치 정보를 이용하여 상기 선저 상태를 3차원 선체 맵에 매핑하여 매핑 데이터를 생성하고, 상기 매핑 데이터를 분석해 선체 저항 및 추가연료소모량 중 적어도 하나를 산출하여 선저에 대한 청소 스케쥴 정보를 분석하는 선체 검사분석 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 선저검사결과 분석 장치는,
    상기 영상 데이터를 영상 처리하여 선저 파울링 상태, 선저 도막 상태 또는 기계부 손상 상태를 포함하는 상기 선저 상태를 상기 선저 영역별로 분석하는 선체 검사분석 시스템.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 선저검사결과 분석 장치는,
    상기 위치 정보를 이용하여 상기 선저 상태를 상기 3차원 선체 맵에 매핑하여 상기 매핑 데이터를 생성하는 매핑부;
    상기 매핑 데이터를 분석하여 상기 선체 저항 및 상기 추가연료소모량 중 적어도 하나를 산출하는 선체 저항 및 추가연료소모량 산출부; 및
    상기 선체 저항 및 상기 추가연료소모량 중 적어도 하나에 기초하여 최적 선저 청소 주기 및 우선 청소 영역 중 적어도 하나를 포함하는 상기 청소 스케쥴 정보를 분석하는 청소 스케쥴 관리부를 포함하는 선체 검사분석 시스템.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 선저 검사 로봇은 선체 설계 정보에 기초하여 결정된 소정의 검사 작업 경로를 따라 주행하여 상기 선저 영상을 촬영하는 선체 검사분석 시스템.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 선저 검사 로봇을 수중으로 진수하고, 상기 선저 검사 로봇을 수중으로부터 회수하는 진회수 시스템을 더 포함하는 선체 검사분석 시스템.
  6. 선저 검사 로봇이 선저 영상을 촬영하여 영상 데이터를 획득하는 단계;
    상기 선저 검사 로봇의 위치를 인식하여 상기 선저 검사 로봇의 위치 정보를 획득하는 단계; 그리고
    상기 영상 데이터와, 상기 선저 검사 로봇의 위치 정보를 이용하여 선저 상태를 선저 영역별로 분석하는 단계를 포함하며,
    상기 선저 상태를 분석하는 단계는, 상기 위치 정보를 이용하여 상기 선저 상태를 3차원 선체 맵에 매핑하여 매핑 데이터를 생성하고, 상기 매핑 데이터를 분석해 선체 저항 및 추가연료소모량 중 적어도 하나를 산출하여 선저에 대한 청소 스케쥴 정보를 분석하는 단계를 포함하는 선체 검사분석 방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 청소 스케쥴 정보를 분석하는 단계는,
    상기 영상 데이터를 영상 처리하여 선저 파울링 상태, 선저 도막 상태 및 기계부 손상 상태를 포함하는 상기 선저 상태를 상기 선저 영역별로 분석하는 단계;
    상기 위치 정보를 이용하여 상기 선저 영역별로 분석된 상기 선저 상태를 상기 3차원 선체 맵에 매핑하여 상기 매핑 데이터를 생성하는 단계;
    상기 매핑 데이터를 분석하여 상기 선체 저항 및 상기 추가연료소모량 중 적어도 하나를 산출하는 단계; 및
    상기 선체 저항 및 상기 추가연료소모량 중 적어도 하나에 기초하여 최적 선저 청소 주기 및 우선 청소 영역 중 적어도 하나를 포함하는 상기 청소 스케쥴 정보를 분석하는 단계를 포함하는 선체 검사분석 방법.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 영상 데이터를 획득하는 단계는,
    상기 선저 검사 로봇이 선체 설계 정보에 기초하여 결정된 소정의 검사 작업 경로를 따라 주행하면서 상기 선저 영상을 촬영하여 상기 영상 데이터를 획득하는 단계를 포함하는 선체 검사분석 방법.
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