KR102039509B1 - An apparatus for inspecting wall state of a construction for safety diagnosis - Google Patents

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정웅원
정시욱
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주식회사 동서기술
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Abstract

The present invention relates to a wall surface detection device for safety diagnosis of a structure. The wall surface state detection device according to the present invention is a device for detecting the state of the wall surface formed along the ground surface, comprising: a main body part configured to be movable along the wall surface; a photographing part mounted on the main body part and photographing the wall surface; and a conversion part for converting the photographing data of the photographing part into the result data including the real distance information. According to the present invention, provided is the device for detecting a wall surface condition for safety diagnosis of the structure which can generate a state of the wall to be measured as the continuous image data and more precisely measure a defect including a crack, the position thereof, and size.

Description

구조물의 안전진단용 벽면 상태 검출 장치{An apparatus for inspecting wall state of a construction for safety diagnosis}An apparatus for inspecting wall state of a construction for safety diagnosis

본 발명은 구조물의 안전진단용 벽면 상태 검출 장치에 관한 것으로서, 벽면의 상태를 정밀하게 확인할 수 있는 구조물의 안전진단용 벽면 상태 검출 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for detecting a wall surface condition for safety diagnosis of a structure, and to a device for detecting a wall condition for safety diagnosis of a structure capable of accurately confirming a state of a wall.

산업기간 시설물의 균열점검을 위하여 종래에는 점검자가 야장과 균열폭 측정자 또는 균열경을 휴대하고 현장으로 접근하여 균열폭을 아날로그 방식으로 측정한 후 야장에 기입하는 방식으로 진행되었다. In order to inspect the cracks of industrial facilities, the inspector carried the field yard and the crack width measurer or the crack diameter, and approached the site, measured the crack width in an analog manner, and entered the field yard.

그러나, 이러한 측정 방법의 경우에는 체계적이고 객관적인 데이터 확보에 어려움이 있었다. 또한, 균열폭 측정자(Scale) 또는 균열경을 이용한 측정은 일일이 균열을 육안으로 확인해야 하기 때문에 시간과 인력이 많이 소요되는 단점이 있었다.However, in the case of such a measurement method, there was a difficulty in obtaining systematic and objective data. In addition, the measurement using the crack width meter (Scale) or crack diameter had a disadvantage in that it takes a lot of time and manpower because the cracks must be checked with the naked eye.

이러한 수동 측정의 문제점을 개선하기 위해 근래에는 카메라로 촬영한 영상에 기반한 이미지 프로세싱 기법에 의해 데이터 처리를 수행하는 기술이 개발되고 있다.In order to improve the problem of manual measurement, a technique for performing data processing by an image processing technique based on an image taken by a camera has recently been developed.

그러나 종래의 카메라 이용 측정방법의 경우에도, 카메라가 정지된 상태에서 특정 지점에 대해서만 단속적으로 측정이 가능하고 이동하면서 연속적인 측정이 어려운 단점이 있었다.However, even in the conventional camera-based measuring method, it is possible to measure intermittently only at a specific point in a state where the camera is stopped, and it is difficult to continuously measure while moving.

한국등록특허공보 제10-0845023호Korean Registered Patent Publication No. 10-0845023

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 측정 대상이 되는 벽면의 상태를 연속적인 이미지 데이터로 생성하여, 균열을 포함한 하자 여부 및 그 위치 및 크기를 보다 정밀하게 측정할 수 있는 벽면 상태 검출 장치를 제공함에 있다.Therefore, an object of the present invention is to solve such a conventional problem, by generating a continuous image data of the state of the wall surface to be measured, it is possible to more accurately measure the defects including cracks and their position and size It is to provide a wall state detection apparatus that can be.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 지면을 따라서 형성되는 벽면의 상태를 검출하는 장치에 있어서, 상기 벽면을 따라서 이동 가능하도록 구성되는 본체부; 상기 본체부에 장착되며 벽면을 촬영하는 촬영부; 상기 촬영부의 촬영 데이터로부터 실거리 정보를 포함한 결과 데이터로 변환하는 변환부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물의 안전진단용 벽면 상태 검출 장치에 의해 달성된다.According to the present invention, there is provided an apparatus for detecting a state of a wall surface formed along a ground, comprising: a main body portion configured to be movable along the wall surface; A photographing unit mounted on the main body and photographing a wall; A conversion unit for converting the photographing data from the photographing data to the result data including the actual distance information; is achieved by the apparatus for detecting the wall surface state of the safety diagnosis.

또한, 상기 본체부는, 이동본체; 상기 이동본체에 장착되는 구동부; 상기 구동부의 구동에 따른 이동본체의 이동정보를 산출하는 이동정보 산출부;를 포함하며, 상기 촬영부는, 카메라; 상기 이동정보 산출부로부터 산출되는 본체부의 이동정보에 따라 카메라의 촬영 빈도를 제어하는 촬영 제어부;를 포함할 수 있다.In addition, the main body portion, the moving body; A driving unit mounted to the moving body; And a movement information calculator configured to calculate movement information of the moving body according to the driving of the driving unit, wherein the photographing unit comprises: a camera; And a photographing controller configured to control a photographing frequency of the camera according to the movement information of the main body calculated from the movement information calculating unit.

또한, 상기 카메라는 사진을 촬영하며, 상기 촬영 제어부는 설정된 단위촬영간격에 따라 벽면을 촬영하도록 상기 카메라를 제어할 수 있다.The camera may take a picture, and the photographing controller may control the camera to photograph a wall surface according to a set unit shooting interval.

또한, 상기 카메라는 동영상을 촬영하며, 상기 촬영 제어부는 설정된 단위촬영간격에 따라 벽면이 촬영되도록 상기 카메라의 시간당 촬영 프레임의 수를 제어할 수 있다. In addition, the camera photographs a video, and the photographing controller may control the number of photographing frames per hour of the camera so that the wall surface is photographed according to the set unit photographing interval.

또한, 상기 변환부는, 상기 카메라로부터 촬영된 데이터를 연결하여 연속된 이미지 데이터로 변환할 수 있다.The converting unit may convert the photographed data from the camera into continuous image data.

또한, 상기 변환부는, 상기 이미지 데이터 상에 실제 거리를 표시할 수 있다.The converting unit may display an actual distance on the image data.

또한, 상기 본체부는, 측정 대상 벽면과 상기 이동본체 간의 간격을 일정하게 유지시켜주는 거리 유지 안내부를 더 포함할 수 있다.In addition, the main body portion may further include a distance maintaining guide for maintaining a constant distance between the measurement target wall surface and the moving body.

또한, 상기 거리 유지 안내부는, 상기 이동본체로부터 측정대상 벽면 측으로 돌출되며, 사용자의 조작에 의하여 정해진 길이로 신축가능한 프레임부재; 상기 프레임부재의 단부에 설치되며, 상기 벽면과 접촉하여 회전하는 밀착롤러;를 포함할 수 있다.The distance maintaining guide may further include: a frame member protruding from the moving body toward the measurement target wall and extending to a predetermined length by a user's manipulation; It may be installed at the end of the frame member, the contact roller which rotates in contact with the wall surface.

또한, 상기 카메라는 상기 이동본체의 중앙부에 장착되고, 상기 거리 유지 안내부는, 상기 이동본체의 전단부와 측정대상 벽면 간의 간격을 실시간 측정하는 거리 측정부; 상기 거리 측정부로부터 측정되는 값에 따라 상기 이동본체의 이동경로를 산출하는 경로 산출부; 레이저를 조사하여 상기 경로 산출부로부터 산출된 이동경로를 상기 이동본체의 전방에 표시하는 경로 표시부;를 포함할 수 있다.In addition, the camera is mounted to the central portion of the moving body, the distance maintaining guide portion, distance measuring unit for real-time measuring the distance between the front end of the moving body and the measurement target wall; A path calculator configured to calculate a moving path of the mobile body according to the value measured from the distance measurer; And a path display unit for displaying the moving path calculated from the path calculating unit in front of the moving body by irradiating a laser.

또한, 상기 이동본체와 측정대상 벽면 간의 간격에 따라 단위촬영간격 내의 벽면이 촬영될 수 있도록 상기 촬영 제어부는 상기 카메라의 화각를 제어할 수 있다.In addition, the photographing controller may control the angle of view of the camera so that the wall surface within the unit shooting interval may be photographed according to the distance between the moving body and the measurement target wall surface.

본 발명에 따르면, 길게 형성된 벽면의 상태를 연속적인 이미지 데이터로 확보할 수 있는 구조물의 안전진단용 벽면 상태 검출 장치가 제공된다.According to the present invention, there is provided an apparatus for detecting a wall surface condition for safety diagnosis of a structure capable of securing a state of a long formed wall surface as continuous image data.

또한, 실제 거리가 표시된 이미지 데이터를 확보할 수 있으므로, 벽면의 상태, 균열의 위치 등을 쉽게 파악할 수 있다.In addition, since image data indicating the actual distance can be secured, it is possible to easily grasp the state of the wall, the position of the crack, and the like.

또한, 이동본체가 주행하는 통로의 폭에 따라 벽면과의 간격을 원하는대로 설정할 수 있으며, 벽면과의 간격 조건에 따라 촬영 조건을 제어함으로써 높은 신뢰도의 이미지 데이터를 확보할 수 있다.In addition, the distance from the wall surface can be set as desired according to the width of the passageway in which the mobile body travels, and image data with high reliability can be obtained by controlling the shooting conditions according to the distance condition from the wall surface.

또한, 벽면과 측정지점 간의 간격을 일정하게 유지시킬 수 있으므로, 신뢰도 높은 이미지 데이터를 확보할 수 있다.In addition, since the distance between the wall surface and the measuring point can be kept constant, reliable image data can be secured.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 구조물의 안전진단용 벽면 상태 검출 장치의 개략적인 사시도이고,
도 2는 도 1의 구조물의 안전진단용 벽면 상태 검출 장치의 개략적인 평면도이고,
도 3은 도 1의 구조물의 안전진단용 벽면 상태 검출 장치를 이용한 벽면 검출 방법의 개략적인 흐름도이고,
도 4는 도 1의 구조물의 안전진단용 벽면 상태 검출 장치를 이용한 벽면 검출 원리를 설명하기 위한 것이고,
도 5는 도 1의 구조물의 안전진단용 벽면 상태 검출 장치를 이용하여 생성된 이미지 데이터의 일례이고,
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 구조물의 안전진단용 벽면 상태 검출 장치의 개략적인 사시도이다.1 is a schematic perspective view of an apparatus for detecting a wall surface condition for safety diagnosis of a structure according to a first embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a schematic plan view of the apparatus for detecting a wall surface condition for safety diagnosis of the structure of FIG. 1;
FIG. 3 is a schematic flowchart of a wall surface detecting method using the apparatus for detecting a wall surface condition for safety diagnosis of the structure of FIG. 1;
4 is for explaining the principle of detecting the wall surface using the wall surface detection device for safety diagnosis of the structure of FIG.
FIG. 5 is an example of image data generated by using the apparatus for detecting the wall surface condition of the structure of FIG. 1.
6 is a schematic perspective view of a device for detecting a wall surface condition for safety diagnosis of a structure according to a second exemplary embodiment of the present invention.

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 발명의 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described in detail a specific embodiment of the present invention. However, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention may deteriorate other inventions or the present invention by adding, modifying, or deleting other elements within the scope of the same idea. Other embodiments that fall within the scope of the spirit of the invention may be easily proposed, but this will also be included within the scope of the spirit of the present invention.

또한, 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.In addition, components with the same functions within the scope of the same idea shown in the drawings of the embodiments will be described using the same reference numerals.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 벽면 상태 검출 장치에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a wall state detection apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 구조물의 안전진단용 벽면 상태 검출 장치의 개략적인 사시도이고, 도 2는 도 1의 구조물의 안전진단용 벽면 상태 검출 장치의 개략적인 평면도이다.1 is a schematic perspective view of the apparatus for detecting the wall condition of the safety diagnosis according to the first embodiment of the present invention, Figure 2 is a schematic plan view of the apparatus for detecting the wall condition of the structure of FIG.

도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본원발명의 제1 실시예에 따른 구조물의 안전진단용 벽면 상태 검출 장치(이하 ‘벽면 상태 검출 장치’라 한다.)(100)는 육안으로 확인하기 어려울 정도의 면적으로 길게 펼쳐진 시설물의 벽면(W) 외관을 연속적인 이미지 데이터로 촬영하여 균열 등의 하자가 형성된 영역을 정밀하게 파악하기 위한 장치로서, 본체부(110)와 거리 유지 안내부(120)와 촬영부(130)와 변환부(140)를 포함한다.Referring to FIGS. 1 and 2, the apparatus 100 for detecting the wall condition of the structure according to the first embodiment of the present invention (hereinafter, referred to as a wall condition detecting device) 100 is hardly visible. A device for capturing the appearance of the wall surface (W) of the facility extended to the area of the site with continuous image data to accurately grasp the region where the defect is formed, such as cracks, the main body 110 and the distance maintaining guide 120 and The photographing unit 130 and the conversion unit 140 is included.

상기 본체부(110)는 상태를 검출하는 대상이 되는 벽면(W)을 따라 이동하는 구조물로서, 이동본체(111)와 구동부(112)와 이동정보 산출부(113)를 포함한다The main body 110 is a structure that moves along the wall surface W to be detected as a state, and includes a moving main body 111, a driving unit 112, and a moving information calculating unit 113.

상기 이동본체(111)는 후술하는 이동정보 산출부(113), 촬영부(130) 등이 장착되기 위한 기본 구조물이다. 본 실시예에서 이동본체(111)의 후단에는 사용자가 잡을 수 있도록 소정의 손잡이 구조물이 돌출 형성될 수 있다.The mobile body 111 is a basic structure for mounting the moving information calculation unit 113, the recording unit 130, and the like to be described later. In the present exemplary embodiment, a predetermined handle structure may be formed to protrude from the rear end of the moving body 111 so as to be grasped by the user.

상기 구동부(112)는 이동본체(111)를 이동시키기 위한 보조 구조물로서, 본 실시예에서는 4개의 바퀴 구조물로 마련되어, 각 바퀴 구조물은 이동본체(111)의 하측 모서리에 각각 장착될 수 있다. The drive unit 112 is an auxiliary structure for moving the moving body 111, in this embodiment is provided with four wheel structures, each wheel structure may be mounted on the lower edge of the moving body 111, respectively.

전단부 한 쌍의 바퀴는 방향 전환이 가능하도록 회동 가능하게 설치되고, 후단부 한 쌍의 바퀴는 회동 불가하도록 고정된다.The pair of front wheels is rotatably installed so that the direction can be changed, and the pair of rear wheels is fixed so as not to rotate.

한편, 본 실시예에서 구동부(112)는 바퀴 구조물인 것으로 설명하였으나, 지면과의 접촉을 통하여 구동력을 발생시키면서 방향 전환이 가능한 것이라면 형태, 개수 등이 상술한 내용에 제한되지 않는다. 따라서, 본 실시예의 변형례에서 구동부는 바퀴 구조물이 한 쌍만으로 구성될 수도 있고, 무한궤도 등의 다른 형태의 구조물이 사용될 수도 있다.On the other hand, the driving unit 112 in the present embodiment has been described as a wheel structure, if the direction can be changed while generating a driving force through contact with the ground is not limited to the above-described content, number, and the like. Therefore, in the modified example of the present embodiment, the driving unit may be composed of only one pair of wheel structures, and other types of structures such as crawlers may be used.

한편, 구동부(112)는 사용자의 힘에 의하여만 구동력을 발생시킬 수도 있고, 엔진을 포함한 내연기관 또는 모터 등과 같이 외부로부터 에너지를 공급받아 구동력을 발생시킬 수도 있으며, 이들을 조합한 형태로 구성될 수도 있다.On the other hand, the driving unit 112 may generate a driving force only by the user's force, may generate a driving force by receiving energy from the outside, such as an internal combustion engine or a motor including an engine, may be configured in a combination of these forms. have.

상기 이동정보 산출부(113)에서는 구동부(112)의 구동에 따른 이동본체(111)의 이동 정보를 산출한다.The movement information calculation unit 113 calculates movement information of the moving body 111 according to the driving of the driving unit 112.

이동정보 산출부(113)에서는 이동본체(111)의 이동거리, 이동속도 등에 대한 정보를 구동부(112)로부터 산출한다. 즉, 본 실시예에서 구동부(112)는 바퀴 구조물로 구성되는 것이므로, 바퀴 구조물의 회전수, 회전속도 등의 데이터를 통하여 다양한 이동정보를 산출할 수 있는 것이다.The movement information calculation unit 113 calculates information about the movement distance, the movement speed, and the like of the movement body 111 from the driver 112. That is, in this embodiment, since the driving unit 112 is configured of a wheel structure, various movement information may be calculated through data such as the number of revolutions, the rotation speed of the wheel structure.

상기 거리 유지 안내부(120)는 측정 대상이 되는 벽면(W)과 본체부(110)와의 간격을 미리 정해진 거리(이하, 벽면거리(L2)라 함)로 유지하기 위한 것으로서, 프레임부재(121)와 밀착롤러(122)를 포함한다.The distance maintaining guide 120 is for maintaining a distance between the wall surface W and the main body 110 to be measured at a predetermined distance (hereinafter, referred to as a wall distance L 2 ), and the frame member ( 121) and a close contact roller 122.

상기 프레임부재(121)는 이동본체(111)로부터 연장되어 실질적으로 이동본체(111)와 벽면(W)간의 간격을 제어하기 위한 것으로서, 종단부에는 후술하는 밀착롤러(122)가 회동 가능하게 장착된다.The frame member 121 extends from the moving body 111 to substantially control the distance between the moving body 111 and the wall surface W, and the close contact roller 122, which will be described later, is rotatably mounted at the end portion. do.

프레임부재(121)는 사용자가 원하는 길이로 조절할 수 있도록 신축 가능한 구조로 구성되며, 본 실시예에서 프레임부재는 텔레스코픽(telescopic) 구조로 구성될 수 있다.The frame member 121 is configured in a stretchable structure so that the user can adjust to a desired length, in the present embodiment, the frame member may be configured in a telescopic (telescopic) structure.

한편, 프레임부재(121)는 이동본체(111)의 벽면(W)과 나란한 이동을 가이드할 수 있도록 한 쌍으로 마련되어, 이동본체(111)의 전단부 및 후단부에 각각 장착될 수 있다.On the other hand, the frame member 121 is provided in pairs to guide the parallel movement with the wall surface (W) of the moving body 111, it may be mounted on the front end and the rear end of the moving body 111, respectively.

상기 밀착롤러(122)는 프레임부재(121)의 종단부에 회동 가능하게 장착되어, 벽면(W)과 밀착한 상태에서 회동함으로써, 프레임부재(121) 및 이동본체(111)의 원활한 이동이 가능하도록 한다.The contact roller 122 is rotatably mounted at the end of the frame member 121, and rotates in close contact with the wall surface W, thereby allowing the frame member 121 and the moving body 111 to move smoothly. Do it.

따라서, 상술한 거리 유지 안내부(120)에 의하면, 사용자가 프레임부재(121)를 원하는 길이로 조정 및 고정한 상태에서 밀착롤러(122)를 벽면(W)에 밀착시킨 상태로 이동본체(111)를 이동시킴으로써, 이동본체(111)는 미리 설정된 벽면거리(L2)를 유지한 상태로 이동이 가능하다.Therefore, according to the distance maintaining guide 120 described above, the user moves the contact body 122 in close contact with the wall surface W while the user adjusts and fixes the frame member 121 to a desired length. By moving, the moving body 111 can move in a state of maintaining a predetermined wall distance (L 2 ).

상기 촬영부(130)는 검출 대상이 되는 벽면(W)을 연속적으로 촬영하기 위한 것으로서, 카메라(131)와 촬영 제어부(132)를 포함한다.The photographing unit 130 is for continuously photographing the wall surface W to be detected, and includes a camera 131 and a photographing controller 132.

상기 카메라(131)는 이동본체(111)의 측부에 설치되어, 벽면(W)을 연속적으로 촬영하기 위한 장비이다. 본 실시예에서 카메라(131)는 정지영상인 사진을 촬영하는 장비(사진기)로 마련될 수도 있고, 연속적인 형태의 동영상을 촬영하는 장비(캠코더)로 마련될 수도 있으며, 사진과 동영상을 복합하여 촬영할 수 있는 장비일 수도 있다.The camera 131 is installed on the side of the moving body 111, the equipment for continuously photographing the wall (W). In this embodiment, the camera 131 may be provided as a device (camera) for taking a picture that is a still image, or may be provided as a device (camcorder) for shooting a continuous video form, by combining a picture and a video It can also be a device that can shoot.

상기 촬영 제어부(132)는 이동정보 산출부(113)로부터 산출되는 이동본체(111)의 이동정보에 따라 카메라(131)의 촬영 빈도를 제어한다. The photographing control unit 132 controls the photographing frequency of the camera 131 according to the moving information of the moving body 111 calculated by the moving information calculating unit 113.

촬영 제어부(132)는 촬영 대상이 되는 벽면(W)이 단속 구간 없이 연속적으로 촬영될 수 있도록 카메라(131)의 촬영빈도, 화각 등을 종합적으로 제어하기 위한 것이다.The photographing control unit 132 is for comprehensively controlling the photographing frequency, angle of view, and the like of the camera 131 so that the wall surface W to be photographed can be photographed continuously without an interruption section.

즉, 촬영 제어부(132)는 카메라(131)가 사진을 촬영하는 경우에는 카메라(131)의 촬영 빈도를 실시간으로 제어할 수 있으며, 카메라가 영상을 촬영하는 경우에는 촬영되는 영상의 초당 프레임(FPS:frame per second)을 실시간으로 변경, 제어할 수 있다.That is, the photographing controller 132 may control the photographing frequency of the camera 131 in real time when the camera 131 photographs the picture, and the frames per second (FPS) of the photographed image when the camera photographs the image. : frame per second) can be changed and controlled in real time.

또한, 촬영 제어부(132)는 사용자에 의하여 설정된 벽면거리(L2), 단위촬영간격(L1)을 고려하여 카메라(131)의 화각(θC)을 제어할 수 있다. In addition, the photographing controller 132 may control the angle of view θ C of the camera 131 in consideration of the wall distance L 2 set by the user and the unit photographing interval L 1 .

상기 변환부(140)는 카메라(131)로부터 촬영된 데이터를 연결하여 연속된 이미지 데이터로 변환한다. 즉, 변환부(140)는 카메라(131)에서 촬영된 사진 또는 영상 데이터로부터 중복되는 구간은 제거하는 보정을 수행하는 동시에, 이들을 서로 연결하여 단일의 연속 이미지로 변환한다.The conversion unit 140 converts the data photographed from the camera 131 into continuous image data. That is, the conversion unit 140 performs correction to remove overlapping sections from the photo or image data captured by the camera 131, and converts them into a single continuous image by connecting them to each other.

또한 변환부(140)는 촬영 조건을 고려하여 변환된 이미지 데이터에 실제 거리를 표시함으로써, 벽면(W)의 균열의 실제 위치, 간격 등을 확인할 수 있다.In addition, the conversion unit 140 may display the actual distance in the converted image data in consideration of the shooting conditions, thereby confirming the actual position, interval, and the like of the crack on the wall surface (W).

이하에서는, 상술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 벽면 상태 검출 장치(100)의 작동방법에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an operation method of the wall surface state detection apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention described above will be described in detail.

도 3은 도 1의 벽면 상태 검출 장치를 이용한 벽면 검출 방법의 개략적인 흐름도이고, 도 4는 도 1의 벽면 상태 검출 장치를 이용한 벽면 검출 원리를 설명하기 위한 것이고, 도 5는 도 1의 벽면 상태 검출 장치를 이용하여 생성된 이미지 데이터의 일례이다.3 is a schematic flowchart of a wall detection method using the wall state detection apparatus of FIG. 1, FIG. 4 is a view for explaining the principle of wall detection using the wall state detection apparatus of FIG. 1, and FIG. 5 is a wall state of FIG. 1. It is an example of image data generated using the detection apparatus.

도 3을 참조하여 설명하면, 사용자는 측정하고자 하는 대상 벽면(W)과 이동본체(111) 사이의 거리, 즉, 벽면거리(L2)를 설정한다. 즉, 사용자는 벽면(W)을 따라 이동본체(111)가 이동할 수 있는 공간의 폭을 고려하여 벽면거리(L2)를 설정할 수 있다. Referring to FIG. 3, the user sets a distance between the target wall surface W and the moving body 111 to be measured, that is, the wall surface distance L 2 . That is, the user may set the wall surface distance L 2 in consideration of the width of the space in which the mobile body 111 can move along the wall surface W. FIG.

도 4에 도시된 바와 같이, 설정된 벽면거리(L2)에 따라 프레임부재(121)의 길이를 자동 또는 수동으로 설정한 후, 밀착롤러(122)를 벽면(W)에 밀착시킴으로써, 이동본체(111)는 벽면과 일정한 거리를 상시 유지할 수 있다.As shown in FIG. 4, after automatically or manually setting the length of the frame member 121 according to the set wall distance L 2 , the contact roller 122 is brought into close contact with the wall surface W, thereby moving the body ( 111 can always maintain a constant distance from the wall surface.

이와 동시에, 카메라(131)에 의하여 촬영하고자 하는 벽면(W)의 단위길이, 즉, 카메라(131)가 정지영상인 사진을 촬영하는 경우에는 1회 촬영시 포함되는 벽면(W)의 길이, 카메라(131)가 동영상인 경우에 단일 프레임의 영상에 포함되는 벽면의 길이를 설정한다. 이하에서는 상술한 촬영 대상 벽면의 단위 길이를 단위촬영간격(L1)이라 정의하여 설명한다.At the same time, the unit length of the wall surface W to be taken by the camera 131, that is, when the camera 131 takes a still picture, the length of the wall surface W included in one shot, the camera When 131 is a moving picture, the length of the wall surface included in the single frame video is set. Hereinafter, the unit length of the above-described photographing target wall surface is defined as a unit photographing interval L 1 .

이러한 단위촬영간격(L1)은 이동본체(111)의 길이, 카메라(131)의 종류 및 성능, 촬영 해상도 등의 조건을 종합하여 사용자가 직접 설정할 수도 있고, 촬영 제어부(132)에 의하여 자동으로 설정될 수도 있다. The unit shooting interval L 1 may be set directly by the user by integrating conditions such as the length of the mobile body 111, the type and performance of the camera 131, and the shooting resolution, or automatically by the shooting controller 132. It may be set.

벽면거리(L2)와 단위촬영간격(L1)이 설정되면, 촬영 제어부(132)는 카메라(131)의 화각(θC)을 자동으로 설정한다.When the wall distance L 2 and the unitary shooting interval L 1 are set, the capturing controller 132 automatically sets the angle of view θ C of the camera 131.

상기와 같은 기본 설정이 완료되면, 이동본체(111)를 벽면(W)을 따라 이동시키며, 이동본체(111)의 구동력은 외부 동력 또는 사람의 인력에 의한다. When the basic setting as described above is completed, the moving body 111 is moved along the wall surface W, and the driving force of the moving body 111 is based on external power or human attraction.

밀착롤러(122)가 벽면(W)과 밀착한 상태의 프레임부재(121)에 의하여 이동본체(111)는 벽면(W)과 이격된 상태를 유지한다. 즉, 이동본체(111)는 벽면(W)이 곡률을 형성하는 경우에도 거리 유지 안내부(120)에 의하여 벽면(W)과의 일정한 거리, 즉, 벽면거리(L2)를 유지한 상태로 이동할 수 있으므로, 최종적으로 변환되는 이미지 데이터의 표시되는 거리는 높은 신뢰도를 가질 수 있다.The moving body 111 is kept spaced apart from the wall surface (W) by the frame member 121 in a state in which the adhesion roller 122 is in close contact with the wall surface (W). That is, even when the wall body W forms a curvature, the moving body 111 maintains a constant distance from the wall surface W by the distance maintaining guide 120, that is, the wall surface distance L 2 . Since it can move, the displayed distance of the image data finally converted can have a high reliability.

상술한 이동본체(111)의 이동과 동시에 촬영 제어부(132)는 카메라(131)를 실시간으로 제어하여 벽면(W)을 촬영한다.Simultaneously with the movement of the moving body 111 described above, the photographing controller 132 photographs the wall surface W by controlling the camera 131 in real time.

촬영 제어부(132)는 단위촬영간격(L1) 별로 1장의 벽면 사진이 촬영되도록 카메라(131)의 촬영빈도를 제어하거나, 또는, 하나의 프레임 내에 단위촬영간격(L1)의 벽면이 촬영될 수 있도록 카메라(131)의 동영상 초당 프레임(FPS)을 제어한다. The photographing control unit 132 controls the photographing frequency of the camera 131 so that one wall photograph is taken for each unit photographing interval L 1 , or the wall surface of the unit photographing interval L 1 is photographed in one frame. To control the video frames per second (FPS) of the camera 131.

이때, 촬영 제어부(132)는 이동본체(111)의 이동속도에 따라서 카메라(113)의 촬영 간격을 실시간으로 제어한다. 즉, 이동본체(111)가 상대적으로 고속으로 이동하는 경우에는 단위 시간당 카메라(131)의 촬영빈도를 증가시키고, 이동본체가 상대적으로 저속으로 이동하는 경우에는 단위 시간당 카메라(131)의 촬영빈도를 감소시키되, 이동본체(111)의 구동이 중단된 경우에는 카메라(131)의 촬영을 중단시킨다. 상술한 카메라(131) 제어를 통하여 별도의 센서를 구비하지 않고도 단위촬영간격(L1) 별로 촬영되는 결과물을 얻을 수 있다.At this time, the photographing controller 132 controls the photographing interval of the camera 113 in real time according to the moving speed of the moving body 111. That is, when the moving body 111 moves relatively high speed, the shooting frequency of the camera 131 increases per unit time, and when the moving body moves relatively low speed, the shooting frequency of the camera 131 per unit time increases. When the driving of the mobile body 111 is stopped, the camera 131 stops shooting. Through the control of the camera 131 described above, the resultant photographed for each unit shooting interval L 1 may be obtained without a separate sensor.

변환부(140)는 촬영부(130)로부터 촬영된 사진, 동영상 데이터를 공급받아 연속적으로 연결되는 이미지 데이터로 최종 변환하여 사용자에게 제공한다.The converting unit 140 receives the photographed and moving image data photographed from the photographing unit 130 and finally converts the image and image data to be continuously connected to the user.

즉, 변환부(140)는 촬영부(130)로부터 사진이 촬영된 경우에는 중복되는 영역이 있는지를 확인하여 이를 제거하는 보정을 수행한 후, 사진을 연결하여 연속된 파노라마(panorama) 형태의 이미지 데이터로 변환한다. 촬영부(130)로부터 동영상이 촬영된 경우에는, 동영상을 프레임 별로 분리한 후 각 프레임을 쵤영 시간순으로 연결하여 파노라마 형태의 이미지 데이터로 변환한다.That is, when the picture is taken from the photographing unit 130, the conversion unit 140 checks whether there are overlapping areas, performs correction to remove them, and then concatenates the pictures to form a continuous panorama (panorama) image. Convert to data. When the video is captured from the photographing unit 130, the video is separated for each frame, and each frame is connected in a shooting time sequence to convert the video into panorama image data.

마지막으로, 변환부(140)는 연결된 파노라마 형태의 이미지 데이터에 스케일을 고려한 실제의 거리를 표시함으로써 이미지 데이터를 최종 생성한다. Finally, the conversion unit 140 finally generates the image data by displaying the actual distance in consideration of the scale in the connected panoramic image data.

따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 최종 생성된 이미지 데이터에는 연속적인 벽면(W)의 상태가 촬영되고, 스케일이 고려된 실제 거리가 연속적으로 표시됨으로써, 각 위치에 따른 벽면(W)의 상태를 쉽게 파악할 수 있다.Accordingly, as shown in FIG. 5, the state of the wall W in the final generated image data is photographed and the actual distance in consideration of the scale is continuously displayed. Can be easily identified.

다음으로, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 벽면 상태 검출 장치(200)에 대하여 상세히 설명한다.Next, a wall state detection apparatus 200 according to a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 벽면 상태 검출 장치의 개략적인 사시도이다.6 is a schematic perspective view of a wall surface detection apparatus according to a second embodiment of the present invention.

도 6을 참조하여 설명하면, 본원발명의 제2 실시예에 따른 벽면 상태 검출 장치(200)는 육안으로 확인하기 어려울 정도의 면적으로 길게 펼쳐진 벽면(W)의 외관을 연속적인 데이터로 촬영하여 균열 등의 하자가 형성된 영역을 검출하기 위한 장치로서, 본체부(110)와 거리 유지 안내부(220)와 촬영부(130)와 변환부(140)를 포함한다.Referring to FIG. 6, the wall surface state detection apparatus 200 according to the second embodiment of the present invention photographs and cracks the appearance of the wall surface W, which is elongated with an area that is difficult to be visually confirmed, with continuous data. An apparatus for detecting a region where defects, etc., are formed, the apparatus includes a main body 110, a distance maintaining guide 220, a photographing unit 130, and a converting unit 140.

다만, 본 실시예의 본체부(110), 촬영부(130), 변환부(140)는 제1 실시예에서 설명한 구성과 동일한 것이므로 중복된 부분에 대한 설명은 생략하고, 거리 유지 안내부(220)에 대하여 보다 상세히 설명한다.However, since the main body 110, the photographing unit 130, and the converting unit 140 of the present embodiment are the same as those described in the first embodiment, description of the overlapped portions is omitted, and the distance maintaining guide unit 220 is omitted. It will be described in more detail.

제1 실시예의 거리 유지 안내부(120)가 물리적인 구조물을 통하여 이동본체(111)와 벽면(W) 간의 간격을 유지시켰던 것에 반해, 본 실시예에서의 거리 유지 안내부(220)는 센서를 활용하여 이동본체(111)의 경로를 안내함으로써 이동본체(111)와 벽면(W) 간의 간격을 유지시킬 수 있도록 구성되며, 거리 측정부(221)와 경로 산출부(222)와 경로 표시부(223)를 포함한다.While the distance maintaining guide 120 of the first embodiment maintains the distance between the moving body 111 and the wall surface W through the physical structure, the distance maintaining guide 220 in the present embodiment uses a sensor. It is configured to maintain the distance between the moving body 111 and the wall (W) by guiding the path of the moving body 111 by utilizing, the distance measuring unit 221, the path calculating unit 222 and the path display unit 223 ).

상기 거리 측정부(221)는 이동본체(111)와 벽면(W) 간의 간격을 실시간으로 측정하기 위한 센서이다. The distance measuring unit 221 is a sensor for measuring the distance between the moving body 111 and the wall (W) in real time.

거리 측정부(221)는 이동본체(111)의 전단부에 장착되며, 이동본체(111)로부터 벽면(W)에 내린 가상의 수직선의 길이(이동본체와 벽면 간의 최소거리) 및 이동본체(111)가 진행하는 방향의 소정 거리 전방에 위치한 벽면(W)과 이동본체(111)와의 거리를 실시간으로 측정한다. The distance measuring unit 221 is mounted to the front end of the mobile body 111, the length of the virtual vertical line (Minimum distance between the mobile body and the wall surface) and the mobile body 111 lowered from the mobile body 111 to the wall surface (W) ) Measures the distance between the wall surface (W) located in front of the predetermined distance in the direction of travel and the moving body 111 in real time.

이때, 거리 측정부(221)는 이동 방향 전방의 서로 다른 복수 개의 벽면 지점과 이동본체(111)와의 거리 데이터를 확보하도록 구성될 수 있으며, 확보된 거리 데이터의 개수를 증가시킴으로써 후술하는 경로 산출부(222)로부터 산출되는 이동경로의 정밀도가 증가한다.At this time, the distance measuring unit 221 may be configured to secure the distance data between the plurality of different wall points in front of the moving direction and the moving body 111, the path calculation unit to be described later by increasing the number of the secured distance data The precision of the movement route calculated from 222 is increased.

상기 경로 산출부(222)는 거리 측정부(221)에 의하여 측정된 거리 데이터를 통하여 이동본체(111)의 예상 이동 경로를 산출한다.The path calculating unit 222 calculates an expected moving path of the moving body 111 through the distance data measured by the distance measuring unit 221.

즉, 벽면(W)의 곡률반경이 변경되는 경우에는 거리 측정부(221)로부터 측정되는 이동본체(111)와 전방 벽면(W) 간의 간격은 실시간으로 변화되므로, 경로 산출부(222)는 거리 측정부(221)의 데이터를 기반으로 벽면(W)의 곡률반경을 산출함으로써, 이동본체(111)가 벽면(W)과 일정한 간격을 유지한 상태로 이동하기 위한 경로를 결정할 수 있다.That is, when the radius of curvature of the wall surface (W) is changed, the distance between the moving body 111 and the front wall surface (W) measured from the distance measuring unit 221 is changed in real time, the path calculation unit 222 is the distance By calculating the radius of curvature of the wall surface (W) based on the data of the measuring unit 221, it is possible to determine the path for the mobile body 111 to move in a state at a constant distance from the wall surface (W).

상기 경로 표시부(223)는 이동본체(111)의 전면에 장착되며, 경로 산출부(222)에 의하여 산출된 이동본체(111)의 이동경로를 이동본체(111)의 전방의 바닥면에 실시간으로 표시한다. The path display unit 223 is mounted on the front surface of the moving body 111, and the moving path of the moving body 111 calculated by the path calculating unit 222 on the bottom surface of the front of the moving body 111 in real time. Display.

본 실시예에서 경로 표시부(223)는 이동본체(111)의 전방 바닥면에 레이저를 조사하는 방식으로 결정된 이동경로를 표시하나, 이동경로를 표시하는 방식이 제한되는 것은 아니다.In this embodiment, the path display unit 223 displays the movement path determined by irradiating a laser to the front bottom surface of the moving body 111, but the manner of displaying the movement path is not limited.

따라서, 본 실시예에서는 사용자가 벽면거리(L2)를 설정하면, 경로 표시부(223)는 이동본체(111)의 설정된 벽면거리(L2)를 유지하기 위한 이동경로를 전방부의 바닥면에 표시하고, 사용자는 표시되는 이동경로를 따라 이동본체(111)를 이동시킴으로써 별도의 물리적인 가이드 없이도 설정한 벽면거리(L2)를 일정하게 유지한 상태로, 벽면(W)의 촬영이 가능한 것이다.Therefore, in the present embodiment, when the user sets the wall distance L 2 , the path display unit 223 displays the movement path for maintaining the set wall distance L 2 of the moving body 111 on the bottom surface of the front part. In addition, the user can move the main body 111 along the displayed movement path, so that the wall surface W can be photographed in a state in which the set wall distance L 2 is kept constant even without a separate physical guide.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, but may be embodied in various forms of embodiments within the scope of the appended claims. Without departing from the gist of the invention claimed in the claims, it is intended that any person skilled in the art to which the present invention pertains falls within the scope of the claims described herein to various extents which can be modified.

110 : 본체부 120 : 거리 유지 안내부
130 : 촬영부 140 : 변환부110: main body 120: distance maintenance guide
130: recording unit 140: conversion unit

Claims (10)

지면을 따라서 형성되는 벽면의 상태를 검출하는 장치에 있어서,
상기 벽면을 따라서 이동 가능하도록 구성되는 본체부;
상기 본체부에 장착되며 벽면을 촬영하는 촬영부;
상기 촬영부의 촬영 데이터로부터 실거리 정보를 포함한 결과 데이터로 변환하는 변환부;를 포함하며,
상기 본체부는,
이동본체; 상기 이동본체에 장착되는 구동부; 상기 구동부의 구동에 따른 이동본체의 이동정보를 산출하는 이동정보 산출부;를 포함하며,
상기 촬영부는, 카메라; 상기 이동정보 산출부로부터 산출되는 본체부의 이동정보에 따라 카메라의 촬영 빈도를 제어하는 촬영 제어부;를 포함하되,
상기 카메라는 동영상을 촬영하며,
상기 촬영 제어부는 설정된 단위촬영간격에 따라 벽면이 촬영되도록 상기 카메라의 시간당 촬영 프레임의 수를 제어함으로써, 하나의 프레임 내에 단위 촬영 간격이 촬영 될 수 있도록 카메라의 동영상 초당 프레임을 제어하고,
상기 변환부는,
상기 카메라로부터 촬영된 데이터를 연결하여 연속된 이미지 데이터로 변환하되,
상기 촬영부로부터 동영상이 촬영된 경우 동영상을 프레임별로 분리한 후, 각 프레임을 촬영 시간 순으로 연결하여 파노라마 이미지 데이터로 변환하고,
상기 변환부는, 상기 이미지 데이터 상에 실제 거리를 표시하고,
상기 본체부는,
측정 대상이며 상기 이동 본체의 측면에 위치한 벽면에 닿거나 벽면에 레이저를 조사하여 상기 벽면과 상기 이동본체 간의 간격을 일정하게 유지시켜주는 거리 유지 안내부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물의 안전진단용 벽면 상태 검출 장치.In the apparatus for detecting the state of the wall surface formed along the ground,
A main body configured to be movable along the wall surface;
A photographing unit mounted on the main body and photographing a wall;
And a converting unit converting the photographing data of the photographing unit into result data including real distance information.
The main body portion,
Mobile body; A driving unit mounted to the moving body; And a movement information calculator configured to calculate movement information of the moving body according to the driving of the driving unit.
The photographing unit, the camera; And a photographing controller configured to control a photographing frequency of the camera according to the movement information of the main body calculated from the movement information calculating unit.
The camera shoots a video,
The photographing control unit controls the number of frames taken per hour of the camera so that the wall surface is photographed according to the set unit shooting interval, thereby controlling the frames per second of the video of the camera so that the unit shooting interval can be taken in one frame,
The conversion unit,
By connecting the data taken from the camera to convert the continuous image data,
When a video is captured from the photographing unit, the video is separated by frames, and then, each frame is connected in order of shooting time, and converted into panorama image data.
The converting unit displays an actual distance on the image data,
The main body portion,
Safety diagnosis wall surface of the structure further comprises a distance maintenance guide for measuring and maintaining a constant distance between the wall surface and the moving body by irradiating a laser on the wall surface or the wall located on the side of the moving body; State detection device. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 거리 유지 안내부는,
상기 이동본체로부터 측정대상 벽면 측으로 돌출되며, 사용자의 조작에 의하여 정해진 길이로 신축가능한 프레임부재; 상기 프레임부재의 단부에 설치되며, 상기 벽면과 접촉하여 회전하는 밀착롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물의 안전진단용 벽면 상태 검출 장치.The method according to claim 1,
The distance maintenance guide,
A frame member protruding from the moving body toward the measurement target wall surface, the frame member being stretchable to a predetermined length by a user's manipulation; It is installed at the end of the frame member, the contact roller for rotating in contact with the wall surface; safety diagnosis wall state detection apparatus for a structure comprising a. 청구항 1에 있어서,
상기 카메라는 상기 이동본체의 중앙부에 장착되고,
상기 거리 유지 안내부는,
상기 이동본체의 전단부와 측정대상 벽면 간의 간격을 실시간 측정하는 거리 측정부; 상기 거리 측정부로부터 측정되는 값에 따라 상기 이동본체의 이동경로를 산출하는 경로 산출부; 레이저를 조사하여 상기 경로 산출부로부터 산출된 이동경로를 상기 이동본체의 전방에 표시하는 경로 표시부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물의 안전진단용 벽면 상태 검출 장치.The method according to claim 1,
The camera is mounted to the central portion of the mobile body,
The distance maintenance guide,
A distance measuring unit for measuring in real time the distance between the front end of the mobile unit and the measurement target wall; A path calculator configured to calculate a moving path of the mobile body according to the value measured from the distance measurer; And a path display unit for displaying a moving path calculated from the path calculating unit in front of the moving main body by irradiating a laser beam. 청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
상기 이동본체와 측정대상 벽면 간의 간격에 따라 단위촬영간격 내의 벽면이 촬영될 수 있도록 상기 촬영 제어부는 상기 카메라의 화각를 제어하는 것을 특징으로 하는 구조물의 안전진단용 벽면 상태 검출 장치.The method according to claim 8 or 9,
And the photographing control unit controls the angle of view of the camera so that the wall surface within the unit shooting interval can be photographed according to the distance between the moving body and the wall to be measured.
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