KR101651058B1 - 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 장치 및 이를 포함하는 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 시스템 - Google Patents

프리캐스트 콘크리트 형상 관리 장치 및 이를 포함하는 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 시스템 Download PDF

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왕치엔
김민구
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Abstract

프리캐스트 콘크리트 형상 관리 장치는 레이져 스캐너, 노이즈 제거기, 코스 제어기, 파인 제어기 및 판단기를 포함한다. 레이져 스캐너는 반사 거울을 통해서 타겟 물체의 측면에 레이져 빔을 송신하고, 타겟 물체의 측면으로부터 반사 거울을 통해서 전달되는 스캔 데이터를 수신한다. 노이즈 제거기는 스캔 데이터에 포함되는 노이즈를 제거하여 타겟 물체의 측면 데이터를 제공한다. 코스 제어기는 측면 데이터 중 타겟 물체의 측면의 테두리에 상응하는 측면 테두리 데이터로 형성되는 측면 테두리를 미리 정해진 디자인 모델의 테두리에 상응하는 모델 테두리 데이터로 형성되는 모델 테두리에 일치시켜 측면 데이터에 상응하는 코스 측면 데이터를 제공한다. 파인 제어기는 코스 측면 데이터에 상응하는 지점을 타겟 물체의 측면에 포함되는 복수의 면들 중 하나의 면에 매핑하여 파인 측면 데이터를 제공한다. 판단기는 파인 측면 데이터 및 디자인 모델에 상응하는 디자인 모델 데이터를 비교하여 타겟 물체의 정상 여부를 판단한다.

Description

프리캐스트 콘크리트 형상 관리 장치 및 이를 포함하는 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 시스템{PRECAST CONCRETE QUALITY CONTROL DEVICE AND PRECAST CONCRETE QUALITY CONTROL SYSTEM INCLUDING THE SAME}
본 발명은 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 장치에 관한 것을 보다 상세하게는 3차원 레이저 스캐너를 이용한 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 장치에 관한 것이다.
디자인 모델에 따라서 프리캐스트 콘크리트의 형상은 결정될 수 있다. 디자인 모델에 따라 형성된 프리캐스트 콘크리트들의 형상은 동일할 수 있다. 프리캐스트 콘크리트들의 형상이 동일 여부를 판단하기 위하여 다양한 연구들이 진행되고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 목적은 타겟 물체의 측면으로부터 반사 거울을 통해서 전달되는 스캔 데이터에 이용하여 디자인 모델과 프리캐스트 콘크리트의 동일 여부를 판단함으로써 성능을 향상시키는 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 목적은 타겟 물체의 측면으로부터 반사 거울을 통해서 전달되는 스캔 데이터에 이용하여 디자인 모델과 프리캐스트 콘크리트의 동일 여부를 판단함으로써 성능을 향상시키는 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 시스템을 제공하는 것이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 목적은 타겟 물체의 측면으로부터 반사 거울을 통해서 전달되는 스캔 데이터에 이용하여 디자인 모델과 프리캐스트 콘크리트의 동일 여부를 판단함으로써 성능을 향상시키는 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 장치는 레이져 스캐너, 노이즈 제거기, 코스 제어기, 파인 제어기 및 판단기를 포함한다. 상기 레이져 스캐너는 반사 거울을 통해서 타겟 물체의 측면에 레이져 빔을 송신하고, 상기 타겟 물체의 측면으로부터 상기 반사 거울을 통해서 전달되는 스캔 데이터를 수신한다. 상기 노이즈 제거기는 상기 스캔 데이터에 포함되는 노이즈를 제거하여 상기 타겟 물체의 측면 데이터를 제공한다. 상기 코스 제어기는 상기 측면 데이터 중 상기 타겟 물체의 측면의 테두리에 상응하는 측면 테두리 데이터로 형성되는 측면 테두리를 미리 정해진 디자인 모델의 테두리에 상응하는 모델 테두리 데이터로 형성되는 모델 테두리에 일치시켜 상기 측면 데이터에 상응하는 코스 측면 데이터를 제공한다. 상기 파인 제어기는 상기 코스 측면 데이터에 상응하는 지점을 상기 타겟 물체의 측면에 포함되는 복수의 면들 중 하나의 면에 매핑하여 파인 측면 데이터를 제공한다. 상기 판단기는 상기 파인 측면 데이터 및 상기 디자인 모델에 상응하는 디자인 모델 데이터를 비교하여 상기 타겟 물체의 정상 여부를 판단한다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 코스 제어기는 상기 측면 테두리 데이터에 상응하는 상기 타겟 물체의 측면 상의 타겟 테두리 지점들과 상기 모델 테두리 데이터에 상응하는 상기 디자인 모델상의 모델 테두리 지점들 사이의 거리에 기초하여 상기 측면 테두리를 상기 모델 테두리에 일치시킬 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 코스 제어기는 상기 타겟 테두리 지점들의 각각과 상기 타겟 테두리 지점들에 상응하는 상기 모델 테두리 지점들의 각각 사이의 거리의 합에 기초하여 상기 측면 테두리를 상기 모델 테두리에 일치시킬 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 코스 제어기는 상기 타겟 테두리 지점들의 각각과 상기 타겟 테두리 지점들에 상응하는 상기 모델 테두리 지점들의 각각 사이의 거리들의 합이 최소가 되는 경우, 상기 측면 데이터에 상응하는 상기 코스 측면 데이터를 제공할 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 코스 제어기는 상기 측면 테두리 데이터 중 일부 측면 테두리 데이터 및 상기 모델 테두리 데이터 중 일부 모델 테두리 데이터에 기초하여 상기 측면 테두리를 상기 모델 테두리에 일치시킬 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 일부 측면 테두리 데이터는 상기 측면 테두리의 모서리에 상응하는 측면 테두리 데이터일 수 있다. 상기 일부 모델 테두리 데이터는 상기 모델 테두리의 모서리에 상응하는 모델 테두리 데이터일 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 코스 측면 데이터는 상기 측면 테두리를 상기 모델 테두리에 일치시키도록 상기 측면 데이터를 변경한 데이터일 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 파인 제어기는 상기 코스 측면 데이터에 상응하는 지점과 상기 복수의 면들 사이의 거리에 기초하여 상기 코스 측면 데이터에 상응하는 지점을 상기 복수의 면들 중 하나의 면에 매핑할 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 파인 제어기는 상기 코스 측면 데이터에 상응하는 지점 및 상기 코스 측면 데이터에 상응하는 지점의 주변의 지점들로 형성되는 평면의 노멀(normal) 벡터 및 상기 복수의 면들의 노멀 벡터들에 기초하여 상기 코스 측면 데이터에 상응하는 지점을 상기 복수의 면들 중 하나의 면에 매핑할 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 복수의 면들의 각 변은 레이저 빔의 해상도 간격 및 반지름에 기초하여 보상 길이만큼 증가될 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 판단기는 상기 복수의 면들 중 세 개의 면이 만나는 판단 지점의 상기 파인 측면 데이터 및 상기 판단 지점에 상응하는 상기 디자인 모델 상의 디자인 판단 지점의 디자인 모델 데이터를 비교할 수 있다.
상기한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 시스템은 반사 거울, 레이져 스캐너, 노이즈 제거기, 코스 제어기, 파인 제어기 및 판단기를 포함할 수 있다. 상기 반사 거울은 레이저 빔을 타겟 물체의 측면으로 제공하고, 상기 타겟 물체의 측면으로부터 전달되는 스캔 데이터를 반사한다. 상기 레이져 스캐너는 상기 반사 거울을 통해서 타겟 물체의 측면에 상기 레이져 빔을 송신하고, 상기 타겟 물체의 측면으로부터 상기 반사 거울을 통해서 전달되는 상기 스캔 데이터를 수신한다. 상기 노이즈 제거기는 상기 스캔 데이터에 포함되는 노이즈를 제거하여 상기 타겟 물체의 측면 데이터를 제공한다. 상기 코스 제어기는 상기 측면 데이터 중 상기 타겟 물체의 측면의 테두리에 상응하는 측면 테두리 데이터로 형성되는 측면 테두리를 미리 정해진 디자인 모델의 테두리에 상응하는 모델 테두리 데이터로 형성되는 모델 테두리에 일치시켜 상기 측면 데이터에 상응하는 코스 측면 데이터를 제공한다. 상기 파인 제어기는 상기 코스 측면 데이터에 상응하는 지점을 상기 타겟 물체의 측면에 포함되는 복수의 면들 중 하나의 면에 매핑하여 파인 측면 데이터를 제공한다. 상기 판단기는 상기 파인 측면 데이터 및 상기 디자인 모델에 상응하는 디자인 모델 데이터를 비교하여 상기 타겟 물체의 정상 여부를 판단한다.
상기한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 장치는 레이져 스캐너, 노이즈 제거기, 코스 제어기, 파인 제어기 및 판단기를 포함한다. 상기 레이져 스캐너는 제1 반사 거울 및 제2 반사 거울을 통해서 타겟 물체의 제1 측면 및 제2 측면에 레이져 빔을 송신하고, 상기 타겟 물체의 제1 측면 및 제2 측면으로부터 상기 제1 반사 거울 및 제2 반사 거울을 통해서 전달되는 제1 스캔 데이터 및 제2 스캔 데이터를 수신한다. 상기 노이즈 제거기는 상기 제1 스캔 데이터 및 제2 스캔 데이터에 포함되는 노이즈를 제거하여 상기 타겟 물체의 제1 측면 데이터 및 제2 측면 데이터를 제공한다. 상기 코스 제어기는 상기 제1 측면 데이터 중 상기 타겟 물체의 제1 측면의 테두리에 상응하는 제1 측면 테두리 데이터로 형성되는 제1 측면 테두리를 미리 정해진 디자인 모델의 제1 테두리에 상응하는 제1 모델 테두리 데이터로 형성되는 제1 모델 테두리에 일치시키고, 상기 제2 측면 데이터 중 상기 타겟 물체의 제2 측면의 테두리에 상응하는 제2 측면 테두리 데이터로 형성되는 제2 측면 테두리를 상기 디자인 모델의 제2 테두리에 상응하는 제2 모델 테두리 데이터로 형성되는 제2 모델 테두리에 일치시켜 상기 제1 측면 데이터에 상응하는 제1 코스 측면 데이터를 제공하고, 상기 제1 측면 데이터에 상응하는 제1 코스 측면 데이터를 제공한다. 상기 파인 제어기는 상기 제1 코스 측면 데이터에 상응하는 지점을 상기 타겟 물체의 제1 측면에 포함되는 복수의 면들 중 하나의 면에 매핑하고, 상기 제2 코스 측면 데이터에 상응하는 지점을 상기 타겟 물체의 제2 측면에 포함되는 복수의 면들 중 하나의 면에 매핑하여 제1 파인 측면 데이터 및 제2 파인 측면 데이터를 제공한다. 상기 판단기는 상기 제1 파인 측면 데이터 및 상기 디자인 모델에 상응하는 디자인 제1 모델 데이터를 비교하고, 상기 제2 파인 측면 데이터 및 상기 디자인 모델에 상응하는 디자인 제2 모델 데이터를 비교하여 상기 타겟 물체의 정상 여부를 판단한다.
상기한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 시스템은 반사 거울들, 레이져 스캐너, 코스 제어기, 파인 제어기 및 판단기를 포함한다. 상기 반사 거울들은 레이저 빔을 타겟 물체의 제1 측면 및 제2 측면으로 제공하고, 상기 타겟 물체의 상기 제1 측면 및 상기 제2 측면으로부터 전달되는 스캔 데이터를 반사한다. 상기 레이져 스캐너는 상기 반사 거울들에 포함되는 제1 반사 거울 및 제2 반사 거울을 통해서 타겟 물체의 상기 제1 측면 및 상기 제2 측면에 레이져 빔을 송신하고, 상기 타겟 물체의 상기 제1 측면 및 상기 제2 측면으로부터 상기 제1 반사 거울 및 제2 반사 거울을 통해서 전달되는 제1 스캔 데이터 및 제2 스캔 데이터를 수신한다. 상기 노이즈 제거기는 상기 제1 스캔 데이터 및 제2 스캔 데이터에 포함되는 노이즈를 제거하여 상기 타겟 물체의 제1 측면 데이터 및 제2 측면 데이터를 제공한다. 상기 코스 제어기는 상기 제1 측면 데이터 중 상기 타겟 물체의 제1 측면의 테두리에 상응하는 제1 측면 테두리 데이터로 형성되는 제1 측면 테두리를 미리 정해진 디자인 모델의 제1 테두리에 상응하는 제1 모델 테두리 데이터로 형성되는 제1 모델 테두리에 일치시키고, 상기 제2 측면 데이터 중 상기 타겟 물체의 제2 측면의 테두리에 상응하는 제2 측면 테두리 데이터로 형성되는 제2 측면 테두리를 상기 디자인 모델의 제2 테두리에 상응하는 제2 모델 테두리 데이터로 형성되는 제2 모델 테두리에 일치시켜 상기 제1 측면 데이터에 상응하는 제1 코스 측면 데이터를 제공하고, 상기 제1 측면 데이터에 상응하는 제1 코스 측면 데이터를 제공한다. 상기 파인 제어기는 상기 제1 코스 측면 데이터에 상응하는 지점을 상기 타겟 물체의 제1 측면에 포함되는 복수의 면들 중 하나의 면에 매핑하고, 상기 제2 코스 측면 데이터에 상응하는 지점을 상기 타겟 물체의 제2 측면에 포함되는 복수의 면들 중 하나의 면에 매핑하여 제1 파인 측면 데이터 및 제2 파인 측면 데이터를 제공한다. 상기 판단기는 상기 제1 파인 측면 데이터 및 상기 디자인 모델에 상응하는 디자인 제1 모델 데이터를 비교하고, 상기 제2 파인 측면 데이터 및 상기 디자인 모델에 상응하는 디자인 제2 모델 데이터를 비교하여 상기 타겟 물체의 정상 여부를 판단한다.
상기한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 방법은 레이져 스캐너가 반사 거울을 통해서 타겟 물체의 측면에 레이져 빔을 송신하고, 상기 타겟 물체의 측면으로부터 상기 반사 거울을 통해서 전달되는 스캔 데이터를 수신하는 단계, 노이즈 제거기가 상기 스캔 데이터에 포함되는 노이즈를 제거하여 상기 타겟 물체의 측면 데이터를 제공하는 단계, 코스 제어기가 상기 측면 데이터 중 상기 타겟 물체의 측면의 테두리에 상응하는 측면 테두리 데이터로 형성되는 측면 테두리를 미리 정해진 디자인 모델의 테두리에 상응하는 모델 테두리 데이터로 형성되는 모델 테두리에 일치시켜 상기 측면 데이터에 상응하는 코스 측면 데이터를 제공하는 단계, 파인 제어기가 상기 코스 측면 데이터에 상응하는 지점을 상기 타겟 물체의 측면에 포함되는 복수의 면들 중 하나의 면에 매핑하여 파인 측면 데이터를 제공하는 단계 및 판단기가 상기 파인 측면 데이터 및 상기 디자인 모델에 상응하는 디자인 모델 데이터를 비교하여 상기 타겟 물체의 정상 여부를 판단하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예들에 따른 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 장치는 타겟 물체의 측면으로부터 반사 거울을 통해서 전달되는 스캔 데이터에 이용하여 디자인 모델과 프리캐스트 콘크리트의 동일 여부를 판단함으로써 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 장치를 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 2의 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 장치에 포함되는 노이즈 제거기의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5는 도 2의 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 장치에 포함되는 코스 제어기의 일 동작 예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 6 및 도 7은 도 2의 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 장치에 포함되는 코스 제어기의 다른 동작 예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 8 및 도 9는 도 2의 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 장치에 포함되는 파인 제어기의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 10 및 도 11은 복수의 면들의 각 변을 보상하는 보상 길이를 설명하기 위한 도면들이다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 시스템을 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 프리캐스트 형상 관리 장치를 나타내는 블록도이다.
도 14는 본 발명의 실시예들에 다른 프리캐스트 형상 관리 방법을 나타내는 순서도이다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 시스템을 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 시스템(20)은 반사 거울(300) 및 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 장치(10)를 포함한다. 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 장치(10)는 레이져 스캐너(100), 노이즈 제거기(400), 코스 제어기(500), 파인 제어기(600) 및 판단기(700)를 포함한다. 상기 레이져 스캐너(100)는 반사 거울(300)을 통해서 타겟 물체(200)의 측면(210)에 레이져 빔(LB)을 송신한다. 예를 들어, 레이져 스캐너(100)가 반사 거울(300)을 통해서 타겟 물체(200)의 측면(210)에 레이져 빔(LB)을 송신하는 경우, 타겟 물체(200)의 측면(210)으로부터 반사되는 신호는 타겟 물체(200)의 측면(210)의 위치 정보를 포함할 수 있다. 상기 레이져 스캐너(100)는 상기 타겟 물체(200)의 측면(210)으로부터 상기 반사 거울(300)을 통해서 전달되는 스캔 데이터(SCAN_D)를 수신한다. 예를 들어, 타겟 물체(200)의 측면(210)으로부터 반사되는 신호는 상기 반사 거울(300)을 통해서 레이저 스캐너에 전달될 수 있다. 타겟 물체(200)의 측면(210)으로부터 반사되는 신호는 스캔 데이터(SCAN_D)를 포함할 수 있다. 스캔 데이터(SCAN_D)는 타겟 물체(200)의 측면(210)의 위치 정보를 포함할 수 있다.
프리캐스트 콘크리트(200)의 측면을 스캔하기 위하여 레이져 스캐너(100)를 이동시키는 것은 비효율적일 수 있다. 레이져 스캐너(100)는 반사 거울(300)을 통해서 타겟 물체(200)의 측면(210)에 레이져 빔(LB)을 송신하고, 상기 타겟 물체(200)의 측면(210)으로부터 반사 거울(300)을 통해서 전달되는 스캔 데이터(SCAN_D)를 수신하는 경우, 용이하게 프리캐스트 콘크리트(200)의 측면을 스캔할 수 있다.
도 3은 도 2의 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 장치에 포함되는 노이즈 제거기의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 3을 참조하면, 노이즈 제거기(400)는 스캔 데이터(SCAN_D)에 포함되는 노이즈를 제거하여 타겟 물체(200)의 측면 데이터(SIDE_D)를 제공한다. 예를 들어, 타겟 물체(200)의 측면(210)으로부터 반사 거울(300)을 통해서 전달되는 스캔 데이터(SCAN_D)는 타겟 물체(200)의 측면(210)으로부터 제공되는 측면 데이터(SIDE_D), 타겟 물체(200)의 측면(210)을 제외한 배경으로부터 제공되는 배경 데이터 및 노이즈를 포함할 수 있다. 도 3에서 측면 데이터(SIDE_D)는 제1 클러스터(CLUSTER1)로 표시되고, 배경 데이터는 제2 클러스터(CLUSTER2)로 표시될 수 있다. 타겟 물체(200)의 측면(210)을 디자인 모델(C)과 비교하기 위해서 스캔 데이터(SCAN_D)로부터 타겟 물체(200)의 측면(210)으로부터 제공되는 측면 데이터(SIDE_D)를 추출할 수 있다. 이 경우, 배경 데이터는 노이즈에 포함될 수 있다. 예를 들어, 데이터의 밀도가 높은 영역에 상응하는 위치에는 물체가 있을 수 있다. 제1 클러스터(CLUSTER1) 및 제2 클러스터(CLUSTER2)는 데이터의 밀도가 높을 수 있다. 제1 클러스터(CLUSTER1) 및 제2 클러스터(CLUSTER2)는 데이터의 밀도가 높은 경우, 제1 클러스터(CLUSTER1)에 상응하는 영역 및 제2 클러스터(CLUSTER2)에 상응하는 영역에는 물체가 있을 수 있다. 제1 클러스터(CLUSTER1)와 제2 클러스터(CLUSTER2) 중 타겟 물체(200)의 측면(210)으로부터 반사되는 측면 데이터(SIDE_D)를 결정하기 위하여 제1 클러스터(CLUSTER1)에 포함되는 데이터의 개수 및 제2 클러스터(CLUSTER2)에 포함되는 데이터의 개수를 비교할 수 있다. 예를 들어, 제1 클러스터(CLUSTER1)에 포함되는 데이터의 개수가 제2 클러스터(CLUSTER2)에 포함되는 데이터의 개수보다 큰 경우, 제1 클러스터(CLUSTER1)에 포함되는 데이터는 측면 데이터(SIDE_D)일 수 있다.
코스 제어기(500)는 측면 데이터(SIDE_D) 중 타겟 물체(200)의 측면(210)의 테두리에 상응하는 측면 테두리 데이터로 형성되는 측면 테두리를 미리 정해진 디자인 모델(C)의 테두리에 상응하는 모델 테두리 데이터(MODEL_B)로 형성되는 모델 테두리에 일치시켜 측면 데이터(SIDE_D)에 상응하는 코스 측면 데이터(CS_D)를 제공한다. 도 4 및 5에서 후술하는 바와 같이, 코스 제어기(500)는 측면 데이터(SIDE_D) 중 타겟 물체(200)의 측면(210)의 테두리에 상응하는 측면 테두리 데이터로 형성되는 측면 테두리를 추출할 수 있다. 또한, 코스 제어기(500)는 미리 정해진 디자인 모델(C)의 테두리에 상응하는 모델 테두리 데이터(MODEL_B)로 형성되는 모델 테두리를 추출할 수 있다. 코스 제어기(500)는 측면 테두리가 모델 테두리에 일치되도록 측면 데이터(SIDE_D)에 변경하여 코스 측면 데이터(CS_D)를 제공할 수 있다.
파인 제어기(600)는 코스 측면 데이터(CS_D)에 상응하는 지점을 타겟 물체(200)의 측면(210)에 포함되는 복수의 면들 중 하나의 면에 매핑하여 파인 측면 데이터(FS_D)를 제공한다. 예를 들어, 파인 측면 데이터(FS_D)는 코스 측면 데이터(CS_D)에 상응하는 지점이 매핑되는 하나의 면에 대한 정보를 포함할 수 있다.
판단기(700)는 파인 측면 데이터(FS_D) 및 디자인 모델(C)에 상응하는 디자인 모델 데이터(DM_D)를 비교하여 타겟 물체(200)의 정상 여부를 판단한다. 예를 들어, 판단기(700)는 파인 측면 데이터(FS_D)의 일부 및 디자인 모델 데이터(DM_D)의 일부를 비교하여 타겟 물체(200)의 정상 여부를 판단할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 콘크리트 형상 관리 장치는 반사 거울(300)을 통해서 타겟 물체(200)의 측면(210)으로부터 전달되는 스캔 데이터(SCAN_D)에 이용하여 디자인 모델(C)과 프리캐스트 콘크리트(200)의 동일 여부를 판단함으로써 성능을 향상시킬 수 있다.
도 4 및 도 5는 도 2의 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 장치에 포함되는 코스 제어기의 일 동작 예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 코스 제어기(500)는 측면 테두리 데이터(SIDE_B)에 상응하는 타겟 물체(200)의 측면(210) 상의 타겟 테두리 지점들(B)과 모델 테두리 데이터(MODEL_B)에 상응하는 디자인 모델(C)상의 모델 테두리 지점들(D) 사이의 거리에 기초하여 측면 테두리(B)를 상기 모델 테두리(D)에 일치시킬 수 있다. 예를 들어, 스캔 데이터(SCAN_D)는 (a, b, c)로 표시될 수 있다. a는 X축 상의 좌표를 나타낼 수 있고, b는 Y축 상의 좌표를 나타낼 수 있고, c는 Z축 상의 좌표를 나타낼 수 있다. 스캔 데이터(SCAN_D)는 측면 데이터(SIDE_D)를 포함할 수 있다. 또한, 측면 데이터(SIDE_D)도 (a, b, c)와 같이 표시될 수 있다. 측면 데이터(SIDE_D)로부터 형성되는 타겟 물체(200)의 측면(210)은 A와 같을 수 있다. 측면 데이터(SIDE_D) 중 측면 테두리 데이터(SIDE_B)로부터 형성되는 타겟 테두리 지점들(B)은 B와 같이 표시될 수 있다. 예를 들어, 디자인 모델(C)의 디자인 모델 데이터(DM_D)는 (d, e, f)로 표시될 수 있다. d는 X축 상의 좌표를 나타낼 수 있고, e는 Y축 상의 좌표를 나타낼 수 있고, f는 Z축 상의 좌표를 나타낼 수 있다. 디자인 모델 데이터(DM_D)로부터 형성되는 디자인 모델은 C와 같을 수 있다. 디자인 모델 데이터(DM_D) 중 모델 테두리 데이터(MODEL_B)로부터 형성되는 모델 테두리 지점들은 D와 같이 표시될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 장치(10)는 타겟 물체(200)의 측면(210)으로부터 반사 거울(300)을 통해서 전달되는 스캔 데이터(SCAN_D)에 이용하여 디자인 모델(C)과 프리캐스트 콘크리트(200)의 동일 여부를 판단함으로써 성능을 향상시킬 수 있다.
도 6 및 도 7은 도 2의 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 장치에 포함되는 코스 제어기의 다른 동작 예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 6 및 7을 참조하면, 코스 제어기(500)는 타겟 테두리 지점들(B)의 각각과 타겟 테두리 지점들(B)에 상응하는 모델 테두리 지점들(D)의 각각 사이의 거리의 합에 기초하여 측면 테두리를 모델 테두리에 일치시킬 수 있다. 코스 제어기(500)는 타겟 테두리 지점들(B)의 각각과 타겟 테두리 지점들(B)에 상응하는 모델 테두리 지점들(D)의 각각 사이의 거리들의 합이 최소가 되는 경우, 측면 데이터(SIDE_D)에 상응하는 코스 측면 데이터(CS_D)를 제공할 수 있다. 예를 들어, 타겟 테두리 지점들(B)은 제1 내지 12 타겟 테두리 지점들(P1 내지 P12)을 포함할 수 있다. 모델 테두리 지점들(D)은 제1 내지 제12 모델 테두리 지점들(P`1 내지 P`12)을 포함할 수 있다. 제1 타겟 테두리 지점(P1)에 상응하는 모델 테두리 지점은 제1 모델 테두리 지점(P`1)일 수 있다. 또한, 제2 타겟 테두리 지점(P2)에 상응하는 모델 테두리 지점은 제2 모델 테두리 지점(P`2)일 수 있다. 또한, 제3 타겟 테두리 지점(P3)에 상응하는 모델 테두리 지점은 제3 모델 테두리 지점(P`3)일 수 있다. 동일한 방식으로, 제12 타겟 테두리 지점(P12)에 상응하는 모델 테두리 지점은 제12 모델 테두리 지점(P`12)일 수 있다. 제1 타겟 테두리 지점(P1)의 데이터는 (1, 0, 0)일 수 있고, 제1 모델 테두리 지점(P`1)의 데이터는 (0, 0, 0)일 수 있다. 제1 타겟 테두리 지점(P1)의 데이터가 (1, 0, 0)이고, 제1 모델 테두리 지점(P`1)의 데이터가 (0, 0, 0)인 경우, 제1 타겟 테두리 지점(P1)과 제1 모델 테두리 지점(P`1) 사이의 제1 거리는 1일 수 있다. 또한, 제2 타겟 테두리 지점(P2)의 데이터는 (2, 0, 0)일 수 있고, 제2 모델 테두리 지점(P`2)의 데이터는 (1, 0, 0)일 수 있다. 제2 타겟 테두리 지점(P2)의 데이터가 (2, 0, 0)이고, 제2 모델 테두리 지점(P`2)의 데이터가 (1, 0, 0)인 경우, 제2 타겟 테두리 지점(P2)과 제2 모델 테두리 지점(P`2) 사이의 제2 거리는 1일 수 있다. 동일한 방식으로, 제12 타겟 테두리 지점(P12)과 제12 모델 테두리 지점(P`12) 사이의 제12 거리를 계산할 수 있다.
코스 제어기(500)는 제1 내지 12 거리의 합을 계산할 수 있다. 코스 제어기(500)는 제1 내지 12 거리의 합이 최소가 될 때까지 타겟 테두리 지점들(B)의 데이터를 X, Y, Z축으로 변동할 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 코스 제어기(500)는 측면 테두리 데이터(SIDE_B) 중 일부 측면 테두리 데이터(SIDE_B) 및 모델 테두리 데이터(MODEL_B) 중 일부 모델 테두리 데이터(MODEL_B)에 기초하여 측면 테두리를 모델 테두리에 일치시킬 수 있다. 예를 들어, 일부 측면 테두리 데이터(SIDE_B)는 측면 테두리의 모서리에 상응하는 측면 테두리 데이터(SIDE_B)일 수 있다. 일부 모델 테두리 데이터(MODEL_B)는 모델 테두리의 모서리에 상응하는 모델 테두리 데이터(MODEL_B)일 수 있다. 예를 들어, 측면 테두리의 모서리에 상응하는 측면 테두리 데이터(SIDE_B)는 제1 타겟 테두리 지점(P1)에 상응하는 측면 테두리 데이터(SIDE_B), 제2 타겟 테두리 지점(P2)에 상응하는 측면 테두리 데이터(SIDE_B), 제11 타겟 테두리 지점(P11)에 상응하는 측면 테두리 데이터(SIDE_B), 제12 타겟 테두리 지점(P12)에 상응하는 측면 테두리 데이터(SIDE_B)일 수 있다. 모델 테두리의 모서리에 상응하는 모델 테두리 데이터(MODEL_B)는 제1 모델 테두리 지점(P`1)에 상응하는 모델 테두리 데이터(MODEL_B), 제2 모델 테두리 지점(P`2)에 상응하는 모델 테두리 데이터(MODEL_B), 제11 모델 테두리 지점(P`11)에 상응하는 모델 테두리 데이터(MODEL_B), 제12 모델 테두리 지점(P`12)에 상응하는 모델 테두리 데이터(MODEL_B)일 수 있다.
예를 들어, 제1 타겟 테두리 지점(P1)에 상응하는 측면 테두리 데이터(SIDE_B)는 (1, 0, 0)일 수 있고, 제1 모델 테두리 지점(P`1)에 상응하는 모델 테두리 데이터(MODEL_B)는 (0, 0, 0)일 수 있다. 제1 타겟 테두리 지점(P1)에 상응하는 측면 테두리 데이터(SIDE_B)가 (1, 0, 0)이고, 제1 모델 테두리 지점(P`1)에 상응하는 모델 테두리 데이터(MODEL_B)가 (0, 0, 0)인 경우, 제1 타겟 테두리 지점(P1)과 제1 모델 테두리 지점(P`1) 사이의 제1 거리는 1일 수 있다. 또한, 제2 타겟 테두리 지점(P2)에 상응하는 측면 테두리 데이터(SIDE_B)는 (2, 0, 0)일 수 있고, 제2 모델 테두리 지점(P`2)에 상응하는 모델 테두리 데이터(MODEL_B)는 (1, 0, 0)일 수 있다. 제2 타겟 테두리 지점(P2)에 상응하는 측면 테두리 데이터(SIDE_B)가 (2, 0, 0)이고, 제2 모델 테두리 지점(P`2)에 상응하는 모델 테두리 데이터(MODEL_B)가 (1, 0, 0)인 경우, 제2 타겟 테두리 지점(P2)과 제2 모델 테두리 지점(P`2) 사이의 제2 거리는 1일 수 있다. 또한, 제11 타겟 테두리 지점(P11)에 상응하는 측면 테두리 데이터(SIDE_B)는 (2, 10, 0)일 수 있고, 제11 모델 테두리 지점(P`11)에 상응하는 모델 테두리 데이터(MODEL_B)는 (1, 10, 0)일 수 있다. 제11 타겟 테두리 지점(P11)에 상응하는 측면 테두리 데이터(SIDE_B)가 (2, 10, 0)이고, 제11 모델 테두리 지점(P`11)에 상응하는 모델 테두리 데이터(MODEL_B)가 (1, 10, 0)인 경우, 제11 타겟 테두리 지점(P11)과 제11 모델 테두리 지점(P`11) 사이의 제3 거리는 1일 수 있다. 제12 타겟 테두리 지점(P12)에 상응하는 측면 테두리 데이터(SIDE_B)는 (1, 10, 0)일 수 있고, 제12 모델 테두리 지점(P`12)에 상응하는 모델 테두리 데이터(MODEL_B)는 (0, 10, 0)일 수 있다. 제12 타겟 테두리 지점(P12)에 상응하는 측면 테두리 데이터(SIDE_B)가 (1, 10, 0)이고, 제12 모델 테두리 지점(P`12)에 상응하는 모델 테두리 데이터(MODEL_B)가 (0, 10, 0)인 경우, 제12 타겟 테두리 지점(P12)과 제12 모델 테두리 지점(P`12) 사이의 제4 거리는 1일 수 있다. 이 경우, 제1 내지 제4 거리의 합은 4일 수 있다. 또한, 타겟 물체(200)의 측면(210)의 테두리에 상응하는 측면 테두리 데이터(SIDE_B)에서 X축 방향으로 1만큼 빼면 측면 테두리(B)를 모델 테두리(D)에 일치시킬 수 있다. 이 경우, 코스 제어기(500)로부터 제공되는 코스 측면 데이터(CS_D)는 측면 데이터(SIDE_D)에서 X축 방향으로 1만큼 뺀 데이터일 수 있다. 예를 들어, 측면 데이터(SIDE_D)가 (1, 0, 0)인 경우, 코스 측면 데이터(CS_D)는 (0, 0, 0)일 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 코스 측면 데이터(CS_D)는 측면 테두리를 모델 테두리에 일치시키도록 측면 데이터(SIDE_D)를 변경한 데이터일 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 장치(10)는 타겟 물체(200)의 측면(210)으로부터 반사 거울(300)을 통해서 전달되는 스캔 데이터(SCAN_D)에 이용하여 디자인 모델(C)과 프리캐스트 콘크리트(200)의 동일 여부를 판단함으로써 성능을 향상시킬 수 있다.
도 8 및 도 9는 도 2의 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 장치에 포함되는 파인 제어기의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 파인 제어기(600)는 코스 측면 데이터(CS_D)에 상응하는 지점과 복수의 면들(211 내지 216) 사이의 거리에 기초하여 코스 측면 데이터(CS_D)에 상응하는 지점을 복수의 면들(211 내지 216) 중 하나의 면에 매핑할 수 있다. 예를 들어, 복수의 면들은 제1 내지 6면(211 내지 216)을 포함할 수 있다. 코스 측면 데이터(CS_D)에 상응하는 지점은 제1 지점(A)일 수 있다. 제1 지점(A)과 제1 면(211) 사이의 거리는 제1 거리일 수 있다. 제1 지점(A)과 제2 면(212) 사이의 거리는 제2 거리일 수 있다. 제1 거리가 제2 거리보다 작은 경우, 제1 지점(A)은 제1 면(211)에 매핑될 수 있다. 또한, 코스 측면 데이터(CS_D)에 상응하는 지점은 제2 지점(B)일 수 있다. 제2 지점(B)과 제1 면(211) 사이의 거리는 제3 거리일 수 있다. 제2 지점(B)과 제2 면(212) 사이의 거리는 제4 거리일 수 있다. 제4 거리가 제3 거리보다 작은 경우, 제2 지점(B)은 제2 면(212)에 매핑될 수 있다.
또한 파인 제어기(600)는 코스 측면 데이터(CS_D)에 상응하는 지점 및 코스 측면 데이터(CS_D)에 상응하는 지점의 주변의 지점들로 형성되는 평면의 노멀(normal) 벡터 및 복수의 면들(211 내지 216)의 노멀 벡터들에 기초하여 코스 측면 데이터(CS_D)에 상응하는 지점을 복수의 면들(211 내지 216) 중 하나의 면에 매핑할 수 있다. 예를 들어, 평면의 노멀(normal) 벡터는 코스 측면 데이터(CS_D)에 상응하는 지점 및 코스 측면 데이터(CS_D)에 상응하는 지점의 주변의 지점들로 형성되는 평면에 수직일 수 있다. 코스 측면 데이터(CS_D)에 상응하는 지점은 제1 지점(A)일 수 있다. 제1 지점(A) 및 제1 지점(A)의 주변의 지점들로 형성되는 평면의 노멀 벡터는 제1 노멀 벡터(NA)일 수 있다. 제1 노멀 벡터(NA)는 제2 평면의 노멀 벡터(NP2)보다 제1 평면의 노멀 벡터(NP1)에 유사할 수 있다. 이 경우, 제1 지점(A)은 제1 면(211)에 매핑될 수 있다. 또한, 코스 측면 데이터(CS_D)에 상응하는 지점은 제2 지점(B)일 수 있다. 제2 지점(B) 및 제2 지점(B)의 주변의 지점들로 형성되는 평면의 노멀 벡터는 제2 노멀 벡터(NB)일 수 있다. 제2 노멀 벡터(NB)는 제1 평면의 노멀 벡터(NP1)보다 제2 평면의 노멀 벡터(NP2)에 유사할 수 있다. 이 경우, 제2 지점(B)은 제2 면(212)에 매핑될 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 코스 측면 데이터(CS_D)에 상응하는 지점과 복수의 면들(211 내지 216) 사이의 거리에 기초하여 매핑되는 면과 코스 측면 데이터(CS_D)에 상응하는 지점 및 코스 측면 데이터(CS_D)에 상응하는 지점의 주변의 지점들로 형성되는 평면의 노멀(normal) 벡터 및 복수의 면들(211 내지 216)의 노멀 벡터들에 기초하여 매핑되는 면이 상이한 경우, 코스 측면 데이터(CS_D)에 상응하는 지점은 제1 내지 6면에 매핑되지 않을 수 있다.
파인 측면 데이터(FS_D)는 코스 측면 데이터(CS_D) 및 코스 측면 데이터(CS_D)에 상응하는 지점이 매핑되는 면의 정보를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 장치(10)는 타겟 물체(200)의 측면(210)으로부터 반사 거울(300)을 통해서 전달되는 스캔 데이터(SCAN_D)에 이용하여 디자인 모델(C)과 프리캐스트 콘크리트(200)의 동일 여부를 판단함으로써 성능을 향상시킬 수 있다.
도 10 및 도 11은 복수의 면들(211 내지 216)의 각 변을 보상하는 보상 길이를 설명하기 위한 도면들이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 복수의 면들(211 내지 216)의 각 변은 레이저 빔의 해상도 간격(RE) 및 반지름(R)에 기초하여 보상 길이만큼 증가될 수 있다. 예를 들어 레이져 빔(LB)은 타겟 물체(200)에 해상도 간격(RE)으로 전송될 수 있다. 레이져 빔(LB)이 타겟 물체(200)에 해상도 간격(RE)으로 전송되는 경우, 타겟 물체(200)의 측면(210)으로부터 반사 거울(300)을 통해서 전달되는 스캔 데이터(SCAN_D)로부터 형성되는 타겟 물체(200)는 디자인 모델(C)과 오차가 발생할 수 있다. 타겟 물체(200)의 측면(210)으로부터 반사 거울(300)을 통해서 전달되는 스캔 데이터(SCAN_D)로부터 형성되는 타겟 물체(200)와 디자인 모델(C)과 오차를 감소시키기 위하여 복수의 면들(211 내지 216)의 각 변을 보상 길이만큼 증가할 수 있다. 예를 들어, 레이저의 스캔 방향과 수직 방향 또는 수평 방향으로 각 변이 배치되는 경우, 보상 길이=RE/2+R일 수 있다. 여기서, RE는 해상도 간격(RE)일 수 있고, R은 레이져의 반지름(R)일 수 있다. 또한, 레이저의 스캔 방향과 각 변 사이의 각이 45도인 경우, 보상 길이= D/2+R일 수 있다. 여기서 D=RE*cos(45ㅀ)일 수 있다.
판단기(700)는 복수의 면들(211 내지 216) 중 세 개의 면이 만나는 판단 지점의 파인 측면 데이터(FS_D) 및 판단 지점에 상응하는 디자인 모델(C) 상의 디자인 판단 지점의 디자인 모델 데이터(DM_D)를 비교할 수 있다. 예를 들어, 도 8을 참조하면, 제1 면(211), 제2 면(212) 및 제5 면(215)이 만나는 판단 지점은 G 지점일 수 있다. 제1 면(211)에 상응하는 디자인 모델(C) 상의 면, 제2 면(212)에 상응하는 디자인 모델(C) 상의 면 및 제5 면(215)에 상응하는 디자인 모델(C) 상의 면이 만나는 지점은 디자인 판단 지점일 수 있다. G 지점에 상응하는 파인 측면 데이터(FS_D)는 디자인 판단 지점에 상응하는 디자인 모델 데이터(DM_D)와 비교될 수 있다. G 지점에 상응하는 파인 측면 데이터(FS_D)가 디자인 판단 지점에 상응하는 디자인 모델 데이터(DM_D)와 동일한 경우, 판단기(700)는 타겟 물체(200)가 정상에 해당한다는 판단 데이터(DD)를 제공할 수 있다. 예시적인 실시예에 있어서, 판단 지점을 복수 개일 수 있다. 복수 개의 판단 지점들에 상응하는 파인 측면 데이터(FS_D)들을 상응하는 복수 개의 디자인 모델 데이터(DM_D)와 비교할 수 있다.
프리캐스트 콘크리트 형상 관리 시스템(20)은 반사 거울(300), 레이져 스캐너(100), 노이즈 제거기(400), 코스 제어기(500), 파인 제어기(600) 및 판단기(700)를 포함할 수 있다.
반사 거울(300)은 레이저 빔을 타겟 물체(200)의 측면(210)으로 제공하고, 타겟 물체(200)의 측면(210)으로부터 전달되는 스캔 데이터(SCAN_D)를 반사한다. 레이져 스캐너(100)는 반사 거울(300)을 통해서 타겟 물체(200)의 측면(210)에 레이져 빔(LB)을 송신하고, 타겟 물체(200)의 측면(210)으로부터 반사 거울(300)을 통해서 전달되는 스캔 데이터(SCAN_D)를 수신한다. 노이즈 제거기(400)는 스캔 데이터(SCAN_D)에 포함되는 노이즈를 제거하여 타겟 물체(200)의 측면 데이터(SIDE_D)를 제공한다.
코스 제어기(500)는 측면 데이터(SIDE_D) 중 타겟 물체(200)의 측면(210)의 테두리에 상응하는 측면 테두리 데이터(SIDE_B)로 형성되는 측면 테두리를 미리 정해진 디자인 모델(C)의 테두리에 상응하는 모델 테두리 데이터(MODEL_B)로 형성되는 모델 테두리에 일치시켜 측면 데이터(SIDE_D)에 상응하는 코스 측면 데이터(CS_D)를 제공한다. 파인 제어기(600)는 코스 측면 데이터(CS_D)에 상응하는 지점을 타겟 물체(200)의 측면(210)에 포함되는 복수의 면들(211 내지 216) 중 하나의 면에 매핑하여 파인 측면 데이터(FS_D)를 제공한다. 판단기(700)는 파인 측면 데이터(FS_D) 및 디자인 모델(C)에 상응하는 디자인 모델 데이터(DM_D)를 비교하여 타겟 물체(200)의 정상 여부를 판단한다.
본 발명의 실시예들에 따른 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 장치(10)는 타겟 물체(200)의 측면(210)으로부터 반사 거울(300)을 통해서 전달되는 스캔 데이터(SCAN_D)에 이용하여 디자인 모델(C)과 프리캐스트 콘크리트(200)의 동일 여부를 판단함으로써 성능을 향상시킬 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 시스템을 나타내는 도면이고, 도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 프리캐스트 형상 관리 장치를 나타내는 블록도이다.
도 12 및 13을 참조하면, 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 장치(10a)는 레이져 스캐너(100), 노이즈 제거기(400), 코스 제어기(500), 파인 제어기(600) 및 판단기(700)를 포함한다. 레이져 스캐너(100)는 제1 반사 거울(310) 및 제2 반사 거울(320)을 통해서 타겟 물체(200)의 제1 측면(210) 및 제2 측면(220)에 레이져 빔(LB)을 송신하고, 타겟 물체(200)의 제1 측면(210) 및 제2 측면(220)으로부터 제1 반사 거울(310) 및 제2 반사 거울(320)을 통해서 전달되는 제1 스캔 데이터(SCAN_D1) 및 제2 스캔 데이터(SCAN_D2)를 수신한다. 노이즈 제거기(400)는 제1 스캔 데이터(SCAN_D1) 및 제2 스캔 데이터(SCAN_D2)에 포함되는 노이즈를 제거하여 타겟 물체(200)의 제1 측면 데이터(SIDE_D1) 및 제2 측면 데이터(SIDE_D2)를 제공한다. 코스 제어기(500)는 제1 측면 데이터(SIDE_D1) 중 타겟 물체(200)의 제1 측면(210)의 테두리에 상응하는 제1 측면 테두리 데이터(SIDE_B)로 형성되는 제1 측면 테두리를 미리 정해진 디자인 모델(C)의 제1 테두리에 상응하는 제1 모델 테두리 데이터(MODEL_B)로 형성되는 제1 모델 테두리에 일치시키고, 제2 측면 데이터(SIDE_D2) 중 타겟 물체(200)의 제2 측면(220)의 테두리에 상응하는 제2 측면 테두리 데이터(SIDE_B)로 형성되는 제2 측면 테두리를 디자인 모델(C)의 제2 테두리에 상응하는 제2 모델 테두리 데이터(MODEL_B)로 형성되는 제2 모델 테두리에 일치시켜 제1 측면 데이터(SIDE_D1)에 상응하는 제1 코스 측면 데이터(CS_D1)를 제공하고, 제1 측면 데이터(SIDE_D1)에 상응하는 제1 코스 측면 데이터(CS_D1)를 제공한다. 파인 제어기(600)는 제1 코스 측면 데이터(CS_D1)에 상응하는 지점을 타겟 물체(200)의 제1 측면(210)에 포함되는 복수의 면들(211 내지 216) 중 하나의 면에 매핑하고, 제2 코스 측면 데이터(CS_D2)에 상응하는 지점을 타겟 물체(200)의 제2 측면에 포함되는 복수의 면들(211 내지 216) 중 하나의 면에 매핑하여 제1 파인 측면 데이터(FS_D1) 및 제2 파인 측면 데이터(FS_D2)를 제공한다. 판단기(700)는 제1 파인 측면 데이터(FS_D1) 및 디자인 모델(C)에 상응하는 디자인 제1 모델 데이터를 비교하고, 제2 파인 측면 데이터(FS_D2) 및 디자인 모델(C)에 상응하는 디자인 제2 모델 데이터를 비교하여 타겟 물체(200)의 정상 여부를 판단한다. 본 발명의 실시예들에 따른 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 장치(10)는 타겟 물체(200)의 측면(210)으로부터 반사 거울(300)을 통해서 전달되는 스캔 데이터(SCAN_D)에 이용하여 디자인 모델(C)과 프리캐스트 콘크리트(200)의 동일 여부를 판단함으로써 성능을 향상시킬 수 있다.
프리캐스트 콘크리트 형상 관리 시스템(20a)은 반사 거울들(310, 320), 레이져 스캐너(100), 코스 제어기(500), 파인 제어기(600) 및 판단기(700)를 포함한다. 반사 거울들(310, 320)은 레이저 빔을 타겟 물체(200)의 제1 측면(210) 및 제2 측면(220)으로 제공하고, 타겟 물체(200)의 제1 측면(210) 및 제2 측면(220)으로부터 전달되는 스캔 데이터(SCAN_D)를 반사한다. 레이져 스캐너(100)는 반사 거울들(310, 320)에 포함되는 제1 반사 거울(310) 및 제2 반사 거울(320)을 통해서 타겟 물체(200)의 제1 측면 및 제2 측면에 레이져 빔(LB)을 송신하고, 타겟 물체(200)의 제1 측면(210) 및 제2 측면(220)으로부터 제1 반사 거울(310) 및 제2 반사 거울(320)을 통해서 전달되는 제1 스캔 데이터(SCAN_D1) 및 제2 스캔 데이터(SCAN_D2)를 수신한다. 노이즈 제거기(400)는 제1 스캔 데이터(SCAN_D1) 및 제2 스캔 데이터(SCAN_D2)에 포함되는 노이즈를 제거하여 타겟 물체(200)의 제1 측면 데이터(SIDE_D1) 및 제2 측면 데이터(SIDE_D2)를 제공한다. 코스 제어기(500)는 제1 측면 데이터(SIDE_D1) 중 타겟 물체(200)의 제1 측면(210)의 테두리에 상응하는 제1 측면 테두리 데이터(SIDE_B)로 형성되는 제1 측면 테두리를 미리 정해진 디자인 모델(C)의 제1 테두리에 상응하는 제1 모델 테두리 데이터(MODEL_B)로 형성되는 제1 모델 테두리에 일치시키고, 제2 측면 데이터(SIDE_D2) 중 타겟 물체(200)의 제2 측면의 테두리에 상응하는 제2 측면 테두리 데이터(SIDE_B)로 형성되는 제2 측면 테두리를 디자인 모델(C)의 제2 테두리에 상응하는 제2 모델 테두리 데이터(MODEL_B)로 형성되는 제2 모델 테두리에 일치시켜 제1 측면 데이터(SIDE_D1)에 상응하는 제1 코스 측면 데이터(CS_D1)를 제공하고, 제1 측면 데이터(SIDE_D1)에 상응하는 제1 코스 측면 데이터(CS_D1)를 제공한다. 파인 제어기(600)는 제1 코스 측면 데이터(CS_D1)에 상응하는 지점을 타겟 물체(200)의 제1 측면(210)에 포함되는 복수의 면들(211 내지 216) 중 하나의 면에 매핑하고, 제2 코스 측면 데이터(CS_D2)에 상응하는 지점을 타겟 물체(200)의 제2 측면에 포함되는 복수의 면들(211 내지 216) 중 하나의 면에 매핑하여 제1 파인 측면 데이터(FS_D1) 및 제2 파인 측면 데이터(FS_D2)를 제공한다. 판단기(700)는 제1 파인 측면 데이터(FS_D1) 및 디자인 모델(C)에 상응하는 디자인 제1 모델 데이터를 비교하고, 제2 파인 측면 데이터(FS_D2) 및 디자인 모델(C)에 상응하는 디자인 제2 모델 데이터를 비교하여 타겟 물체(200)의 정상 여부를 판단한다.
도 14는 본 발명의 실시예들에 다른 프리캐스트 형상 관리 방법을 나타내는 순서도이다.
도 14를 참조하면, 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 방법에서는 레이져 스캐너(100)가 반사 거울(300)을 통해서 타겟 물체(200)의 측면(210)에 레이져 빔(LB)을 송신하고, 타겟 물체(200)의 측면(210)으로부터 반사 거울(300)을 통해서 전달되는 스캔 데이터(SCAN_D)를 수신한다(S100). 노이즈 제거기(400)가 스캔 데이터(SCAN_D)에 포함되는 노이즈를 제거하여 타겟 물체(200)의 측면 데이터(SIDE_D)를 제공한다(S200). 코스 제어기(500)가 측면 데이터(SIDE_D) 중 타겟 물체(200)의 측면(210)의 테두리에 상응하는 측면 테두리 데이터(SIDE_B)로 형성되는 측면 테두리를 미리 정해진 디자인 모델(C)의 테두리에 상응하는 모델 테두리 데이터(MODEL_B)로 형성되는 모델 테두리에 일치시켜 측면 데이터(SIDE_D)에 상응하는 코스 측면 데이터(CS_D)를 제공한다(S300). 파인 제어기(600)가 코스 측면 데이터(CS_D)에 상응하는 지점을 타겟 물체(200)의 측면(210)에 포함되는 복수의 면들(211 내지 216) 중 하나의 면에 매핑하여 파인 측면 데이터(FS_D)를 제공한다(S400). 판단기(700)가 파인 측면 데이터(FS_D) 및 디자인 모델(C)에 상응하는 디자인 모델 데이터(DM_D)를 비교하여 타겟 물체(200)의 정상 여부를 판단한다(S500). 본 발명의 실시예들에 따른 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 장치(10)는 타겟 물체(200)의 측면(210)으로부터 반사 거울(300)을 통해서 전달되는 스캔 데이터(SCAN_D)에 이용하여 디자인 모델과 프리캐스트 콘크리트(200)의 동일 여부를 판단함으로써 성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 장치는 타겟 물체의 측면으로부터 반사 거울을 통해서 전달되는 스캔 데이터에 이용하여 디자인 모델과 프리캐스트 콘크리트의 동일 여부를 판단함으로써 성능을 향상시킬 수 있어 다양한 건설 장치에 적용될 수 있다.
상기에서는 본 발명이 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (13)

  1. 반사 거울을 통해서 타겟 물체의 측면에 레이져 빔을 송신하고, 상기 타겟 물체의 측면으로부터 상기 반사 거울을 통해서 전달되는 스캔 데이터를 수신하는 레이져 스캐너;
    상기 스캔 데이터에 포함되는 노이즈를 제거하여 상기 타겟 물체의 측면 데이터를 제공하는 노이즈 제거기;
    상기 측면 데이터 중 상기 타겟 물체의 측면의 테두리에 상응하는 측면 테두리 데이터로 형성되는 측면 테두리를 미리 정해진 디자인 모델의 테두리에 상응하는 모델 테두리 데이터로 형성되는 모델 테두리에 일치시켜 상기 측면 데이터에 상응하는 코스 측면 데이터(coarse side data)를 제공하는 코스 제어기(coarse controller);
    상기 코스 측면 데이터에 상응하는 지점을 상기 타겟 물체의 측면에 포함되는 복수의 면들 중 하나의 면에 매핑하여 파인 측면 데이터(fine side data)를 제공하는 파인 제어기(fine controller); 및
    상기 파인 측면 데이터 및 상기 디자인 모델에 상응하는 디자인 모델 데이터를 비교하여 상기 타겟 물체의 정상 여부를 판단하는 판단기를 포함하는 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 코스 제어기는,
    상기 측면 테두리 데이터에 상응하는 상기 타겟 물체의 측면 상의 타겟 테두리 지점들과 상기 모델 테두리 데이터에 상응하는 상기 디자인 모델상의 모델 테두리 지점들 사이의 거리에 기초하여 상기 측면 테두리를 상기 모델 테두리에 일치시키는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 장치.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 코스 제어기는,
    상기 타겟 테두리 지점들의 각각과 상기 타겟 테두리 지점들에 상응하는 상기 모델 테두리 지점들의 각각 사이의 거리의 합에 기초하여 상기 측면 테두리를 상기 모델 테두리에 일치시키는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 장치.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 코스 제어기는,
    상기 타겟 테두리 지점들의 각각과 상기 타겟 테두리 지점들에 상응하는 상기 모델 테두리 지점들의 각각 사이의 거리들의 합이 최소가 되는 경우, 상기 측면 데이터에 상응하는 상기 코스 측면 데이터를 제공하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 장치.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 코스 제어기는,
    상기 측면 테두리 데이터 중 일부 측면 테두리 데이터 및 상기 모델 테두리 데이터 중 일부 모델 테두리 데이터에 기초하여 상기 측면 테두리를 상기 모델 테두리에 일치시키는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 일부 측면 테두리 데이터는 상기 측면 테두리의 모서리에 상응하는 측면 테두리 데이터이고,
    상기 일부 모델 테두리 데이터는 상기 모델 테두리의 모서리에 상응하는 모델 테두리 데이터인 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 코스 측면 데이터는 상기 측면 테두리를 상기 모델 테두리에 일치시키도록 상기 측면 데이터를 변경한 데이터인 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 장치.
  8. 제1 항에 있어서, 상기 파인 제어기는,
    상기 코스 측면 데이터에 상응하는 지점과 상기 복수의 면들 사이의 거리에 기초하여 상기 코스 측면 데이터에 상응하는 지점을 상기 복수의 면들 중 하나의 면에 매핑하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 장치.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 파인 제어기는,
    상기 코스 측면 데이터에 상응하는 지점 및 상기 코스 측면 데이터에 상응하는 지점의 주변의 지점들로 형성되는 평면의 노멀(normal) 벡터 및 상기 복수의 면들의 노멀 벡터들에 기초하여 상기 코스 측면 데이터에 상응하는 지점을 상기 복수의 면들 중 하나의 면에 매핑하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 복수의 면들의 각 변은 상기 레이져 빔의 해상도 간격 및 반지름에 기초하여 보상 길이만큼 증가하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 장치.
  11. 제10 항에 있어서, 상기 판단기는,
    상기 복수의 면들 중 세 개의 면이 만나는 판단 지점의 상기 파인 측면 데이터 및 상기 판단 지점에 상응하는 상기 디자인 모델 상의 디자인 판단 지점의 상기 디자인 모델 데이터를 비교하는 것을 특징으로 하는 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 장치.
  12. 레이져 빔을 타겟 물체의 측면으로 제공하고, 상기 타겟 물체의 측면으로부터 전달되는 스캔 데이터를 반사하는 반사 거울;
    상기 반사 거울을 통해서 타겟 물체의 측면에 상기 레이져 빔을 송신하고, 상기 타겟 물체의 측면으로부터 상기 반사 거울을 통해서 전달되는 상기 스캔 데이터를 수신하는 레이져 스캐너;
    상기 스캔 데이터에 포함되는 노이즈를 제거하여 상기 타겟 물체의 측면 데이터를 제공하는 노이즈 제거기;
    상기 측면 데이터 중 상기 타겟 물체의 측면의 테두리에 상응하는 측면 테두리 데이터로 형성되는 측면 테두리를 미리 정해진 디자인 모델의 테두리에 상응하는 모델 테두리 데이터로 형성되는 모델 테두리에 일치시켜 상기 측면 데이터에 상응하는 코스 측면 데이터(coarse side data)를 제공하는 코스 제어기(coarse controller);
    상기 코스 측면 데이터에 상응하는 지점을 상기 타겟 물체의 측면에 포함되는 복수의 면들 중 하나의 면에 매핑하여 파인 측면 데이터(fine side data)를 제공하는 파인 제어기(fine controller); 및
    상기 파인 측면 데이터 및 상기 디자인 모델에 상응하는 디자인 모델 데이터를 비교하여 상기 타겟 물체의 정상 여부를 판단하는 판단기를 포함하는 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 시스템.
  13. 레이져 스캐너가 반사 거울을 통해서 타겟 물체의 측면에 레이져 빔을 송신하고, 상기 타겟 물체의 측면으로부터 상기 반사 거울을 통해서 전달되는 스캔 데이터를 수신하는 단계;
    노이즈 제거기가 상기 스캔 데이터에 포함되는 노이즈를 제거하여 상기 타겟 물체의 측면 데이터를 제공하는 단계;
    코스 제어기(coarse controller)가 상기 측면 데이터 중 상기 타겟 물체의 측면의 테두리에 상응하는 측면 테두리 데이터로 형성되는 측면 테두리를 미리 정해진 디자인 모델의 테두리에 상응하는 모델 테두리 데이터로 형성되는 모델 테두리에 일치시켜 상기 측면 데이터에 상응하는 코스 측면 데이터(coarse side data)를 제공하는 단계;
    파인 제어기(fine controller)가 상기 코스 측면 데이터에 상응하는 지점을 상기 타겟 물체의 측면에 포함되는 복수의 면들 중 하나의 면에 매핑하여 파인 측면 데이터(fine side data)를 제공하는 단계; 및
    판단기가 상기 파인 측면 데이터 및 상기 디자인 모델에 상응하는 디자인 모델 데이터를 비교하여 상기 타겟 물체의 정상 여부를 판단하는 단계를 포함하는 프리캐스트 콘크리트 형상 관리 방법.
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