KR102162818B1 - Method for surveying underground utility being constructed using a camera in real time and apparatus for producing numerical drawings of underground utility based on the same - Google Patents

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KR102162818B1 KR1020200054054A KR20200054054A KR102162818B1 KR 102162818 B1 KR102162818 B1 KR 102162818B1 KR 1020200054054 A KR1020200054054 A KR 1020200054054A KR 20200054054 A KR20200054054 A KR 20200054054A KR 102162818 B1 KR102162818 B1 KR 102162818B1
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박경열
구대성
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Abstract

Disclosed are a method and an apparatus for producing a numerical map of an underground facility on the basis of a survey of an underground facility being constructed by using an imaging device and a construction information management system using the same. The method for producing a numerical map of an underground facility on the basis of a survey of an underground facility being constructed by using an imaging device comprises the steps of: acquiring first information on a coordinate measuring point at which a camera is installed in the field, by a computing device connected to a field system through a network; acquiring second information on three or more marker points included in an image captured by the camera; receiving a construction survey image according to the construction of an imaging environment including the camera installation; detecting a pipeline from the construction survey image and extracting the image coordinates of the detected pipeline; converting the image coordinates into 3D coordinates; converting the three-dimensional coordinates to absolute coordinates by using the absolute coordinates of the coordinate measuring point and the marker points in the construction survey image; warping the pipeline image including the pipeline by using the absolute coordinates of the marker points, to correspond to a numerical map; and creating, as a continuous line, management information having the absolute coordinates on a projection plane in accordance with the numerical map or underground facility map creation rules. Accordingly, the work efficiency can be increased.

Description

영상장치를 이용한 실시간 지하시설물 시공측량 방법 및 이에 기반한 지하시설물 수치도면 제작 장치{METHOD FOR SURVEYING UNDERGROUND UTILITY BEING CONSTRUCTED USING A CAMERA IN REAL TIME AND APPARATUS FOR PRODUCING NUMERICAL DRAWINGS OF UNDERGROUND UTILITY BASED ON THE SAME}A real-time underground facility construction survey method using an image device and a digital drawing production device for underground facilities based thereon {METHOD FOR SURVEYING UNDERGROUND UTILITY BEING CONSTRUCTED USING A CAMERA IN REAL TIME AND APPARATUS FOR PRODUCING NUMERICAL DRAWINGS OF UNDERGROUND UTILITY BASED ON THE SAME}

본 발명은 지하시설물 수치도면 제작 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 영상 장치를 이용한 지하시설물 시공측량 방법과 이를 기반으로 지하시설물의 수치도면을 제작하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a technology for producing a digital drawing of underground facilities, and more particularly, to a method for measuring construction of an underground facility using an image device and an apparatus for producing a digital drawing of an underground facility based thereon.

일반적으로 상수도, 하수도, 가스관, 통신관 등의 지하시설물은 한번 매립한 후에 육안으로 그 위치를 확인할 수 없다. 따라서 굴착 공사 등의 토목 공사 중에 지하시설물을 파손하는 사고가 종종 발생한다.In general, underground facilities such as water supply, sewerage, gas pipes, communication pipes, etc. cannot be checked with the naked eye after being buried once. Therefore, accidents often occur in which underground facilities are damaged during civil works such as excavation work.

이러한 문제를 방지하기 위해 현재 지하시설물을 설치하거나 보수하는 경우에는 지하시설물의 정확한 위치를 측량하여 수치도면으로 기록하고 관리하고 있다. 따라서, 모든 지하시설물의 공사 현장에는 측량 기술자와 장비가 실시간 투입되어 지하에 매설하는 송배수관 등의 지하시설물(50)의 매설 위치를 정확하게 측량하고 기록하고 있다(도 1 참조).In order to prevent such a problem, in the case of installing or repairing underground facilities, the exact location of the underground facilities is measured and recorded and managed as a digital drawing. Therefore, surveying technicians and equipment are input to the construction site of all underground facilities in real time to accurately measure and record the buried location of underground facilities 50 such as water supply and drainage pipes buried underground (see FIG. 1).

그러나, 토목 공사 현장에서 지하시설물의 측량을 위해 측량 기술자와 장비를 투입하는 것은 인력 및 장비의 운영 및 비용 측면에서 매우 비효율적이다. 그것은 대부분의 지하시설물 토목 공사 현장들이 서로 인접하게 위치하지 않고, 단일 현장에서 지하시설물의 위치 측량을 위한 시간이 굴착, 관거설치, 되메우기 및 정리 작업으로 이루어진 지하시설물 매설을 위한 토목 공사 시간에 비해 현저하게 짧기 때문이다.However, it is very inefficient in terms of operation and cost of manpower and equipment to input survey technicians and equipment for surveying underground facilities at a civil construction site. That is, most of the underground facilities civil works sites are not located adjacent to each other, and the time for surveying the location of the underground facilities at a single site is remarkable compared to the civil work time for the underground facilities burial consisting of excavation, conduit installation, backfilling, and arrangement work. Because it is very short.

또한, 토목 공사 현장에서 수 미터 깊이로 지하시설물을 매설하는 경우, 측량 기술자가 지하시설물이 위치한 지면 속의 작업 현장으로 들어가야 하므로 공사 중 토사붕괴 등에 의한 인명사고, 중장비에 의한 인명사고, 굴착 공간에서의 낙상사고 등 안전사고가 발생하는 문제가 있다.In addition, when underground facilities are buried to a depth of several meters at a civil engineering construction site, a survey engineer must enter the work site in the ground where the underground facilities are located, so life-threatening accidents due to soil collapse during construction, life-threatening accidents due to heavy equipment, and There is a problem that safety accidents such as a fall accident occur.

이와 같이 지하시설물의 수치도면을 제작하는 과정에서 발생하는 비효율적인 인력 및 장비의 운영 문제와 안전사고 문제를 해결할 수 있는 방안이 요구되고 있다.As such, there is a need for a way to solve the problem of inefficient manpower and equipment operation and safety accidents that occur in the process of producing digital drawings of underground facilities.

등록특허 10-1852368(2018.04.27)Registered Patent 10-1852368 (2018.04.27) 등록특허 10-1944442(2019.01.31)Registered Patent 10-1944442 (2019.01.31)

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로 본 발명의 목적은 스테레오 카메라 등의 영상장치를 이용하여 실시간 지하시설물의 시공을 측량하는 방법을 제공하는데 있다.The present invention was derived to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a method of measuring the construction of an underground facility in real time using an image device such as a stereo camera.

본 발명의 다른 목적은 스테레오 카메라로 지하시설물의 시공상태를 촬영한 시공측량 영상을 사용하여 지하시설물에 대한 관로판독과 3차원좌표화를 수행하고 지하시설물에 대한 수치도면을 자동으로 제작할 수 있는 지하시설물 수치도면 제작 장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to use a construction survey image photographing the construction state of underground facilities with a stereo camera to read pipelines for underground facilities and to perform three-dimensional coordinates, and to automatically produce digital drawings for underground facilities. It is to provide equipment for producing digital drawings of facilities.

본 발명의 또 다른 목적은 지하시설물에 대한 시공측량 영상을 실시간 모니터링하거나 영상정보 혹은 관로정보 조회에 따라 저장장치에 저장되어 있는 시공정보를 사용자 단말에 제공할 수 있는 지하시설물 수치도면 제작 장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a digital drawing apparatus for underground facilities capable of monitoring construction survey images of underground facilities in real time or providing construction information stored in a storage device to a user terminal according to image information or pipeline information inquiry. There is.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 지하시설물 시공측량 방법은, 영상장치를 이용한 실시간 지하시설물 시공측량 방법으로서, 스테레오 카메라에 연결되는 현장시스템의 컴퓨팅 장치에 의해, 상기 스테레오 카메라가 설치되는 좌표측점에 대한 제1 정보와 상기 좌표측점 주변의 3개 이상의 표식점들에 대한 제2 정보를 가진 시공측정 영상을 생성하는 단계; 상기 시공측정 영상과 관련하여 상기 좌표측점에 대한 제1 식별자를 부여하는 단계; 상기 시공측정 영상과 관련하여 상기 표식점들에 대한 제2 식별자들을 부여하는 단계; 및 상기 제1 식별자와 상기 제2 식별자들 및 상기 제1 식별자의 제1 영상좌표와 상기 제2 식별자들의 제2 영상좌표들을 저장하는 단계를 포함한다. 상기 좌표측점 주변과 상기 표식점들은 상기 스테레오 카메라의 한 장의 영상에 포함된다. 상기 제1 식별자, 상기 제1 영상좌표, 상기 제2 식별자들, 및 상기 제2 영상좌표들은 상기 시공측정 영상에 기초하여 지하시설물의 수치도면을 제작하는 장치에 전달될 수 있다.An underground facility construction survey method according to an aspect of the present invention for solving the above technical problem is a real-time underground facility construction survey method using an image device, wherein the stereo camera is performed by a computing device of a field system connected to a stereo camera. Generating a construction measurement image having first information about the installed coordinate station and second information about three or more marking points around the coordinate station; Assigning a first identifier for the coordinate measurement point in relation to the construction measurement image; Assigning second identifiers to the marking points in relation to the construction measurement image; And storing the first identifier, the second identifiers, a first image coordinate of the first identifier, and second image coordinates of the second identifier. The periphery of the coordinate station and the marking points are included in one image of the stereo camera. The first identifier, the first image coordinate, the second identifiers, and the second image coordinates may be transmitted to an apparatus for producing a digital drawing of an underground facility based on the construction measurement image.

일실시예에서, 상기 시공측정 영상을 받는 지하시설물 수치도면 제작 장치는, 상기 시공측량 영상에서 관로를 탐지하고 탐지한 관로의 영상좌표를 추출하며, 상기 영상좌표를 3차원좌표로 변환하며, 상기 시공측량 영상 내 상기 좌표측점 및 상기 표식점들의 절대좌표를 이용하여 상기 3차원좌표를 절대좌표로 변환하며, 상기 표식점들의 절대좌표를 이용하여 상기 관로를 포함한 관로영상을 수치지도에 대응하여 와핑(warping)하며, 상기 절대좌표를 가진 관리정보를 수치지도 또는 지하시설물도작성규칙에 맞게 투영평면에 연속된 선으로 작성할 수 있다.In one embodiment, the apparatus for producing a digital drawing of an underground facility receiving the construction measurement image detects a pipe from the construction survey image, extracts the image coordinates of the detected pipe, converts the image coordinates to 3D coordinates, and the Converts the 3D coordinates into absolute coordinates using the coordinate station and the absolute coordinates of the marker points in the construction survey image, and warps the pipeline image including the pipeline using the absolute coordinates of the marker points in response to a digital map (warping), and the management information with the above absolute coordinates can be created as a continuous line on the projection plane in accordance with the digital map or underground facility drawing rules.

일실시예에서, 지하시설물 시공측량 방법은, 상기 시공측량 영상을 중계하여 원격지에서 실시간 모니터링 가능하도록 하는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the method of surveying the construction of underground facilities may further include the step of relaying the construction survey image to enable real-time monitoring at a remote location.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 지하시설물 수치도면 제작 장치는, 영상장치를 이용한 지하시설물 시공측량 기반의 지하시설물 수치도면 제작 장치로서, 시공측량 영상에서 관로를 탐지하고 탐지한 관로의 영상좌표를 추출하는 관로판독부; 지하시설물 시공 현장에서 카메라가 설치되는 좌표측점에 대한 제1 정보와 상기 카메라의 한 장의 영상에 포함되는 3개 이상의 표식점들에 대한 제2 정보를 토대로 상기 영상좌표를 3차원좌표로 변환하고, 상기 시공측량 영상 내 상기 좌표측점 및 상기 표식점들의 절대좌표를 이용하여 상기 3차원좌표를 절대좌표로 변환하는 3차원좌표화처리부; 상기 표식점들의 절대좌표를 이용하여 상기 관로를 포함한 관로영상을 수치지도에 대응하여 와핑(warping)하는 영상변환부; 및 상기 절대좌표를 가진 관리정보를 수치지도 또는 지하시설물도작성규칙에 맞게 투영평면에 연속된 선으로 작성하는 수치도면제작부를 포함한다.An apparatus for producing a digital drawing of underground facilities according to another aspect of the present invention for solving the above technical problem is an apparatus for producing a digital drawing of underground facilities based on construction surveying of underground facilities using an image device, which detects and detects a pipeline in a construction survey image. A pipeline reading unit for extracting the image coordinates of the pipeline; Converting the image coordinates into 3D coordinates based on the first information on the coordinate station where the camera is installed at the underground facility construction site and the second information on the three or more marker points included in one image of the camera, A 3D coordinate processing unit converting the 3D coordinates into absolute coordinates by using the absolute coordinates of the coordinate station and the mark points in the construction survey image; An image conversion unit for warping the pipe image including the pipe passage in response to a digital map using the absolute coordinates of the mark points; And a digital drawing production unit for preparing the management information having the absolute coordinates as a continuous line on the projection plane according to the digital map or underground facility drawing rule.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 지하시설물 수치도면 제작 장치는, 네트워크를 통해 현장시스템에 연결되는 컴퓨팅 장치를 포함한 지하시설물 수치도면 제작 장치로서, 시공측량 영상에서 관로를 탐지하고 탐지한 관로의 영상좌표를 추출하는 관로판독부; 상기 지하시설물 시공 현장에서 카메라가 설치되는 좌표측점에 대한 제1 정보와 상기 카메라의 한 장의 영상에 포함되는 3개 이상의 표식점들에 대한 제2 정보를 토대로 상기 영상좌표를 3차원좌표로 변환하고, 상기 시공측량 영상 내 상기 좌표측점 및 상기 표식점들의 절대좌표를 이용하여 상기 3차원좌표를 절대좌표로 변환하는 3차원좌표화처리부; 상기 표식점들의 절대좌표를 이용하여 상기 관로를 포함한 관로영상을 수치지도에 대응하여 와핑(warping)하는 영상변환부; 상기 절대좌표를 가진 관리정보를 수치지도 또는 지하시설물도작성규칙에 맞게 투영평면에 연속된 선으로 작성하는 수치도면제작부; 및 현장시스템으로부터 획득한 시공측량 영상을 통해 지하시설물 매립을 위한 토목 공사 현장을 실시간 모니터링하고, 네트워크를 통해 연결되는 사용자 단말로부터 시공정보 또는 관로정보에 대한 정보 요청 메시지를 수신하고, 상기 정보 요청 메시지에 응하여 상기 시공정보 또는 관로정보를 상기 사용자 단말에 제공하는 사용자 인터페이스를 포함한다.An apparatus for producing digital drawings of underground facilities according to another aspect of the present invention for solving the above technical problem is an apparatus for producing digital drawings of underground facilities including a computing device connected to a field system through a network, and detects a pipeline in a construction survey image. A pipeline reading unit for extracting the image coordinates of the detected pipeline; Converting the image coordinates into 3D coordinates based on the first information on the coordinate station where the camera is installed at the underground facility construction site and the second information on three or more marker points included in one image of the camera, And a three-dimensional coordinate processing unit for converting the three-dimensional coordinates into absolute coordinates by using the absolute coordinates of the coordinate measurement points and the mark points in the construction survey image; An image conversion unit for warping the pipe image including the pipe passage in response to a digital map using the absolute coordinates of the mark points; A digital drawing production unit for preparing the management information having the absolute coordinates as a continuous line on the projection plane in accordance with the digital map or underground facility drawing rule; And through the construction survey image obtained from the site system, real-time monitoring of the civil works site for the reclamation of underground facilities, receiving an information request message for construction information or pipeline information from a user terminal connected through a network, and the information request message And a user interface for providing the construction information or pipeline information to the user terminal in response.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 지하시설물 수치도면 제작 방법은, 영상장치를 이용한 지하시설물 시공측량 기반의 지하시설물 수치도면 제작 방법으로서, 네트워크를 통해 현장시스템에 연결되는 컴퓨팅 장치에 의해, 현장에서 카메라가 설치되는 좌표측점에 대한 제1 정보를 획득하는 단계; 상기 카메라의 한 장의 영상에 포함되는 3개 이상의 표식점들에 대한 제2 정보를 획득하는 단계; 상기 카메라 설치를 포함한 촬영 환경 구축에 따른 시공측량 영상을 수신하는 단계; 상기 시공측량 영상에서 관로를 탐지하고 탐지한 관로의 영상좌표를 추출하는 단계; 상기 영상좌표를 3차원좌표로 변환하는 단계; 상기 시공측량 영상 내 상기 좌표측점 및 상기 표식점들의 절대좌표를 이용하여 상기 3차원좌표를 절대좌표로 변환하는 단계; 상기 표식점들의 절대좌표를 이용하여 상기 관로를 포함한 관로영상을 수치지도에 대응하여 와핑(warping)하는 단계; 및 상기 절대좌표를 가진 관리정보를 수치지도 또는 지하시설물도작성규칙에 맞게 투영평면에 연속된 선으로 작성하는 단계를 포함한다.A method for producing a digital drawing for underground facilities according to another aspect of the present invention for solving the above technical problem is a method for producing a digital drawing for underground facilities based on construction surveying of underground facilities using an image device, and is a computing connected to the field system through a network. Obtaining, by the device, first information on a coordinate station at which the camera is installed in the field; Acquiring second information on three or more marker points included in one image of the camera; Receiving a construction survey image according to construction of a photographing environment including the installation of the camera; Detecting a pipeline from the construction survey image and extracting image coordinates of the detected pipeline; Converting the image coordinates into 3D coordinates; Converting the 3D coordinates into absolute coordinates using the absolute coordinates of the coordinate station and the mark points in the construction survey image; Warping the pipeline image including the pipeline in response to a digital map using the absolute coordinates of the mark points; And creating the management information having the absolute coordinates as a continuous line on the projection plane in accordance with a digital map or an underground facility drawing rule.

일실시예에서, 지하시설물 수치도면 제작 방법은, 상기 시공측량 영상에 대한 중계모드가 활성화되어 있는지를 판단하는 단계, 및 상기 판단하는 단계에서 중계모드가 활성화되어 있으면, 상기 시공측량 영상을 통해 지하시설물 토목 공사 현장을 모니터링하는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the method for producing a digital drawing of an underground facility includes the steps of determining whether a relay mode for the construction survey image is activated, and if the relay mode is activated in the determining step, the underground facility through the construction survey image It may further include the step of monitoring the facility civil works site.

일실시예에서, 지하시설물 수치도면 제작 방법은, 상기 컴퓨팅 장치의 사용자 인터페이스를 통해 시공정보 또는 관로정보에 대한 정보 요청 메시지를 수신하는 단계, 및 상기 정보 요청 메시지에 응하여 저장장치에 저장된 시공정보 또는 관로정보를 요청자에게 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, a method for producing a digital drawing of an underground facility includes receiving an information request message for construction information or pipeline information through a user interface of the computing device, and construction information stored in a storage device in response to the information request message or It may further include the step of providing the pipeline information to the requester.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 지하시설물 수치도면 제작 장치는, 영상장치를 이용한 지하시설물 시공측량 기반의 지하시설물 수치도면 제작 장치로서, 지하시설물 매립을 위한 토목 공사 현장의 카메라 설치를 포함한 촬영 환경 구축에 따라 획득한 시공측량 영상에서 관로를 탐지하고 탐지한 관로의 영상좌표를 추출하는 관로판독부; 현장에서 카메라가 설치되는 좌표측점에 대한 제1 정보와 상기 카메라의 한 장의 영상에 포함되는 3개 이상의 표식점들에 대한 제2 정보를 토대로 상기 영상좌표를 3차원좌표로 변환하고, 상기 시공측량 영상 내 상기 좌표측점 및 상기 표식점들의 절대좌표를 이용하여 상기 3차원좌표를 절대좌표로 변환하는 3차원좌표화처리부; 상기 표식점들의 절대좌표를 이용하여 상기 관로를 포함한 관로영상을 수치지도에 대응하여 와핑(warping)하는 영상변환부; 및 상기 절대좌표를 가진 관리정보를 수치지도 또는 지하시설물도작성규칙에 맞게 투영평면에 연속된 선으로 작성하는 수치도면제작부를 포함한다.An apparatus for producing a digital drawing of underground facilities according to another aspect of the present invention for solving the above technical problem is an apparatus for producing a digital drawing of underground facilities based on construction surveying of underground facilities using an image device. A pipeline reading unit that detects a pipeline from the construction survey image acquired according to the construction of a photographing environment including camera installation and extracts the image coordinates of the detected pipeline; Converting the image coordinates into 3D coordinates based on the first information on the coordinate station where the camera is installed in the field and the second information on 3 or more marker points included in one image of the camera, and the construction survey A 3D coordinate processing unit that converts the 3D coordinates into absolute coordinates using the absolute coordinates of the coordinate station and the mark points in the image; An image conversion unit for warping the pipe image including the pipe passage in response to a digital map using the absolute coordinates of the mark points; And a digital drawing production unit for preparing the management information having the absolute coordinates as a continuous line on the projection plane according to the digital map or underground facility drawing rule.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 지하시설물 수치도면 제작 장치는, 네트워크를 통해 현장시스템에 연결된 컴퓨팅 장치를 구비한 시공 정보 관리 시스템을 포함하는 지하시설물 수치도면 제작 장치로서, 현장시스템으로부터 수신되는 시공측량 영상을 통해 지하시설물 매립을 위한 토목 공사 현장을 모니터링하는 모니터링부; 네트워크를 통해 연결되는 사용자 단말로부터 시공정보 또는 관로정보에 대한 정보 요청 메시지를 수신하는 사용자 인터페이스; 상기 시공정보를 저장하는 저장장치에 연결되어 상기 시공정보를 관리하는 시공정보관리부; 상기 관로정보를 저장하는 저장장치에 연결되어 상기 관로정보를 관리하는 관로정보관리부; 및 상기 정보 요청 메시지에 응하여 상기 시공정보 또는 관로정보를 상기 사용자 단말에 제공하는 정보제공부를 포함한다.An apparatus for producing a digital drawing for underground facilities according to another aspect of the present invention for solving the above technical problem is an apparatus for producing a digital drawing for underground facilities including a construction information management system having a computing device connected to a field system through a network, A monitoring unit for monitoring a civil engineering site for reclamation of an underground facility through the construction survey image received from the site system; A user interface for receiving an information request message for construction information or pipeline information from a user terminal connected through a network; A construction information management unit connected to a storage device for storing the construction information to manage the construction information; A pipeline information management unit connected to a storage device that stores the pipeline information to manage the pipeline information; And an information providing unit providing the construction information or pipeline information to the user terminal in response to the information request message.

일실시예에서, 지하시설물 수치도면 제작 장치는, 지하시설물 매립을 위한 토목 공사 현장의 카메라 설치를 포함한 촬영 환경 구축에 따라 획득한 시공측량 영상에서 관로를 탐지하고 탐지한 관로의 영상좌표를 추출하는 관로판독부; 현장에서 카메라가 설치되는 좌표측점에 대한 제1 정보와 상기 카메라의 한 장의 영상에 포함되는 3개 이상의 표식점들에 대한 제2 정보를 토대로 상기 영상좌표를 3차원좌표로 변환하고, 상기 시공측량 영상 내 상기 좌표측점 및 상기 표식점들의 절대좌표를 이용하여 상기 3차원좌표를 절대좌표로 변환하는 3차원좌표화처리부; 상기 표식점들의 절대좌표를 이용하여 상기 관로를 포함한 관로영상을 수치지도에 대응하여 와핑(warping)하는 영상변환부; 및 상기 절대좌표를 가진 관리정보를 수치지도 또는 지하시설물도작성규칙에 맞게 투영평면에 연속된 선으로 작성하는 수치도면제작부를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the apparatus for producing a digital drawing of an underground facility detects a pipeline from a construction survey image acquired according to the construction of a photographing environment including a camera installation at a civil construction site for reclamation of an underground facility, and extracts the image coordinates of the detected pipeline. Pipeline reading unit; Converting the image coordinates into 3D coordinates based on the first information on the coordinate station where the camera is installed in the field and the second information on 3 or more marker points included in one image of the camera, and the construction survey A 3D coordinate processing unit that converts the 3D coordinates into absolute coordinates using the absolute coordinates of the coordinate station and the mark points in the image; An image conversion unit for warping the pipe image including the pipe passage in response to a digital map using the absolute coordinates of the mark points; And it may further include a digital drawing production unit for creating the management information having the absolute coordinates as a continuous line on the projection plane in accordance with the digital map or underground facility drawing rules.

전술한 본 발명의 영상장치를 이용한 지하시설물 시공측량 방법 및 이에 기반한 지하시설물 수치도면 제작 장치를 채용하는 경우에는, 지하시설물을 매립하는 토목 공사 현장에서 측량기술자의 작업 공정을 단순화하여 작업 효율을 높이고 단순작업자가 측량 작업을 병행해서 수행할 수 있도록 할 뿐 아니라 지하시설물 상에서 직접 작업할 필요가 없어 안전사고의 위험을 미연에 방지할 수 있다.In the case of employing the above-described method for measuring construction of underground facilities using the imaging device of the present invention and the apparatus for producing digital drawings of underground facilities based thereon, the work efficiency of the survey engineer at the civil construction site where the underground facilities are buried is simplified to increase work efficiency. In addition to allowing simple workers to perform surveying work in parallel, it is possible to prevent the risk of safety accidents in advance as there is no need to work directly on underground facilities.

또한, 스테레오 카메라를 통해 지하시설물의 시공상태를 촬영한 시공측량 영상을 이용함으로써, 영상 처리 및 디지털 신호 처리를 통해 지하시설물의 관로판독, 3차원좌표화, 영상변환 및 수치도면 제작을 자동으로 그리고 효과적으로 수행할 수 있는 장점이 있다.In addition, by using the construction survey image taken of the construction status of the underground facility through a stereo camera, the pipeline reading, 3D coordinates, image conversion and digital drawing production of the underground facility are automatically and through image processing and digital signal processing. There is an advantage that can be performed effectively.

또한, 시공정보관리시스템을 포함하거나 일체로 구비하는 지하시설물 수치도면 제작 장치를 사용하여 원격지에서 시공측량 영상을 실시간 모니터링하거나, 시공측량 영상을 포함한 영상정보를 관리하거나 시공측량 영상에 기초하여 제작되고 저장장치에 저장된 수치도면의 시공정보나 관로정보를 관리함으로써 특정 지하시설물에 대한 사용자 단말의 영상정보 조회 혹은 관로정보 조회에 따라 해당 사용자 단말에 관련 정보를 효과적으로 제공할 수 있다.In addition, by using a digital drawing production device for underground facilities including or integrally equipped with a construction information management system, the construction survey image is monitored in real time from a remote location, the image information including the construction survey image is managed, or it is produced based on the construction survey image. By managing construction information or pipeline information of digital drawings stored in the storage device, related information can be effectively provided to the user terminal according to the image information inquiry of the user terminal for a specific underground facility or the pipeline information inquiry.

도 1은 종래 기술에 따른 수치도면 제작을 위한 시공측량 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 지하시설물 수치도면 제작 장치를 설명하기 위한 전체 시스템 구성에 대한 개략도이다.
도 3은 도 2의 현장시스템에 의한 지하시설물 시공측량 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 도 2의 현장시스템에 의한 또 다른 지하시설물 시공측량 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 도 2의 지하시설물 수치도면 제작 장치의 구성에 대한 개략도이다.
도 6a 및 도 6b는 도 5의 지하시설물 수치도면 제작 장치의 3차원 좌표화 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지하시설물 수치도면 제작 장치에 대한 블록도이다.
1 is a view for explaining a construction survey process for producing a numerical drawing according to the prior art.
2 is a schematic diagram of an overall system configuration for explaining an apparatus for producing a digital drawing of an underground facility according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a construction survey process of an underground facility by the on-site system of FIG. 2.
4 is a flowchart illustrating another underground facility construction survey process by the on-site system of FIG. 2.
5 is a schematic diagram of the configuration of the apparatus for producing a digital drawing of underground facilities of FIG. 2.
6A and 6B are exemplary views for explaining a 3D coordinate process of the apparatus for producing a digital drawing of an underground facility of FIG. 5.
7 is a block diagram of an apparatus for producing a digital drawing of an underground facility according to another embodiment of the present invention.

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.Specific structural or functional descriptions of the embodiments according to the concept of the present invention disclosed in the present specification are merely illustrative for the purpose of describing the embodiments according to the concept of the present invention, and the embodiments according to the concept of the present invention are It may be implemented in various forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.Since the embodiments according to the concept of the present invention can apply various changes and have various forms, embodiments are illustrated in the drawings and will be described in detail in the present specification. However, this is not intended to limit the embodiments according to the concept of the present invention to specific disclosed forms, and includes all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가진다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in the present specification are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, terms such as "comprises" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described herein, but one or more other features. It is to be understood that the possibility of addition or presence of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof is not preliminarily excluded.

본 발명의 실시예를 설명하기에 앞서 본 명세서에서 사용하는 일부 용어를 정의하면 다음과 같다.Before describing the embodiments of the present invention, some terms used in the present specification are defined as follows.

"지하시설물"이란 도로 및 도로부대시설물과 다음 각 항목의 시설물을 지칭한다."Underground facilities" refers to roads and road subsidiary facilities and facilities in each of the following categories:

가. 도로법 제2조에 따른 도로 및 부속시설물end. Roads and auxiliary facilities pursuant to Article 2 of the Road Act

나. 수도법 제3조에 따른 상수관로 및 부속시설물 I. Water supply pipes and auxiliary facilities pursuant to Article 3 of the Waterworks Act

다. 하수도법 제2조에 따른 하수관로 및 부속시설물All. Sewer pipes and auxiliary facilities under Article 2 of the Sewerage Act

라. 도시가스사업법 제2조에 따른 가스관로 및 부속시설물la. Gas pipelines and auxiliary facilities under Article 2 of the City Gas Business Act

마. 전기통신기본법 제2조에 따른 통신관로 및 부속시설물hemp. Communication pipelines and auxiliary facilities under Article 2 of the Framework Act on Telecommunications

바. 전기사업법 제2조에 따른 전력관로 및 부속시설물bar. Electric power pipelines and auxiliary facilities under Article 2 of the Electricity Business Act

사. 송유관안전관리법 제2조에 따른 송유관로 및 부속시설물four. Oil pipelines and auxiliary facilities pursuant to Article 2 of the Oil Pipeline Safety Management Act

아. 집단에너지사업법 제2조에 따른 난방열관로 및 부속시설물Ah. Heating heat pipes and auxiliary facilities under Article 2 of the Collective Energy Business Act

자. 그 밖의 신호 및 가로등과 관련된 지하시설, 지하철 및 ITS 관련 지하시설, 지하에 설치된 케이블TV 및 유선선로, 공동구, 지하도 및 지하상가 시설 등과 같이 공공의 이해관계가 있는 지하시설물.character. Underground facilities with public interest, such as underground facilities related to other signals and streetlights, underground facilities related to subways and ITS, cable TV and wired lines installed underground, common wards, underground passages and underground shopping center facilities.

즉, 지하시설물은 상수도시설, 하수도시설, 가스시설, 통신시설, 전기시설, 송유관시설, 난방열관시설 및 기타 국토지리정보원장이 지정하는 시설을 말한다.In other words, underground facilities refer to waterworks facilities, sewage facilities, gas facilities, communication facilities, electric facilities, oil pipeline facilities, heating heat pipe facilities, and other facilities designated by the Director of the National Geographic Information Institute.

"지하시설물측정"이란 시설물을 조사, 탐사하고 위치를 측량(시설물의 위치를 육안으로 확인할 수 있는 상태에서 측량하는 것을 포함한다)하여 도면 및 수치로 표현하고 데이터베이스로 구축하는 것을 말한다."Measurement of underground facilities" refers to surveying and exploring facilities, surveying the location (including measuring the location of facilities in a state that can be checked with the naked eye), expressing them in drawings and figures, and constructing a database.

"지하시설물도"란 지하시설물 기본도를 기초로 일정한 기호와 축척으로 표시한 도면을 말한다."Underground facility map" refers to a drawing marked with a certain symbol and scale based on a basic map of underground facilities.

"탐사"란 지하에 매설된 시설물의 위치와 깊이 정도(이하 '심도'라 한다)를 탐사기기로 측정하는 것을 말한다."Exploration" refers to measuring the location and depth of facilities buried underground (hereinafter referred to as'depth') with a probe.

"판독"이란 시공측량 영상 등의 영상 자료에 대한 이미지 처리 및 디지털 처리를 통해 지하시설물을 구분하거나 인식하고 그 형태나 치수를 검출하는 것을 말한다."Reading" refers to identifying or recognizing underground facilities through image processing and digital processing of image data such as construction survey images, and detecting their shape or dimension.

"지하시설물 기본도"(이하 '기본도'라 한다)란 지하시설물도 작성에 기초가 되는 축척 1/1,000, 1/2,500의 수치지도 또는 이미 제작된 지하시설물도를 말한다. 다만, 축척 1/1,000와 1/2,500의 수치지도가 없는 지역에는 국토지리정보원장이 간행한 수치지도 중 가장 큰 축척의 수치지도를 말한다. The term "basic map of underground facilities" (hereinafter referred to as "basic map") refers to a digital map of scale 1/1,000, 1/2,500, or an already produced underground facility map, which is the basis for preparing an underground facility map. However, in areas where there is no digital map of scale 1/1,000 and 1/2,500, it refers to the largest scale digital map among the digital maps published by the Director of the National Geographic Information Institute.

"정위치편집"이란 시설물의 측량결과를 표준코드 등을 이용하여 편집하거나, 시설물에 대한 현지조사 결과를 이용하여 이미 제작된 지하시설물도를 수정·보완하는 작업을 말한다."Exact location editing" refers to the work of editing the survey result of a facility using standard codes, etc., or modifying and supplementing the map of an underground facility that has already been produced using the result of a field survey on the facility.

"구조화편집"이란 데이터 간 상호관계를 파악하기 위하여 정위치편집된 지하시설물도를 기하학적, 논리적 형태로 구성하는 작업을 말한다."Structured editing" refers to the work of constructing a geo-edited underground facility map in a geometric and logical form in order to understand the interrelationships between data.

"도면제작편집"이란 지도형식의 도면으로 출력하기 위하여 정위치편집된 성과를 「지도도식규칙」 및 표준도식에 따라 편집하는 작업을 말한다.The term "drawing production and editing" refers to the work of editing the correct location-edited results according to the "Map Schematic Rules" and standard diagrams for output in map format drawings.

그리고 "판독"이란 시공측량 영상에 포함되어 있는 선정 정보에 기초하여 영상 내에서 지하시설물의 위치와 형태를 구분하는 것을 말한다.And "reading" refers to classifying the location and shape of underground facilities within the image based on the selection information included in the construction survey image.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 지하시설물 수치도면 제작 장치를 설명하기 위한 전체 시스템 구성에 대한 개략도이다.2 is a schematic diagram of an overall system configuration for explaining an apparatus for producing a digital drawing of an underground facility according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 지하시설물 수치도면 제작 장치(500)는, 지하시설물의 시공 정보가 기록된 시공측량 영상 등의 영상 자료에 기초하여 지하시설물에 대한 수치도면을 자동으로 제작할 수 있는 수단 또는 이에 상응하는 기능을 수행하는 구성부로서, 협의의 지하시설물 수치도면 제작 장치(200)와 시공정보 관리 시스템(400)을 포함한 형태를 구비할 수 있고, 네트워크를 통해 온라인 또는 오프라인으로 현장시스템(100)과 연결될 수 있다.Referring to FIG. 2, the apparatus 500 for producing a digital drawing of an underground facility according to the present embodiment automatically produces a digital drawing of an underground facility based on image data such as a construction survey image recorded with the construction information of the underground facility. As a means or a component that performs a function corresponding thereto, it may have a form including a digital drawing production device 200 and a construction information management system 400 for consultation, and online or offline through a network. It can be connected to the field system (100).

또한, 지하시설물 수치도면 제작 장치는 저장장치(300)를 더 포함할 수 있으며, 그 경우 지하시설물 수치도면 제작 장치는 통합 플랫폼(700)으로 지칭될 수 있다.In addition, the apparatus for producing digital drawings of underground facilities may further include a storage device 300, in which case the apparatus for producing digital drawings of underground facilities may be referred to as an integrated platform 700.

지하시설물 수치도면 제작 장치(500)는 네트워크를 통해 현장시스템(100)에 연결되고 현장시스템(100)과 신호 및 데이터를 송수신한다. 신호 및 데이터는 후술하는 좌표측점의 식별자, 표식점의 식별자, 좌표측점의 좌표, 표식점의 좌표, 시공측량 영상을 포함할 수 있다.The underground facility digital drawing production apparatus 500 is connected to the field system 100 through a network and transmits and receives signals and data to and from the field system 100. The signals and data may include an identifier of a coordinate measurement point, an identifier of a mark point, coordinates of a coordinate measurement point, coordinates of a mark point, and a construction survey image to be described later.

신호 및 데이터의 송수신은 현장시스템(100)에 의해 녹화된 시공측량 영상이 현장시스템(100)에 구비된 저장장치나 네트워크 상의 저장장치에 저장된 후 지하시설물 수치도면 제작 장치(500)가 시공측량 영상이 저장된 저장장치에 접근하여 원하는 시공측량 영상을 읽어내는 것을 포함한다.For the transmission and reception of signals and data, the construction survey image recorded by the on-site system 100 is stored in a storage device provided in the on-site system 100 or in a storage device on the network, and then the digital drawing production device 500 for underground facilities is used as a construction survey image. This includes accessing the stored storage device and reading the desired construction survey image.

또한, 시공측량 영상은 현장시스템(100)에서의 중계에 따라 시공 정보 관리 시스템(400)에 실시간 모니터링될 수 있다. 모니터링되는 시공측량 영상은 시공 정보 관리 시스템(400)에 접근한 사용자 단말의 화면에 출력되도록 서비스될 수 있다.In addition, the construction survey image may be monitored in real time by the construction information management system 400 according to the relay from the field system 100. The monitored construction survey image may be serviced to be output on a screen of a user terminal accessing the construction information management system 400.

현장시스템(100)은 측량장비(110), 영상장치(120) 및 통신장치(130)를 포함할 수 있다. 또한, 현장시스템(100)은 프로세서와 메모리를 구비한 컴퓨팅 장치를 포함할 수 있다.The field system 100 may include a survey equipment 110, an imaging device 120, and a communication device 130. Further, the field system 100 may include a computing device including a processor and a memory.

현장시스템(100)의 구성요소를 좀더 구체적으로 설명하면, 측량장비(110)는 광파기(total station), GPS(global positioning system) 수신기, GNSS(Global Navigation Satellite System) 수신기 등에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함할 수 있고, 좌표측점, 표식점 등의 위치를 측정하는데 이용될 수 있다.To describe the components of the field system 100 in more detail, the surveying equipment 110 includes at least one selected from a total station, a global positioning system (GPS) receiver, and a global navigation satellite system (GNSS) receiver. It may include, and may be used to measure the position of a coordinate station, a marker point, and the like.

또한, 측량장비(110)는 스테레오 카메라의 자세, 위치 및 설치 상태를 측정하기 위한 방위각센서와 자이로센서를 포함할 수 있고, 이 경우 시공측량 영상 내 선정 정보를 통해 지하시설물의 위치(절대좌표)를 파악할 수 있으므로, 광파기, GPS 수신기 또는 GNSS 수신기에 의한 물리적인 위치 측량을 생략하거나 최소화할 수 있다.In addition, the surveying equipment 110 may include an azimuth sensor and a gyro sensor for measuring the posture, position, and installation state of the stereo camera, and in this case, the location of the underground facility (absolute coordinates) through the selection information in the construction survey image. Since can be grasped, physical location surveying by a light wave machine, GPS receiver, or GNSS receiver can be omitted or minimized.

영상장치(120)는 카메라를 포함하고, 여기서 카메라는 스테레오 카메라를 포함한다. 이 경우, 스테레오 카메라에는 방위각센서와 자이로센서가 일체로 탑재되고, 통신장치(130)에 연결될 수 있다. 스테레오 카메라의 위치, 자세, 상태 등에 대한 정보는 시공측량 영상에 함께 저장되거나 통신장치(130)를 통해 지하시설물 수치도면 제작 장치(500)에 제공될 수 있다.The imaging device 120 includes a camera, where the camera includes a stereo camera. In this case, an azimuth sensor and a gyro sensor are integrally mounted on the stereo camera, and may be connected to the communication device 130. Information about the position, posture, and state of the stereo camera may be stored together in the construction survey image or may be provided to the apparatus 500 for producing a digital drawing of an underground facility through the communication device 130.

통신장치(130)는 네트워크를 통해 지하시설물 수치도면 제작 장치(500)에 연결되어 신호 및 데이터를 송수신하는 수단이나 이러한 수단에 상응하는 기능을 수행하는 구성부를 포함한다. 이러한 통신장치(130)는 측량장비(110) 및 영상장치(120) 중 적어도 어느 하나의 하우징 내에 일체로 탑재될 수 있다.The communication device 130 includes a means for transmitting and receiving signals and data by being connected to the apparatus 500 for producing a digital drawing of an underground facility through a network, or a component for performing a function corresponding to such a means. The communication device 130 may be integrally mounted in the housing of at least one of the surveying equipment 110 and the imaging device 120.

협의의 지하시설물 수치도면 제작 장치(200), 저장장치(300) 및 시공 정보 관리 시스템(400)은 아래에서 상세히 설명하기로 한다.The apparatus 200, the storage device 300, and the construction information management system 400 of consultation for underground facilities will be described in detail below.

다만, 전술한 저장장치(300)는 시공측량 영상에 기초한 제작한 수치도면을 저장하는 수단이나 이러한 수단에 상응하는 기능을 수행하는 구성부로서, 협의의 지하시설물 수치도면 제작 장치(200) 및 시공 정보 관리 시스템(400) 중 적어도 어느 하나에 포함되도록 구현될 수 있다.However, the above-described storage device 300 is a means for storing a digital drawing produced based on a construction survey image or a component that performs a function corresponding to such a means, and the apparatus 200 for producing a digital drawing of underground facilities and construction It may be implemented to be included in at least one of the information management system 400.

또한, 지하시설물 수치도면 제작 장치(500)는 시공정보 관리시스템(400)을 단일 하우징에 일체로 구비하도록 구현될 수 있고, 그 역도 가능하다. 또한, 통합 플랫폼(700)은 협의의 지하시설물 수치도면 제작 장치(200)와 저장장치(300) 및 시공정보 관리시스템(400)을 단일 하우징이나 단일 캐비넷 등에 탑재한 형태를 구비할 수 있다.In addition, the apparatus 500 for producing a digital drawing of an underground facility may be implemented such that the construction information management system 400 is integrally provided in a single housing, and vice versa. In addition, the integrated platform 700 may have a form in which the apparatus 200 for producing digital drawings of underground facilities and the storage device 300 and the construction information management system 400 are mounted in a single housing or a single cabinet.

본 실시예에 의하면, 지하시설물 수치도면 제작 장치(500)는 영상장치를 이용한 지하시설물의 시공측량 영상을 현장시스템(100)으로부터 획득하고, 시공측량 영상 등에 기초하여 지하시설물 수치도면을 제작하고, 시공측량 영상을 통해 시공측량 현장을 실시간 모니터링하거나 외부의 요청에 따라 관로정보나 영상정보를 제공할 수 있다.According to this embodiment, the underground facility digital drawing production apparatus 500 acquires a construction survey image of an underground facility using an image device from the field system 100, and produces a digital drawing of the underground facility based on the construction survey image, and the like, The construction survey site can be monitored in real time through the construction survey image, or pipeline information or video information can be provided according to external requests.

도 3은 도 2의 현장시스템에 의한 지하시설물 시공측량 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 그리고 도 4는 도 2의 현장시스템에 의한 또 다른 지하시설물 시공측량 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.3 is a flow chart for explaining a method for surveying the construction of underground facilities by the on-site system of FIG. 2. And Figure 4 is a flow chart for explaining another underground facility construction survey process by the field system of Figure 2.

도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 지하시설물 시공측량 방법은 먼저 장비 설치 위치를 지정하고 좌표측점(coordinate points, CP)을 선정한다(S31). 장비 설치 위치는 매설되는 지하시설물의 시공 구간이 잘 보이는 지점이 바람직하다. 장비는 카메라를 포함하고, 카메라는 스테레오 카메라를 포함한다.Referring to FIG. 3, in the method of surveying the construction of underground facilities according to the present embodiment, first, an equipment installation location is designated and coordinate points (CP) are selected (S31). The installation location of the equipment is preferably a point where the construction section of the underground facility to be buried is clearly visible. The equipment includes a camera, and the camera includes a stereo camera.

좌표측점은 촬영되는 영상 내에서 해당 지점을 잘 식별할 수 있도록 소정의 형태나 모양으로 표식될 수 있다. 좌표측점의 좌표는, 카메라에 부착되는 방위각센서와 자이로센서의 정보 즉, 카메라의 위치 및 자세와 관련된 정보에 기초하여 기계좌표로 산출될 수 있다.The coordinate measuring point may be marked in a predetermined shape or shape so that the corresponding point can be well identified in the image being photographed. The coordinates of the coordinate measuring point may be calculated as machine coordinates based on information about the azimuth sensor and the gyro sensor attached to the camera, that is, information related to the position and posture of the camera.

또한, 좌표측점의 지구좌표나 기계좌표는, 다른 실시예에서, GPS 수신기, GNSS(Global Navigation Satellite System) 수신기 등의 측량장비를 이용하여 측량될 수 있으나, 본 실시예에서는 스테레오 카메라에 의한 시공측량 영상을 이용함으로써 측량장비에 의한 위치 측량을 생략할 수 있다.In addition, the earth coordinates or machine coordinates of the coordinate measuring point may be surveyed using surveying equipment such as a GPS receiver and a GNSS (Global Navigation Satellite System) receiver in another embodiment, but in this embodiment, construction surveying by a stereo camera By using images, it is possible to omit location surveying by survey equipment.

다음, 카메라의 한 장의 영상에 포함되는 임의의 표식점(threshould points, TP)으로서 3개 이상의 지점들을 선정한다(S32). GNSS 수신기, 방위각센서 그리고 자이로센서를 사용하는 경우, 표식점은 바로 기계좌표로 취득될 수 있다.Next, three or more points are selected as threshold points (TP) included in one image of the camera (S32). When using a GNSS receiver, azimuth sensor, and gyro sensor, the marker points can be acquired directly in machine coordinates.

좌표측점이나 표식점에 대한 식별자(ID)와 지구좌표 또는 기계좌표는 선정 정보로서 네트워크를 통해 지하시설물 수치도면 제작 장치에 제공될 수 있다(S31 및 S32 참조).The identifier (ID) for the coordinate station or mark point and the earth coordinate or machine coordinate may be provided as selection information to the apparatus for producing a digital drawing of an underground facility through a network (see S31 and S32).

다음, 장비 설치 위치에 카메라 등의 영상장치를 설치하고, 미리 설치한 표식점들을 한 화면에서 모두 볼 수 있도록 촬영 환경을 구축한다(S33). 촬영 환경 구축에 대한 완료 신호는 현장시스템의 컴퓨팅 장치에 수신되고, 수신된 완료 신호에 응하여 카메라의 촬영이 시작될 수 있다.Next, an imaging device such as a camera is installed at the equipment installation location, and a photographing environment is established so that the previously installed mark points can be viewed on one screen (S33). The completion signal for the construction of the shooting environment is received by the computing device of the field system, and shooting of the camera may be started in response to the received completion signal.

다음, 현장시스템은 영상장치를 통해 시공 과정을 실시간 촬영하고(S34), 촬영한 영상을 자체 저장장치 혹은 네트워크 상의 저장장치에 저장할 수 있다(S35). 시공측량 영상을 저장한 저장장치는 지하시설물 수치도면 제작 장치가 접근하도록 설정될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.Next, the on-site system can capture the construction process in real time through the imaging device (S34), and store the captured image in its own storage device or a storage device on the network (S35). The storage device storing the construction survey image may be set to access the underground facility digital drawing production device, but is not limited thereto.

그리고, 실시간 촬영되는 시공측량 영상은 현장시스템에 의해 네트워크 상의 지하시설물 수치도면 제작 장치나 그 시공정보관리시스템에 실시간 중계되거나 전송될 수 있다. 이를 위해, 현장시스템은 중계모드가 활성 상태인지를 판단하고(S37), 판단 결과에 따라 네트워크 상에 영상 즉 시공측량 영상을 실시간 제공하여 원격지에 중계할 수 있다(S38).In addition, the construction survey image photographed in real time may be relayed or transmitted in real time to an underground facility digital drawing production apparatus on a network or its construction information management system by a field system. To this end, the on-site system may determine whether the relay mode is active (S37), and provide an image, that is, a construction survey image on the network in real time according to the determination result, and relay it to a remote location (S38).

본 실시예에서 스테레오 카메라에 의해 생성된 시공측량 영상은 디지털 방식에 의한 이미지 처리 과정을 거칠 수 있다. 이미지 처리는 캘리브레이션(calibration) 데이터를 생성하고, 캘리브레이션 데이터에 기초하여 영상 정렬을 수행하고, 영상정렬된 영상을 정규화하는 과정을 포함할 수 있다.In this embodiment, the construction survey image generated by the stereo camera may be subjected to a digital image processing process. Image processing may include generating calibration data, performing image alignment based on the calibration data, and normalizing the image aligned image.

한편, 전술한 현장시스템에 의한 시공측량 방법을 다른 측면에서 살펴보면, 먼저 현장시스템의 제어부 혹은 프로세서는 지하시설물의 시공 현장을 촬영하는 스테레오 카메라를 통해 시공측량 영상을 생성할 수 있다(S41). 시공측량 영상은 좌표측점에 대한 제1 정보와 표식점에 대한 제2 정보가 포함될 수 있다.On the other hand, looking at the construction survey method by the above-described field system from another aspect, first, the control unit or processor of the field system may generate a construction survey image through a stereo camera that photographs the construction site of an underground facility (S41). The construction survey image may include first information about a coordinate station and second information about a mark point.

다음, 제어부는 좌표측면에 대한 식별자를 부여하고(S42), 표식점들에 대한 식별자를 부여한다(S43).Next, the control unit assigns an identifier for the coordinate side (S42), and assigns an identifier for the marker points (S43).

다음, 시공정보 및 식별자를 저장한다(S44). 저장된 시공정보와 식별자는 네트워크를 통해 지하시설물 수치도면 제작 장치에 제공될 수 있다.Next, the construction information and the identifier are stored (S44). The stored construction information and identifier may be provided to the underground facility digital drawing production apparatus through the network.

그리고, 제어부는 현재 작동 모드가 중계모드인지를 판단하고(S45), 중계 모드이면, 네트워크 상의 특정 상대방에게 시공측정 영상을 중계할 수 있다(S46). 물론, 중계모드가 아닌 경우 또는 미리 설정된 작동 환경에서 특정 저장장치에 기저장된 시공측정 영상은 접근이 허용된 사용자 단말, 관리자 단말 혹은 상대방 단말에 대하여 공유될 수 있다(S47).Then, the control unit determines whether the current operating mode is a relay mode (S45), and if the relay mode, may relay the construction measurement image to a specific counterpart on the network (S46). Of course, when not in a relay mode or in a preset operating environment, the construction measurement image previously stored in a specific storage device may be shared with a user terminal, an administrator terminal, or a counterpart terminal to which access is allowed (S47).

도 5는 도 2의 지하시설물 수치도면 제작 장치의 구성에 대한 개략도이다.5 is a schematic diagram of the configuration of the apparatus for producing a digital drawing of underground facilities of FIG. 2.

도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 지하시설물 수치도면 제작 장치(200)는 관로판독부(210), 3차원좌표화처리부(220), 수치도면제작부(230) 및 영상변환부(240)를 포함하며, 이러한 구성을 통해 영상장치로부터 획득한 시공측량 영상과 선정 정보(좌표측점 식별자, 좌표측점 좌표, 표식점 식별자들, 표식점 좌표들)에 기초하여 수치도면을 제작한다.Referring to FIG. 5, the apparatus 200 for producing a digital drawing of an underground facility according to the present embodiment includes a pipeline reading unit 210, a 3D coordinate processing unit 220, a digital drawing production unit 230, and an image conversion unit 240. And, through this configuration, a digital drawing is produced based on the construction survey image and selection information (coordinate station identifier, coordinate station coordinates, marker point identifiers, marker point coordinates) acquired from the imaging device.

각 구성요소를 설명하면, 관로판독부(210)는 관로판독시스템의 일종으로서 인공지능(artificial intelligent, AI) 알고리즘을 이용하여 시공측량 영상에서 관로를 탐지하고, 해당 관로의 영상좌표를 추출한다. 탐지 혹은 추출에 따른 관련 정보는 저장장치에 저장될 수 있다.In describing each component, the pipeline reading unit 210 detects a pipeline from a construction survey image using an artificial intelligent (AI) algorithm as a kind of a pipeline reading system, and extracts the image coordinates of the pipeline. Related information according to detection or extraction may be stored in a storage device.

3차원좌표화처리부(220)는 3차원좌표화시스템의 일종으로서 시공측량 영상의 평면좌표 즉 영상좌표(영상좌표계 상의 좌표)를 스테레오 영상 기술을 이용하여 3차원좌표(기계좌표계 상의 좌표)로 변환하고, 사전에 측량된 지점(CP, TP 등)의 절대좌표를 이용하여 기계좌표계를 절대좌표계로 변환한다. 변환에 따른 관련 정보는 저장장치에 저장될 수 있다.The 3D coordinate processing unit 220 is a type of 3D coordinate system, which converts the plane coordinates of the construction survey image, that is, the image coordinates (coordinates on the image coordinate system) into 3D coordinates (coordinates on the machine coordinate system) using stereo image technology. And, using the absolute coordinates of the previously surveyed points (CP, TP, etc.), the machine coordinate system is converted into an absolute coordinate system. Related information according to the conversion may be stored in a storage device.

영상변환부(230)는 영상변환시스템의 일종으로서 사전에 측량된 임의의 지점들(TP)의 절대좌표를 이용하여 관로판독부(210)에 의해 탐지된 관로영상을 수치지도에 대응하여 와핑(warping)한다. 또한, 영상변환부(230)는 와핑된 수치지도를 수치지도의 도엽규격에 맞게 편집할 수 있다. 와핑되거나 편집된 수치지도는 저장장치에 저장될 수 있다.As a kind of image conversion system, the image conversion unit 230 warps the pipeline image detected by the pipeline reading unit 210 by using the absolute coordinates of the predetermined points TP measured in advance in response to a digital map. warping). In addition, the image conversion unit 230 may edit the warped digital map according to the map standard of the digital map. The warped or edited numerical map can be stored in the storage device.

이와 같이, 본 실시예에서는 시공측정 영상을 3차원좌표화 과정과 와핑 과정을 통해 처리하여 지하시설물에 대한 수치도면을 제작할 수 있다.As described above, in the present embodiment, the construction measurement image can be processed through a 3D coordinate process and a warping process to produce a digital drawing for an underground facility.

수치도면제작부(240)는 수치도면제작시스템의 일종으로서 3차원좌표화처리부(220)에 의해 절대좌표로 변환된 관로정보를 미리 설정되어 있는 수치지도 및 지하시설물도작성규칙에 맞게 투영평면에 연속된 선(line)으로 자동 작성한다. 작성되는 지하시설물 및 속성정보는 사용자가 사용자 인터페이스를 통해 추가정보를 입력하거나 편집하거나 저장할 수 있다.The digital drawing production unit 240 is a kind of digital drawing production system, and the pipeline information converted to absolute coordinates by the three-dimensional coordinate processing unit 220 is continuously connected to the projection plane according to the preset digital map and underground facility drawing rules. It is automatically created as a line. The created underground facility and attribute information can be entered, edited, or saved by the user through the user interface.

수치도면제작부(240)는 도엽코드, 지형코드, 지하시설물 레이어코드 및 속성코드를 포함한 표준코드를 사용하여 지하시설물도를 제작할 수 있다. 도엽코드 및 지형코드는 수치지도작업작업규칙에서 정한 기준에 따르고, 지하시설물 레이어코드 및 속성코드는 국립지리원장이 정한 기준에 따를 수 있다. 예를 들어, 수치도면제작부(240)는 지하시설물의 종류별로 미리 설정된 기본색상을 사용하여 구분할 수 있다. 상수도시설은 청색, 하수도시설은 보라색, 가스시설은 황색, 통신시설은 녹색, 전기시설은 적색, 송유관시설은 갈색, 그리고 난방열관시설은 주황색으로 각각 구분하여 표시할 수 있다.The digital drawing production unit 240 may produce an underground facility map using a standard code including a map code, a terrain code, an underground facility layer code, and an attribute code. Mapping codes and topographic codes may comply with the standards set by the Digital Mapping Work Rules, and underground facilities layer codes and attribute codes may comply with the standards set by the National Geographic Institute. For example, the digital drawing production unit 240 may classify each type of underground facility using a preset basic color. Water supply facilities can be labeled in blue, sewer facilities in purple, gas facilities in yellow, communication facilities in green, electric facilities in red, oil pipeline facilities in brown, and heating and heat pipe facilities in orange.

또한, 수치도면제작부(240)는 정위치편집 과정을 통해 표준코드 및 기호(심볼)를 사용하여 도엽단위로 위치편집을 수행할 수 있고, 정위치편집이 완료된 파일은 별도로 저장할 수 있다.In addition, the numerical drawing production unit 240 may perform position editing in units of maps using standard codes and symbols (symbols) through the position editing process, and may separately store a file for which the position editing is completed.

또한, 수치도면제작부(240)는 정위치편집된 지하시설물에 대하여 필요한 대상을 점, 선, 면 또는 이들의 조합의 기하학적인 형태로 편집하고, 그에 대한 설명이나 속성을 부기하는 구조화편집 과정을 수행할 수 있다. 속성은 관계법령에 의하여 요구되는 필요 사항을 포함할 수 있고, 속성 또는 속성자료는 도형자료와 서로 연계되어 저장될 수 있다.In addition, the digital drawing production unit 240 edits the necessary objects for the location-edited underground facilities in a geometric form of points, lines, planes, or combinations thereof, and performs a structured editing process in which descriptions or attributes are added. can do. Attributes may include necessary matters required by related laws, and attributes or attribute data may be stored in association with graphic data.

전술한 지하시설물 수치도면 제작 장치(200)는 프로그램을 저장하는 메모리와 이 메모리에 연결되어 프로그램을 수행하는 프로세서를 구비할 수 있다. 프로그램은 입력되는 CP 및 TP 식별자와 좌표 및 시공측량 영상에 기초하여 지하시설물 수치도면을 제작하는 일련의 과정을 수행하기 위한 소프트웨어 또는 소프트웨어 모듈을 포함할 수 있다.The above-described apparatus 200 for producing a digital drawing of underground facilities may include a memory storing a program and a processor connected to the memory to perform a program. The program may include software or a software module for performing a series of processes of producing a digital drawing of an underground facility based on the input CP and TP identifiers, coordinates, and construction survey images.

소프트웨어 모듈은 관로판독부(210)의 기능을 수행하기 위한 수단이나 이에 대응하는 기능 모듈(제1 모듈), 3차원좌표화처리부(220)의 기능을 수행하기 위한 수단이나 이에 대응하는 기능 모듈(제2 모듈), 수치도면제작부(230)의 기능을 수행하기 위한 수단이나 이에 대응하는 기능 모듈(제3 모듈), 및 영상변환부(240)의 기능을 수행하기 위한 수단이나 이에 대응하는 기능 모듈(제4 모듈)을 포함할 수 있다.The software module is a means for performing a function of the pipeline reading unit 210, a function module corresponding thereto (a first module), a means for performing a function of the 3D coordinate processing unit 220, or a function module corresponding thereto ( A second module), a means for performing a function of the digital drawing production unit 230 or a function module corresponding thereto (a third module), and a means for performing a function of the image conversion unit 240 or a function module corresponding thereto (4th module) may be included.

전술한 프로세서는 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤유닛, 주문형 반도체, 프로그램 로직 컨트롤러와 순차 논리회로(하드웨어 방식) 등을 구비하거나 이들 중 적어도 어느 하나로 대체될 수 있다. 그리고 메모리는 롬(ROM), 램(RAM), 하드디스크, 기타 기록매체 등을 포함할 수 있다.The above-described processor may be provided with a microprocessor, a microcontrol unit, a custom semiconductor, a program logic controller and a sequential logic circuit (hardware method), or may be replaced by at least one of them. In addition, the memory may include a ROM, a RAM, a hard disk, and other recording media.

도 6a 및 도 6b는 도 5의 지하시설물 수치도면 제작 장치의 영상변환부의 주요 작동 과정을 설명하기 위한 예시도이다.6A and 6B are exemplary views for explaining a main operation process of an image conversion unit of the apparatus for producing a digital drawing of an underground facility of FIG. 5.

도 6a 및 도 6b를 참조하면, 본 실시예에 따른 영상변환부는 도 6a의 관로(50)를 촬영한 수치측량 영상(241)에 포함된 표식점들(TP1 내지 TP4)의 절대좌표들을 수지지도의 대응 절대좌표의 지점들(absolute points, AP; 절대점)로 각각 이동시키는 방식으로 수치측량 영상(241) 즉 관로영상을 와핑(warping)할 수 있다.6A and 6B, the image conversion unit according to the present embodiment maps the absolute coordinates of the mark points TP1 to TP4 included in the numerical survey image 241 photographed with the pipe 50 of FIG. 6A. It is possible to warp the numerical survey image 241, that is, the conduit image, by moving each of the corresponding absolute points (AP) to the corresponding absolute points (AP).

다시 말해서, 도 6b에 도시한 바와 같이 영상변환부는 와핑 과정에서 제1 표식점(TP1)을 제1 절대점(AP1)으로, 제2 표식점(TP2)을 제2 절대점(AP2)으로, 제3 표식점(TP3)을 제3 절대점(AP3)으로, 그리고 제4 표식점(TP4)을 제4 절대점(AP4)으로 각각 끌고 이동하는 방식으로 수치측량 영상을 와핑할 수 있다.In other words, as shown in FIG. 6B, the image conversion unit uses the first mark point TP1 as the first absolute point AP1, the second mark point TP2 as the second absolute point AP2 in the warping process, The numerical survey image can be warped by dragging and moving the third mark point TP3 to the third absolute point AP3 and the fourth mark point TP4 to the fourth absolute point AP4.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 시공정보 관리시스템의 구성에 대한 개략도이다.7 is a schematic diagram of a configuration of a construction information management system according to another embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 시공정보 관리시스템(500)은 전술한 관로판독부(210), 3차원 좌표화 처리부(220), 영상변환부(230) 및 수치도면 제작부(240)에 더하여 실시간 모니터링 제어부(410), 사용자인터페이스(user interface, UI) 제어부(420), 영상정보 관리부(430), 관로정보 관리부(440) 및 정보제공부(450)를 구비할 수 있다.Referring to FIG. 7, the construction information management system 500 according to the present embodiment includes the aforementioned pipe reading unit 210, a three-dimensional coordinate processing unit 220, an image conversion unit 230, and a digital drawing production unit 240. In addition, a real-time monitoring control unit 410, a user interface (UI) control unit 420, an image information management unit 430, a pipeline information management unit 440, and an information providing unit 450 may be provided.

모니터링 제어부(410)는 네트워크를 통해 현장시스템에 연결되고 현장시스템에서 실시간 중계하는 시공측량 영상을 모니터링장치의 화면에 제공할 수 있다.The monitoring control unit 410 may provide a construction survey image connected to the site system through a network and relayed in real time from the site system on the screen of the monitoring device.

사용자인터페이스(이하 간략히 'U/I'라고 함) 제어부(420)는 사용자 단말의 영상정보 조회, 관로정보 조회 등의 조회 메시지를 수신하고, 수신한 조회 메시지에 대응하는 내부 요청 메시지나 내부 제어 신호를 영상정보 관리부(430), 관로정보 관리부(440) 등에 전달할 수 있다.User interface (hereinafter referred to as'U/I' for short) The control unit 420 receives an inquiry message such as video information inquiry and pipeline information inquiry of the user terminal, and an internal request message or an internal control signal corresponding to the received inquiry message. May be transmitted to the image information management unit 430, the pipeline information management unit 440, and the like.

U/I 제어부(420)는 유선 또는 무선 네트워크를 통해 사용자 단말이 접근할 수 있는 사용자 인터페이스(422)를 구비할 수 있다. 사용자 인터페이스(422)는 모니터링, 영상정보 조회, 관로영상 조회, 정보출력 등을 위한 적어도 하나 이상의 화면이나 화면 영역을 구비할 수 있다. 이러한 사용자 인터페이스에서 사용자는 매설된 관로정보를 조회하거나 시공에 관한 영상정보를 조회할 수 있다. 즉, UI 제어부(420)는 조회 가능한 정보로서 공사 영상, 지하시설물의 3차원 맵(map), 관로 수치도면, 정규화된 관로 이미지 등을 제공할 수 있다.The U/I control unit 420 may include a user interface 422 that can be accessed by a user terminal through a wired or wireless network. The user interface 422 may include at least one screen or screen area for monitoring, image information inquiry, pipeline image inquiry, information output, and the like. In this user interface, the user can search information on buried pipelines or view image information on construction. That is, the UI controller 420 may provide a construction image, a three-dimensional map of an underground facility, a numerical map of a pipe, a normalized pipe image, and the like as information that can be viewed.

영상정보 관리부(430)는 U/I 제어부(420) 등에서 입력되는 내부 요청 메시지나 내부 제어 신호에 포함된 영상정보에 기초하여 해당 영상정보를 저장장치에서 추출할 수 있다.The image information management unit 430 may extract the corresponding image information from the storage device based on an internal request message input from the U/I controller 420 or the image information included in an internal control signal.

관로정보 관리부(440)는 U/I 제어부(420) 등에서 입력되는 내부 요청 메시지나 내부 제어 신호에 포함된 관로정보에 기초하여 해당 관로정보를 저장장치에서 추출할 수 있다.The pipeline information management unit 440 may extract the corresponding pipeline information from the storage device based on the pipeline information included in the internal request message or the internal control signal input from the U/I controller 420 or the like.

정보제공부(450)는 영상정보 관리부(430)나 관로정보 관리부(440)에서 제공하는 정보나 데이터를 사용자 단말에 제공할 수 있다. 정보제공부(450)는 U/I 제어부(420)나 네트워크 상의 VLR(visitor location register) 또는 HLR(home location register)을 통해 사용자 단말의 고유 식별자를 제공받을 수 있다. 고유 식별자는 모바일 전화번호, 인터넷 프로토콜(internet protocol, IP) 주소, 맥(MAC: media access control) 주소 등을 포함할 수 있다.The information providing unit 450 may provide information or data provided by the image information management unit 430 or the pipeline information management unit 440 to the user terminal. The information providing unit 450 may receive a unique identifier of a user terminal through the U/I control unit 420, a visitor location register (VLR) or a home location register (HLR) on a network. The unique identifier may include a mobile phone number, an Internet protocol (IP) address, a media access control (MAC) address, and the like.

또한, 정보제공부(450)는 사용자 인터페이스를 통해 조회된 맵, 도면 또는 이미지를 미리 설정된 구역 전체에 대하여 제공하거나 특정 지점에 대하여 제공할 수 있다. 이러한 맵, 도면 또는 이미지는 캐드 파일(dwg, dxf), 쉐이프 파일(.shp), pdf 파일 등의 파일 형태를 구비할 수 있다.In addition, the information providing unit 450 may provide a map, a drawing, or an image searched through a user interface for the entire preset area or for a specific point. Such a map, drawing, or image may have a file format such as a CAD file (dwg, dxf), a shape file (.shp), or a pdf file.

전술한 모니터링 제어부(410), U/I 제어부(420), 영상정보 관리부(430), 관로정보 관리부(440) 및 정보제공부(450)는 시공 정보 관리 시스템에 대응될 수 있다. 그리고 시공 정보 관리 시스템은 사용자 인터페이스를 포함할 수 있다.The above-described monitoring control unit 410, U/I control unit 420, image information management unit 430, pipeline information management unit 440, and information providing unit 450 may correspond to a construction information management system. And the construction information management system may include a user interface.

전술한 실시예에 의하면, 스테레오 카메라를 이용하여 지하시설물에 대한 시공측량 영상을 취득하고 시공측량 영상을 3차원 영상모델링을 통해 해당 지하시설물에 대한 수치도면을 효과적으로 제작할 수 있으며, 이러한 구성을 통해 토목 공사 현장의 매설된 지하시설물 위에 측량작업자가 직접 올라가서 지하시설물의 시공측량을 수행해야하는 위험성을 제거할 수 있다.According to the above-described embodiment, it is possible to obtain a construction survey image for an underground facility using a stereo camera, and effectively produce a numerical drawing for the corresponding underground facility through 3D image modeling of the construction survey image. It is possible to eliminate the risk of having to perform construction surveys of underground facilities by a surveyor climbing directly on the buried underground facilities at the construction site.

즉, 종래 기술에서는 측량작업자들에 의한 지하시설물탐사 및 측량과 지하시설물 원도 작성의 과정들을 수행하면서 인적 물적 비효율성과 안전사고의 발생 위험이 있었지만, 본 실시예에 의하면 영상장치를 통해 얻은 시공측량 영상에 기초하여 지하시설물 수치도면을 실질적으로 전산 편집 과정만을 통해 제작할 수 있다.That is, in the prior art, there was a risk of human and material inefficiency and safety accidents while performing the processes of underground facility exploration and survey by survey workers and the creation of the original map of underground facilities, but according to this embodiment, construction survey obtained through the image device Based on the video, digital drawings of underground facilities can be produced through only the computational editing process.

또한, 본 실시예에 의하면, 영상장치에 의한 시공측량 영상에 더하여 GNSS 수신기 등의 측량장비를 이용한 좌표측점과 표식점을 부가하는 간단한 방법을 이용하여 스테레오 영상의 좌표계를 3차원 절대좌표계로 변환하고 이를 토대로 지하시설물의 수치도면을 효과적으로 제작할 수 있으며, 그에 의해 지하에 매립되는 상수도 관로, 하수도 관로, 통신 관로, 송배수관 등의 지하시설물에 대한 위치 정보, 관로 정보, 시공 정보 등을 매우 효율적으로 획득하고 관리할 수 있다. 아울러, 스테레오 카메라의 상태나 자세 및 위치에 관한 정보를 이용하면 영상 내 좌표측점과 표식점에 대한 절대좌표를 바로 구할 수 있음은 물론이다.In addition, according to the present embodiment, the coordinate system of the stereo image is converted into a three-dimensional absolute coordinate system by using a simple method of adding a coordinate measuring point and a mark point using a surveying equipment such as a GNSS receiver in addition to the construction survey image by an image device. Based on this, it is possible to effectively produce digital drawings of underground facilities, thereby obtaining location information, pipeline information, and construction information about underground facilities such as water supply pipes, sewer pipes, communication pipes, water supply and drainage pipes that are buried underground. And manage. In addition, it goes without saying that the absolute coordinates of the coordinate station and the mark point in the image can be obtained immediately by using information on the state, posture, and position of the stereo camera.

본 발명은 도면을 참조한 실시예를 중심으로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점은 자명하다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described centering on the embodiments with reference to the drawings, this is only exemplary, and it is obvious that various modifications and other equivalent embodiments are possible from those of ordinary skill in the art. Accordingly, the true technical scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

Claims (5)

스테레오 카메라로 지하시설물의 시공상태를 촬영한 시공측량 영상을 사용하여 지하시설물에 대한 관로판독과 3차원좌표화를 수행하고 지하시설물에 대한 수치도면을 자동으로 제작하는 지하시설물 수치도면 제작 장치에 의한, 실시간 지하시설물 시공측량 방법으로서,
상기 스테레오 카메라에 연결되는 현장시스템의 컴퓨팅 장치에 의해,
상기 스테레오 카메라가 설치되는 좌표측점에 대한 제1 정보와 상기 좌표측점 주변의 3개 이상의 표식점들에 대한 제2 정보를 가진 시공측정 영상을 생성하는 단계;
상기 시공측정 영상과 관련하여 상기 좌표측점에 대한 제1 식별자를 부여하는 단계;
상기 시공측정 영상과 관련하여 상기 표식점들에 대한 제2 식별자들을 부여하는 단계; 및
상기 제1 식별자와 상기 제2 식별자들 및 상기 제1 식별자의 제1 영상좌표와 상기 제2 식별자들의 제2 영상좌표들을 저장하는 단계;를 포함하고,
상기 좌표측점과 상기 표식점들은 상기 스테레오 카메라의 한 장의 영상에 포함되며,
상기 제1 식별자, 상기 제1 영상좌표, 상기 제2 식별자들, 및 상기 제2 영상좌표들은 상기 시공측정 영상에 기초하여 지하시설물의 수치도면을 제작하는 장치에 전달되며,
상기 시공측정 영상을 받는 지하시설물 수치도면 제작 장치는, 인공지능 알고리즘을 이용하여 상기 시공측량 영상에서 관로를 탐지하고 탐지한 관로의 영상좌표를 추출하며, 상기 제1 정보와 상기 제2 정보를 토대로 상기 영상좌표를 3차원좌표로 변환하고 상기 시공측량 영상 내 상기 좌표측점 및 상기 표식점들의 절대좌표를 이용하여 상기 3차원좌표를 절대좌표로 변환하며, 상기 표식점들의 절대좌표를 이용하여 상기 관로를 포함한 관로영상을 수치지도의 대응 절대좌표의 지점들로 각각 이동시키는 와핑(warping) 과정을 수행하며, 상기 3차원좌표에서 절대좌표로 변환되고 상기 와핑 과정을 통해 처리된 관리정보를 미리 설정되어 있는 수치지도 또는 지하시설물도 작성규칙에 맞게 투영평면에 연속된 선으로 작성하는 지하시설물 시공측량 방법.
By using a construction survey image photographing the construction status of underground facilities with a stereo camera, it is possible to read the pipeline and make 3D coordinates for the underground facilities and automatically produce the digital drawings for the underground facilities. , As a real-time underground facility construction survey method,
By a computing device of the field system connected to the stereo camera,
Generating a construction measurement image having first information about a coordinate station where the stereo camera is installed and second information about three or more marker points around the coordinate station;
Assigning a first identifier for the coordinate measurement point in relation to the construction measurement image;
Assigning second identifiers to the marking points in relation to the construction measurement image; And
Storing the first identifier, the second identifiers, a first image coordinate of the first identifier and second image coordinates of the second identifiers; Including,
The coordinate measuring point and the marking points are included in one image of the stereo camera,
The first identifier, the first image coordinate, the second identifiers, and the second image coordinates are transmitted to a device for producing a digital drawing of an underground facility based on the construction measurement image,
The apparatus for producing a digital drawing of an underground facility receiving the construction measurement image detects a pipe from the construction survey image using an artificial intelligence algorithm and extracts the image coordinates of the detected pipe, based on the first information and the second information. Converts the image coordinates to 3D coordinates, converts the 3D coordinates into absolute coordinates using the absolute coordinates of the coordinate station and the marker points in the construction survey image, and uses the absolute coordinates of the marker points to the pipeline Performs a warping process of moving the pipeline image including the to points of the corresponding absolute coordinates of the digital map, and the management information converted from the 3D coordinates to the absolute coordinates and processed through the warping process is preset Construction survey method for underground facilities in which a digital map or underground facilities is created with a continuous line on the projection plane in accordance with the creation rules
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 시공측량 영상을 원격지에서 실시간 모니터링하도록 중계하는 단계를 더 포함하는 지하시설물 시공측량 방법.
The method according to claim 1,
An underground facility construction survey method further comprising the step of relaying the construction survey image to be monitored in real time at a remote location.
스테레오 카메라로 지하시설물의 시공상태를 촬영한 시공측량 영상을 사용하여 지하시설물에 대한 관로판독과 3차원좌표화를 수행하고 지하시설물에 대한 수치도면을 자동으로 제작하는, 지하시설물 시공측량 기반의 지하시설물 수치도면 제작 장치로서,
인공지능 알고리즘을 이용하여 시공측량 영상에서 관로를 탐지하고 탐지한 관로의 영상좌표를 추출하는 관로판독부;
지하시설물 시공 현장에서 스테레오 카메라가 설치되는 좌표측점에 대한 제1 정보와 상기 카메라의 한 장의 영상에 포함되는 3개 이상의 표식점들에 대한 제2 정보를 토대로 상기 영상좌표를 3차원좌표로 변환하고, 상기 시공측량 영상 내 상기 좌표측점 및 상기 표식점들의 절대좌표를 이용하여 상기 3차원좌표를 절대좌표로 변환하는 3차원좌표화처리부;
상기 표식점들의 절대좌표를 이용하여 상기 관로를 포함한 관로영상을 수치지도의 대응 절대좌표의 지점들로 각각 이동시키는 와핑(warping) 과정을 수행하는 영상변환부; 및
상기 3차원좌표화처리부에 의해 절대좌표로 변환되고 상기 와핑 과정을 통해 처리된 관리정보를 미리 설정되어 있는 수치지도 또는 지하시설물도 작성규칙에 맞게 투영평면에 연속된 선으로 작성하는 수치도면제작부;
를 포함하고,
상기 수치도면제작부는 도엽코드, 지형코드, 지하시설물 레이어코드 및 속성코드를 포함한 표준코드를 사용하여 지하시설물도를 제작하고, 정위치편집 과정을 통해 표준코드 및 기호를 사용하여 도엽단위로 위치편집을 수행하고 정위치편집이 완료된 파일을 저장하며, 정위치편집된 지하시설물에 대하여 필요한 대상을 점, 선, 면 또는 이들의 조합의 기하학적인 형태로 편집하고 편집한 대상에 대한 설명이나 속성을 부기하는 구조화편집 과정을 수행하며,
상기 제1 정보는 상기 좌표측점에 대응하는 제1 식별자와 상기 제1 식별자의 제1 영상좌표를 포함하고, 상기 제2 정보는 상기 표식점들에 대한 제2 식별자들과 상기 제2 식별자들의 제2 영상좌표들을 포함하며, 상기 좌표측점과 상기 표식점들은 상기 스테레오 카메라의 한 장의 영상에 포함되는 지하시설물 수치도면 제작 장치.
Underground facility construction survey-based underground facility construction survey, which performs pipeline reading and 3D coordinates for underground facilities, and automatically produces digital drawings for underground facilities using a construction survey image photographing the construction status of underground facilities with a stereo camera. As a facility digital drawing production device,
A pipeline reading unit that detects a pipeline from a construction survey image using an artificial intelligence algorithm and extracts image coordinates of the detected pipeline;
Converting the image coordinates into 3D coordinates based on the first information on the coordinate station where the stereo camera is installed at the underground facility construction site and the second information on three or more marker points included in one image of the camera And a three-dimensional coordinate processing unit for converting the three-dimensional coordinates into absolute coordinates by using the absolute coordinates of the coordinate measurement points and the mark points in the construction survey image;
An image conversion unit performing a warping process of moving the pipe image including the pipe to the corresponding absolute coordinate points of the digital map by using the absolute coordinates of the mark points; And
A digital drawing production unit that converts the management information into absolute coordinates by the three-dimensional coordinate processing unit and creates the management information processed through the warping process as a continuous line on the projection plane in accordance with a preset digital map or underground facility drawing rule;
Including,
The digital drawing production unit produces maps of underground facilities using standard codes including map codes, terrain codes, underground facilities layer codes and attribute codes, and edits the location in units of maps using standard codes and symbols through the correct location editing process. And save the file that has been edited in position, edit the required object for the location-edited underground facility in a geometric form of points, lines, planes, or combinations thereof, and add a description or attribute of the edited object Performing the structured editing process,
The first information includes a first identifier corresponding to the coordinate station and a first image coordinate of the first identifier, and the second information includes second identifiers for the marker points and a second identifier of the second identifiers. 2 An apparatus for producing a digital drawing of an underground facility including image coordinates, wherein the coordinate station and the mark points are included in one image of the stereo camera.
청구항 4에 있어서,
네트워크를 통해 연결되는 사용자 단말로부터 시공정보 또는 관로정보에 대한 정보 요청 메시지를 수신하고, 상기 정보 요청 메시지에 응하여 상기 스테레오 카메라에 연결된 현장시스템으로부터 획득한 지하시설물 매립을 위한 토목 공사 현장의 실시간 모니터링 정보, 시공측량 영상, 상기 시공정보 또는 상기 관로정보를 상기 사용자 단말에 제공하기 위한 사용자 인터페이스를 더 포함하는 지하시설물 수치도면 제작 장치.
The method of claim 4,
Real-time monitoring information of a civil engineering site for landfilling an underground facility obtained from a field system connected to the stereo camera in response to receiving an information request message for construction information or pipeline information from a user terminal connected through a network, and in response to the information request message , An apparatus for producing a digital drawing of an underground facility further comprising a user interface for providing a construction survey image, the construction information, or the pipeline information to the user terminal.
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