KR102177686B1 - 터널점검 자동 영상촬영 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터널점검 자동 영상촬영 장치에 관한 것으로, 복수개의 GPS(Global Positioning System) 위성을 이용하여 위도, 경도 및 고도 정보를 수신 받아 해당 차량의 현재 위치와 순간 차량속도 및 이의 측정시간 정보를 포함한 GPS 정보를 획득하는 GPS 수신모듈과, 복수개의 카메라부를 이용하여 점검대상 터널의 내부 벽면을 촬영하고 해당 점검대상 터널의 내부 벽면 영상획득정보를 출력하는 점검터널 영상획득모듈과, 레이저 빔을 송출하여 점검대상 터널의 내부 벽면에 반사되어 돌아오는 레이저 빔을 수신함에 따라 해당 점검대상 터널의 진입 및 진출여부를 확인하는 터널 높이측정모듈과, 해당 차량의 구동축에서 차량의 이동정보를 획득하는 차량 구동축 센서모듈과, 도로 상에 구비된 각 점검대상 터널의 이름, 위치, 높이, 입구 및 출구의 GPS 정보를 비롯하여 각 점검대상 터널과 대응되는 도로 정보를 각 점검터널별로 데이터베이스(DB)화하여 저장하는 저장모듈과, GPS 수신모듈로부터 해당 차량의 현재 GPS 정보를 실시간으로 제공받아 저장모듈에 미리 저장된 각 점검대상 터널의 입구 및 출구의 GPS 정보와 비교하여 접근하는 점검대상 터널의 입구 위치를 기반으로 해당 차량의 진행방향 및 점검대상 터널을 결정하고, 터널 높이측정모듈을 통해 결정된 점검대상 터널의 진입으로 판단 시 점검터널 영상획득모듈에 구비된 각 카메라부를 이용하여 결정된 점검대상 터널의 내부 벽면 촬영이 시작되도록 점검터널 영상획득모듈의 동작을 제어하며, 결정된 점검대상 터널의 내부 벽면의 촬영 시작과 동시에 점검터널 영상획득모듈로부터 출력된 점검대상 터널의 내부 벽면 영상의 위치를 특정하기 위해 차량 구동축 센서모듈로부터 해당 차량의 이동정보를 제공받아 이를 기반으로 해당 차량의 이동속도와 관계없이 결정된 점검대상 터널의 입구로부터 일정한 간격으로 해당 점검대상 터널의 내부 벽면 영상정보가 획득되도록 차량 구동축 센서모듈 및 점검터널 영상획득모듈의 동작을 제어하며, 터널 높이측정모듈을 통해 결정된 점검대상 터널의 진출로 판단 시 점검터널 영상획득모듈에 구비된 각 카메라부의 촬영이 종료되도록 점검터널 영상획득모듈의 동작을 제어하는 제어모듈을 포함함으로써, 자동으로 점검대상 터널 내부의 벽면을 촬영하여 사진으로 점검대상 터널 벽면의 이상 여부를 점검할 수 있는 효과가 있다.

Description

터널점검 자동 영상촬영 장치{AUTOMATIC PHOTOGRAPHY FOR TUNNEL INSPECTION APPARATUS}

본 발명은 터널점검 자동 영상촬영 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 터널점검의 자동화를 위한 터널점검 자동 영상촬영 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 터널 구조물은 아치 형태로 구조적으로는 상대적으로 안정한 형태이지만, 밀폐된 터널 구조상 대피하기에 어렵고 최근 건설되는 터널은 장대 터널이 많아 한번 사고가 나면 대형 사고로 이어질 가능이 높다.

이러한 터널 구조물의 어둡고 밀폐된 특성상 현장을 방문하여 육안으로 점검해야 하는 현재의 터널 점검 방식은 안전 점검을 어렵게 하고 있다.

기존에 터널 구조물의 안전 점검은 도보로 이동하며, 직접 눈으로 관찰하거나, 트레일러에 촬영 장비와 발전기를 싣고, 차량의 운행을 차단한 후 저속으로 촬영하여 분석하는 방법이 있다.

기존의 터널점검 장비는 이동 속도가 약 10km 내외로 매우 느려, 터널을 차단해야 하는 문제를 여전히 가지고 있고, 동영상으로 촬영하여 점검을 위해 영상을 변환하는 시간과 비용이 많이 들고 휴먼 에러(Human Error)의 가능성 또한 높은 문제가 있다.

국내 공개특허 제10-2013-0124605호(2013.11.15.공개)

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 기존에 인력으로 시행하던 터널점검을 초고속의 카메라와 다양한 정보통신기술(ICT) 센서를 융합한 과학적 점검 방식을 도입하여, 정차 없이 점검대상 터널의 주행만으로 점검하고자 하는 터널 영상을 촬영하고, 지속적으로 촬영한 데이터는 빅데이터화하여 변화 추이를 관찰할 수 있도록 과학적이고 체계적인 점검대상 터널의 관리를 수행할 수 있도록 한 터널점검 자동촬영 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 차량에 장착된 카메라 및 터널 높이측정을 이용하여 점검대상 터널 내부로 진입하는 동시에 차량에 설치된 카메라가 자동으로 점검대상 터널 내부의 벽면을 촬영하여 사진으로 점검대상 터널 벽면의 이상 여부를 점검할 수 있도록 이루어지는 터널점검의 자동화를 위한 터널점검 자동촬영 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 차량에 장착된 카메라의 초점 위치변경 동작을 위한 카메라 렌즈구동모듈을 이용하여 점검대상 터널의 높이정보에 대응되는 기 설정된 카메라의 렌즈 위치정보를 기반으로 해당 카메라의 초점 위치를 자동으로 변경시킴으로써, 보다 선명하고 정확한 점검대상 터널의 내부 벽면 영상을 획득할 수 있도록 한 터널점검 자동촬영 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 차량에 장착된 카메라의 초점 위치변경 동작을 위한 카메라 렌즈구동모듈 및 터널 높이측정모듈을 이용하여 점검대상 터널의 실시간 높이 정보에 따라 카메라의 렌즈 위치정보에 맞게 카메라의 초점 위치를 실시간 자동으로 변경시킴으로써, 보다 선명하고 정확한 점검대상 터널의 내부 벽면 영상을 획득할 수 있도록 한 터널점검 자동촬영 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 차량에 장착된 복수의 카메라로부터 각 촬영된 영상의 영상 스티칭 기능을 이용하여 영상의 펼침 및 이음보정을 수행한 후, 영상 보정된 해당 점검대상 터널 영상을 기반으로 영상처리 및 특징점을 추출하여, 특징점의 종류와 수에 따라 기 설정된 균열패턴 정보와 비교하여 자동으로 해당 점검대상 터널의 균열여부를 판단함으로써, 약 0.5mm 이하의 균열을 정확하게 자동으로 식별할 수 있을 뿐만 아니라 터널의 안정성을 효과적으로 확보할 수 있도록 한 터널점검 자동촬영 장치를 제공하는데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면은, 차량 내에 탑재되며, 복수개의 GPS(Global Positioning System) 위성을 이용하여 위도, 경도 및 고도 정보를 수신 받아 해당 차량의 현재 위치와 순간 차량속도 및 이의 측정시간 정보를 포함한 GPS 정보를 획득하는 GPS 수신모듈; 차량의 상부에 장착되며, 복수개의 카메라부를 이용하여 점검대상 터널의 내부 벽면을 촬영하고 해당 점검대상 터널의 내부 벽면 영상획득정보를 출력하는 점검터널 영상획득모듈; 차량의 상부에 장착되며, 레이저 빔을 송출하여 점검대상 터널의 내부 벽면에 반사되어 돌아오는 레이저 빔을 수신함에 따라 해당 점검대상 터널의 진입 및 진출여부를 확인하는 터널 높이측정모듈; 차량의 구동축에 장착되며, 해당 차량의 구동축에서 차량의 이동정보를 획득하는 차량 구동축 센서모듈; 도로 상에 구비된 각 점검대상 터널의 이름, 위치, 높이, 입구 및 출구의 GPS 정보를 비롯하여 각 점검대상 터널과 대응되는 도로 정보를 각 점검터널별로 데이터베이스(DB)화하여 저장하는 저장모듈; 및 상기 GPS 수신모듈로부터 해당 차량의 현재 GPS 정보를 실시간으로 제공받아 상기 저장모듈에 미리 저장된 각 점검대상 터널의 입구 및 출구의 GPS 정보와 비교하여 접근하는 점검대상 터널의 입구 위치를 기반으로 해당 차량의 진행방향 및 점검대상 터널을 결정하고, 상기 터널 높이측정모듈을 통해 상기 결정된 점검대상 터널의 진입으로 판단 시 상기 점검터널 영상획득모듈에 구비된 각 카메라부를 이용하여 상기 결정된 점검대상 터널의 내부 벽면 촬영이 시작되도록 상기 점검터널 영상획득모듈의 동작을 제어하며, 상기 결정된 점검대상 터널의 내부 벽면의 촬영 시작과 동시에 상기 점검터널 영상획득모듈로부터 출력된 점검대상 터널의 내부 벽면 영상의 위치를 특정하기 위해 상기 차량 구동축 센서모듈로부터 해당 차량의 이동정보를 제공받아 이를 기반으로 해당 차량의 이동속도와 관계없이 상기 결정된 점검대상 터널의 입구로부터 일정한 간격으로 해당 점검대상 터널의 내부 벽면 영상정보가 획득되도록 상기 차량 구동축 센서모듈 및 상기 점검터널 영상획득모듈의 동작을 제어하며, 상기 터널 높이측정모듈을 통해 상기 결정된 점검대상 터널의 진출로 판단 시 상기 점검터널 영상획득모듈에 구비된 각 카메라부의 촬영이 종료되도록 상기 점검터널 영상획득모듈의 동작을 제어하는 제어모듈을 포함하는 터널점검 자동촬영 장치를 제공하는 것이다.

여기서, 상기 점검터널 영상획득모듈에 구비된 각 카메라부의 초점 위치변경 동작을 수행하기 위한 복수의 카메라 렌즈구동모듈이 더 구비됨이 바람직하다.

바람직하게, 상기 저장모듈은, 각 점검대상 터널의 높이 정보에 대응되는 각 카메라부의 렌즈 위치 정보를 각 점검터널별로 데이터베이스(DB)화하여 더 저장할 수 있다.

바람직하게, 상기 제어모듈은, 상기 저장모듈로부터 상기 결정된 점검대상 터널에 대응되는 각 카메라부의 렌즈 위치 정보를 제공받아 이를 기반으로 상기 결정된 점검대상 터널에 대응되는 각 카메라부의 렌즈 위치 정보에 맞게 각 카메라부의 초점 위치가 변경되도록 각 카메라 렌즈구동모듈의 동작을 제어할 수 있다.

바람직하게, 상기 터널 높이측정모듈은, 상기 점검터널 영상획득모듈에 구비된 각 카메라부와 동일한 높이 위치에 배치될 수 있다.

바람직하게, 상기 제어모듈은, 상기 터널 높이측정모듈로부터 상기 결정된 점검대상 터널의 높이 정보를 실시간으로 제공받아 이를 기반으로 상기 결정된 점검대상 터널의 실시간 높이 정보에 따라 상기 저장모듈에 저장된 각 카메라부의 렌즈 위치 정보에 맞게 각 카메라부의 초점 위치가 실시간 변경되도록 각 카메라 렌즈구동모듈의 동작을 제어할 수 있다.

바람직하게, 상기 터널 높이측정모듈은, 상기 제어모듈의 제어에 따라 레이저 빔을 송출하는 레이저 빔 발신부; 및 상기 제어모듈의 제어에 따라 상기 레이저 빔 발신부로부터 송출되어 점검대상 터널의 내부 벽면에 반사되어 돌아오는 레이저 빔을 수신하는 레이저 빔 수신부를 포함하여 이루어질 수 있다.

바람직하게, 상기 차량 구동축 센서모듈은, 해당 차량의 측면, 수평 및 수직의 동적인 움직임을 제어하는 차량 동적 제어(Vehicle Dynamic Control, VDC) 시스템 또는 운행기록 자기진단 장치(On Board Diagnostics, OBD)를 이용하여 해당 차량의 구동축에서 차량의 이동정보를 획득할 수 있다.

바람직하게, 상기 점검터널 영상획득모듈은, 상기 제어모듈의 제어에 따라 동일한 평행 위치의 영상을 동시에 얻을 수 있도록 서로 동기화된 3개의 제1 내지 제3 카메라부를 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 제1 카메라부는, 점검대상 터널의 중앙부 벽면을 촬영하도록 배치될 수 있다.

바람직하게, 상기 제2 카메라부는, 상기 제1 카메라부로부터 촬영된 영상의 좌측 테두리 부분과 상기 제2 카메라부로부터 촬영된 영상의 우측 테두리 부분이 서로 겹쳐지게 점검대상 터널의 중앙부 좌측 벽면을 촬영하도록 배치될 수 있다.

바람직하게, 상기 제3 카메라부는, 상기 제1 카메라부로부터 촬영된 영상의 우측 테두리 부분과 상기 제3 카메라부로부터 촬영된 영상의 좌측 테두리 부분이 서로 겹쳐지게 점검대상 터널의 중앙부 우측 벽면을 촬영하도록 배치될 수 있다.

바람직하게, 상기 제어모듈은, 상기 점검터널 영상획득모듈의 제1 내지 제3 카메라부로부터 각각 촬영된 영상의 겹쳐진 모서리 부분에 상기 터널 높이측정모듈의 레이저 빔을 통해 레이저 포인터를 조사하여 표시되도록 상기 터널 높이측정모듈의 동작을 제어할 수 있다.

바람직하게, 상기 제어모듈은, 상기 점검터널 영상획득모듈의 제1 내지 제3 카메라부로부터 각각 촬영된 영상의 겹쳐진 모서리 부분에 표시된 레이저 포인터를 기준으로 영상 스티칭(stitching) 기능을 이용하여 상기 제1 내지 제3 카메라부로부터 각각 촬영된 영상이 동일한 평행 위치에 평면형태의 사진으로 펼쳐짐과 아울러 앞/뒤 영상이 서로 연속적으로 이어지도록 영상의 펼침 및 이음보정을 수행할 수 있다.

바람직하게, 상기 제어모듈은, 상기 영상의 펼침 및 이음보정이 수행된 해당 점검대상 터널 영상과 함께 상기 영상의 펼침 및 이음보정이 수행된 해당 점검대상 터널 영상에 대응하는 해당 점검대상 터널의 길이/폭 위치 정보, 해당 점검대상 터널 입구로부터의 길이 정보 및 촬영시간 정보를 비롯하여 해당 점검대상 터널의 이름 및 위치 정보를 포함한 터널점검 촬영 영상관련 정보데이터들을 생성한 후, 상기 생성된 터널점검 촬영 영상관련 정보데이터들을 별도의 저장모듈에 각 점검대상 터널별로 데이터베이스(DB)화하여 저장하거나 별도의 통신모듈 및 통신망을 통해 적어도 하나의 관리자 단말 또는 터널관리 서버로 전송되도록 제어할 수 있다.

바람직하게, 각 관리자 단말은, 미리 탑재된 터널점검관리 어플리케이션 서비스를 통해 상기 생성된 터널점검 촬영 영상관련 정보데이터들을 제공받아 이를 해당 관리자가 시각적으로 볼 수 있도록 디스플레이 화면에 표시할 수 있다.

바람직하게, 상기 터널관리 서버는, 상기 생성된 터널점검 촬영 영상관련 정보데이터들을 제공받아 이를 기반으로 각 점검대상 터널별로 상기 영상의 펼침 및 이음보정이 수행된 해당 점검대상 터널 영상과 함께 상기 영상의 펼침 및 이음보정이 수행된 해당 점검대상 터널 영상에 대응하는 해당 점검대상 터널의 길이/폭 위치 정보, 해당 점검대상 터널 입구로부터의 길이 정보 및 촬영시간 정보를 비롯하여 해당 점검대상 터널의 이름 및 위치 정보를 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리할 수 있다.

바람직하게, 상기 터널관리 서버는, 적어도 하나의 클라이언트 단말의 요청에 응답해서 클라우드 컴퓨팅 서비스를 제공하고, 각 클라이언트 단말을 통해 각 점검대상 터널별 터널점검 촬영 영상관련 정보데이터들을 다운로드받을 수 있도록 클라우드 웹서비스를 제공하며, 각 점검대상 터널별로 터널점검 촬영 영상관련 정보데이터들을 데이터베이스(DB)화하여 저장할 경우, 대칭 또는 비대칭 암호화 방식을 이용하여 각 점검대상 터널별로 터널점검 촬영 영상관련 정보데이터들을 암호화하여 저장함과 아울러 상기 암호화된 각 점검대상 터널별 터널점검 촬영 영상관련 정보데이터들을 복호화할 수 있는 복호화 키가 각 클라이언트 단말로 전송되도록 서비스를 제공할 수 있다.

바람직하게, 각 클라이언트 단말은, 상기 터널관리 서버의 클라이언트 회원 로그인 클라우드 웹서비스를 이용하여, 상기 터널관리 서버에 각 점검대상 터널별로 저장된 터널점검 촬영 영상관련 정보데이터들을 실시간으로 검색 및 디스플레이 화면에 표시하고, 해당 클라이언트 회원 로그인 정보와 함께 상기 터널관리 서버로부터 전송된 복호화 키를 이용하여 상기 터널관리 서버에 암호화되어 저장된 각 점검대상 터널별 터널점검 촬영 영상관련 정보데이터들을 복호화하고 이를 실시간으로 검색 및 디스플레이 화면에 표시하며, 상기 터널관리 서버에서 다운로드된 터널점검 관리관련 클라우드 어플리케이션을 통해 상기 터널관리 서버에 각 점검대상 터널별로 저장된 터널점검 촬영 영상관련 정보데이터들을 실시간 검색 및 디스플레이 화면에 표시할 수 있다.

바람직하게, 상기 터널관리 서버는, 상기 생성된 터널점검 촬영 영상관련 정보데이터들을 제공받아 이를 바탕으로 각 점검대상 터널별로 상기 영상의 펼침 및 이음보정이 수행된 각 점검대상 터널 영상과 함께 상기 영상의 펼침 및 이음보정이 수행된 각 점검대상 터널 영상에 대응하는 해당 점검대상 터널의 길이/폭 위치 정보, 해당 점검대상 터널 입구로부터의 길이 정보 및 촬영시간 정보를 비롯하여 각 점검대상 터널의 이름 및 위치 정보를 일별/요일별/주별/월별/분기별/년별로 실시간 GIS(Geographic Information System) 기반 모니터링 할 수 있도록 디스플레이 화면에 표시하는 서비스를 제공할 수 있다.

바람직하게, 상기 제어모듈은, 상기 영상의 펼침 및 이음보정 수행된 해당 점검대상 터널 영상을 기반으로 휘도보상, 노이즈 제거, 에지(Edge) 검출, 및 에지(Edge) 선명화의 영상처리 작업을 수행함과 아울러 균열 검출을 위한 균열 특징점(Feature)을 추출한 후, 상기 영상처리 작업 및 균열 특징점 추출이 수행된 해당 점검대상 터널 영상의 정보를 바탕으로 특징점(Feature)의 종류와 수에 따라 기 설정된 균열패턴 정보와 비교하여 자동으로 해당 점검대상 터널의 균열여부를 판단할 수 있다.

바람직하게, 상기 균열 특징점(Feature)의 추출을 위한 에지(Edge) 성분은, 해당 점검대상 터널 내부에 존재하는 물결무늬에 의한 에지(Edge)들과 균열과의 차이를 나타낼 수 있는 무작위성(Randomness), 해당 점검대상 터널 내부의 표시인 선과 균열을 판단할 수 있는 선형성(Linearity), 비정상성(Eccentricity), 견고성(Solidity), 또는 선 길이(Line Length) 성분 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 제어모듈은, 해당 점검대상 터널의 균열여부 판단에 따라 기 설정된 균열패턴이 존재할 경우, 해당 균열패턴이 포함된 터널촬영 영상과 함께 해당 균열패턴이 포함된 터널촬영 영상에 대응하는 해당 점검대상 터널의 길이/폭 위치 정보, 해당 점검대상 터널 입구로부터의 길이 정보 및 촬영시간 정보를 비롯하여 해당 점검대상 터널의 이름 및 위치 정보를 포함한 해당 점검대상 터널의 균열발생관련 정보데이터들을 생성한 후, 상기 생성된 해당 점검대상 터널의 균열발생관련 정보데이터들을 별도의 디스플레이 모듈에 표시되도록 제어하거나 별도의 저장모듈에 각 점검대상 터널별로 데이터베이스(DB)화하여 저장되도록 제어할 수 있다.

바람직하게, 상기 제어모듈은, 해당 점검대상 터널의 균열여부 판단에 따라 기 설정된 균열패턴이 존재할 경우, 해당 균열패턴이 포함된 터널촬영 영상과 함께 해당 균열패턴이 포함된 터널촬영 영상에 대응하는 해당 점검대상 터널의 길이/폭 위치 정보, 해당 점검대상 터널 입구로부터의 길이 정보 및 촬영시간 정보를 비롯하여 해당 점검대상 터널의 이름 및 위치 정보를 포함한 해당 점검대상 터널의 균열발생관련 정보데이터들을 생성한 후, 상기 생성된 해당 점검대상 터널의 균열발생관련 정보데이터들을 별도의 통신모듈 및 통신망을 통해 적어도 하나의 관리자 단말 또는 터널관리 서버로 전송되도록 제어할 수 있다.

바람직하게, 각 관리자 단말은, 미리 탑재된 터널점검관리 어플리케이션 서비스를 통해 상기 생성된 해당 점검대상 터널의 균열발생관련 정보데이터들을 제공받아 이를 해당 관리자가 시각적으로 볼 수 있도록 디스플레이 화면에 표시할 수 있다.

바람직하게, 상기 터널관리 서버는, 상기 생성된 해당 점검대상 터널의 균열발생관련 정보데이터들을 제공받아 이를 기반으로 각 점검대상 터널별로 해당 균열패턴이 포함된 터널촬영 영상과 함께 해당 균열패턴이 포함된 터널촬영 영상에 대응하는 해당 점검대상 터널의 길이/폭 위치 정보, 해당 점검대상 터널 입구로부터의 길이 정보 및 촬영시간 정보를 비롯하여 해당 점검대상 터널의 이름 및 위치 정보를 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리할 수 있다.

바람직하게, 상기 터널관리 서버는, 적어도 하나의 클라이언트 단말의 요청에 응답해서 클라우드 컴퓨팅 서비스를 제공하고, 각 클라이언트 단말을 통해 각 점검대상 터널별 점검대상 터널의 균열발생관련 정보데이터들을 다운로드받을 수 있도록 클라우드 웹서비스를 제공하며, 각 점검대상 터널별로 점검대상 터널의 균열발생관련 정보데이터들을 데이터베이스(DB)화하여 저장할 경우, 대칭 또는 비대칭 암호화 방식을 이용하여 각 점검대상 터널별로 점검대상 터널의 균열발생관련 정보데이터들을 암호화하여 저장함과 아울러 상기 암호화된 각 점검대상 터널별 점검대상 터널의 균열발생관련 정보데이터들을 복호화할 수 있는 복호화 키가 각 클라이언트 단말로 전송되도록 서비스를 제공할 수 있다.

바람직하게, 각 클라이언트 단말은, 상기 터널관리 서버의 클라이언트 회원 로그인 클라우드 웹서비스를 이용하여, 상기 터널관리 서버에 각 점검대상 터널별로 저장된 점검대상 터널의 균열발생관련 정보데이터들을 실시간으로 검색 및 디스플레이 화면에 표시하고, 해당 클라이언트 회원 로그인 정보와 함께 상기 터널관리 서버로부터 전송된 복호화 키를 이용하여 상기 터널관리 서버에 암호화되어 저장된 각 점검대상 터널별 점검대상 터널의 균열발생관련 정보데이터들을 복호화하고 이를 실시간으로 검색 및 디스플레이 화면에 표시하며, 상기 터널관리 서버에서 다운로드된 터널점검 관리관련 클라우드 어플리케이션을 통해 상기 터널관리 서버에 각 점검대상 터널별로 저장된 점검대상 터널의 균열발생관련 정보데이터들을 실시간 검색 및 디스플레이 화면에 표시할 수 있다.

바람직하게, 상기 터널관리 서버는, 상기 생성된 점검대상 터널의 균열발생관련 정보데이터들을 제공받아 이를 바탕으로 각 점검대상 터널별로 해당 균열패턴이 포함된 터널촬영 영상과 함께 해당 균열패턴이 포함된 터널촬영 영상에 대응하는 해당 점검대상 터널의 길이/폭 위치 정보, 해당 점검대상 터널 입구로부터의 길이 정보 및 촬영시간 정보를 비롯하여 해당 점검대상 터널의 이름 및 위치 정보를 일별/요일별/주별/월별/분기별/년별로 실시간 GIS(Geographic Information System) 기반 모니터링 할 수 있도록 디스플레이 화면에 표시하는 서비스를 제공할 수 있다.

바람직하게, 상기 제어모듈은, 머신러닝 영상인식 기술을 이용하여 해당 점검대상 터널의 내부 벽면에 대한 균열여부를 자동으로 판단할 수 있다.

바람직하게, 상기 머신러닝 영상인식 기술은, 서포트 벡터 머신(Support Vector Machines, SVM), 인공 신경망(Neural Network, NN), 극학습기계(Extreme Learning Machine, ELM), RBFNN(Radial Basis Function Neural Network), 또는 최접근이웃(K-Nearest Neighborhood, KNN) 알고리즘 기술 중 적어도 하나를 이용할 수 있다.

바람직하게, 상기 제어모듈은, 상기 영상의 펼침 및 이음보정이 수행된 해당 점검대상 터널 영상을 기 설정된 거리에 따라 앞/뒤가 이어진 해당 점검대상 터널 영상으로 다시 분할한 후, 각 분할된 해당 점검대상 터널 영상과 함께 각 분할된 해당 점검대상 터널 영상에 대응하는 해당 점검대상 터널의 길이/폭 위치 정보 및 해당 점검대상 터널 입구로부터의 길이 정보를 별도의 저장모듈에 데이터베이스(DB)화하여 저장되도록 제어할 수 있다.

바람직하게, 상기 제어모듈의 제어에 따라 상기 저장모듈에 각 분할 저장된 해당 점검대상 터널 영상과 함께 이와 대응되는 해당 점검대상 터널의 길이/폭 위치 정보 및 해당 점검대상 터널 입구로부터의 길이 정보를 사용자가 시각적으로 볼 수 있도록 디스플레이 화면에 표시하는 디스플레이 모듈이 더 포함될 수 있다.

바람직하게, 차량의 상부에 장착되며, 상기 제어모듈의 제어에 따라 상기 GPS 수신모듈을 통해 점검대상 터널의 결정 시 터널점검 중임을 다른 차량의 운전자에게 알리기 위한 기 설정된 터널점검 메시지를 표시하는 LED 알림판이 더 구비될 수 있다.

바람직하게, 상기 제어모듈은, 상기 터널 높이측정모듈로부터 측정된 높이 값이 기 설정된 기준 높이 값보다 작을 경우 상기 결정된 점검대상 터널의 진입으로 판단하고, 상기 터널 높이측정모듈로부터 측정된 높이 값이 무한대일 경우 상기 결정된 점검대상 터널의 진출로 판단할 수 있다.

바람직하게, 상기 기준 높이 값은, 상기 저장모듈에 저장된 해당 점검대상 터널의 높이 값보다 크게 설정될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 터널점검 자동촬영 장치에 따르면, 기존에 인력으로 시행하던 터널점검을 초고속의 카메라와 다양한 정보통신기술(ICT) 센서를 융합한 과학적 점검 방식을 도입하여, 정차 없이 점검대상 터널의 주행만으로 점검하고자 하는 터널 영상을 촬영하고, 지속적으로 촬영한 데이터는 빅데이터화하여 변화 추이를 관찰할 수 있도록 과학적이고 체계적인 점검대상 터널의 관리를 수행할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 차량에 장착된 카메라 및 레이저 거리측정을 이용하여 점검대상 터널 내부로 진입하는 동시에 차량에 설치된 카메라가 자동으로 점검대상 터널 내부의 벽면을 촬영하여 사진으로 점검대상 터널 벽면의 이상 여부를 점검할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 차량에 장착된 카메라의 초점 위치변경 동작을 위한 카메라 렌즈구동모듈을 이용하여 점검대상 터널의 높이정보에 대응되는 기 설정된 카메라의 렌즈 위치정보를 기반으로 해당 카메라의 초점 위치를 자동으로 변경시킴으로써, 보다 선명하고 정확한 점검대상 터널의 내부 벽면 영상을 획득할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 차량에 장착된 카메라의 초점 위치변경 동작을 위한 카메라 렌즈구동모듈 및 레이저 거리측정모듈을 이용하여 점검대상 터널의 실시간 높이 정보에 따라 카메라의 렌즈 위치정보에 맞게 카메라의 초점 위치를 실시간 자동으로 변경시킴으로써, 보다 선명하고 정확한 점검대상 터널의 내부 벽면 영상을 획득할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 차량에 장착된 복수의 카메라로부터 각 촬영된 영상의 영상 스티칭 기능을 이용하여 영상의 펼침 및 이음보정을 수행한 후, 영상 보정된 해당 점검대상 터널 영상을 기반으로 영상처리 및 특징점을 추출하여, 특징점의 종류와 수에 따라 기 설정된 균열패턴 정보와 비교하여 자동으로 해당 점검대상 터널의 균열여부를 판단함으로써, 약 0.5mm 이하의 균열을 정확하게 자동으로 식별할 수 있을 뿐만 아니라 터널의 안정성을 효과적으로 확보할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 터널 구간에서 정차하지 않고 시속 약 80Km 이상으로 운행하여 촬영한 영상에서 약 0.5mm 이하 균열의 식별이 가능한 영상 촬영 및 터널 내 거리 오차 약 ㅁ5m 이하의 영상 촬영이 가능한 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터널점검 자동촬영 장치가 차량에 장착된 상태를 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터널점검 자동촬영 장치를 설명하기 위한 전체적인 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 적용된 점검터널 영상획득모듈을 통해 터널 영상을 획득하는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 적용된 제어모듈을 통해 영상의 펼침 및 이음보정을 수행하는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 적용된 관리자 단말을 설명하기 위한 구체적인 블록 구성도이다.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다.

첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들(실행 엔진)에 의해 수행될 수도 있으며, 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다.

그리고, 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명되는 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능들을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있으며, 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하며, 또한 그 블록들 또는 단계들이 필요에 따라 해당하는 기능의 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터널점검 자동촬영 장치가 차량에 장착된 상태를 나타낸 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터널점검 자동촬영 장치를 설명하기 위한 전체적인 블록 구성도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 적용된 점검터널 영상획득모듈을 통해 터널 영상을 획득하는 과정을 설명하기 위한 개념도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 적용된 제어모듈을 통해 영상의 펼침 및 이음보정을 수행하는 과정을 설명하기 위한 개념도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 적용된 관리자 단말을 설명하기 위한 구체적인 블록 구성도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터널점검 자동촬영 장치는, 크게 GPS 수신모듈(100), 점검터널 영상획득모듈(200), 터널 높이측정모듈(300), 차량 구동축 센서모듈(400), 저장모듈(500), 제어모듈(600), 및 전원공급모듈(700) 등을 포함하여 이루어진다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 터널점검 자동촬영 장치는 카메라 렌즈구동모듈(800), 통신모듈(900), 디스플레이 모듈(930), LED 알림판(950) 등을 더 포함할 수 있다. 한편, 도 1 내지 도 5에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 본 발명의 일 실시예에 따른 터널점검 자동촬영 장치는 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 가질 수도 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 터널점검 자동촬영 장치의 구성요소들에 대해 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

GPS 수신모듈(100)은 차량(10) 내에 탑재되어 있으며, 복수개의 GPS(Global Positioning System) 위성(20)을 이용하여 위도, 경도 및 고도 정보를 수신 받아 해당 차량의 현재 위치와 순간 차량속도 및 이의 측정시간 정보를 포함한 GPS 정보를 획득하는 기능을 수행한다.

점검터널 영상획득모듈(200)은 차량(10)의 상부에 장착되어 있으며, 복수개의 카메라부(210a 내지 210c)를 이용하여 점검대상 터널(30)의 내부 벽면을 촬영하고 해당 점검대상 터널(30)의 내부 벽면 영상획득정보를 출력하는 기능을 수행한다.

또한, 점검터널 영상획득모듈(200)은 제어모듈(600)의 제어에 따라 동일한 평행 위치의 영상을 동시에 얻을 수 있도록 서로 동기화된 3개의 제1 내지 제3 카메라부(210a 내지 210c)를 포함하여 이루어짐이 바람직하다.

이때, 제1 카메라부(210a)는 점검대상 터널(30)의 중앙부 벽면을 촬영하도록 배치됨이 바람직하다.

제2 카메라부(210b)는 제1 카메라부(210a)로부터 촬영된 영상의 좌측 테두리 부분과 제2 카메라부(210b)로부터 촬영된 영상의 우측 테두리 부분이 서로 겹쳐지게 점검대상 터널(30)의 중앙부 좌측 벽면을 촬영하도록 배치됨이 바람직하다.

제3 카메라부(210c)는 제1 카메라부(210a)로부터 촬영된 영상의 우측 테두리 부분과 제3 카메라부(210c)로부터 촬영된 영상의 좌측 테두리 부분이 서로 겹쳐지게 점검대상 터널(30)의 중앙부 우측 벽면을 촬영하도록 배치됨이 바람직하다.

이러한 제1 내지 제3 카메라부(210a 내지 210c)는 어두운 곳에서도 촬영이 가능한 적외선(IR) 카메라 또는 고체촬상소자(Charge Coupled Device, CCD) 카메라 등을 포함하여 이루어짐이 바람직하지만, 이에 국한하지 않으며, 통상의 PC 카메라의 일종으로 현재 가장 일반적으로 사용되고 있는 USB(Universal Serial Bus) 카메라, 연속적인 동영상을 촬영할 수 있는 통상의 비디오 카메라(Video Camera), 특정 장소의 영상을 촬영할 수 있는 카메라 또는 장치(예컨대, IP 카메라, 열화상 카메라, CCTV 등)라면 어느 것이든 가능하다.

이때, 상기 고체촬상소자(CCD) 카메라는 광학부와 고체촬상소자(CCD)와 이를 구동하는 구동부로 구성되며, 상기 광학부를 통해 상기 고체촬상소자(CCD)에 입력된 비트맵 데이터를 획득한다. 상기 비트맵 데이터는 정지 영상의 이미지 데이터와 동영상 데이터를 모두 포함할 수 있다.

그리고, 상기 USB 카메라는 기본적으로 카메라와, 인터페이스부와, USB 호스트 등으로 구성되어 있으며, 상기 카메라와 인터페이스부의 사이에는 복수개의 앤드포인트(Endpoint)들이 구성되며, 그들 중 하나는 스냅 샷 전용 앤드포인트로 사용되고 다른 하나는 화상 전용 앤드포인트로 사용된다.

상기 카메라는 입력 화상을 디지탈 데이터로 처리하여 상기 인터페이스부로 출력되고, 상기 인터페이스부는 앤드포인트를 통해 입력되는 디지탈 데이터를 USB 표준 사양에 맞게 변환시켜 상기 USB 호스트로 전송하며, 상기 USB 호스트는 전달된 디지탈 데이터를 자신의 모니터에 디스플레이 하거나 화상 통신을 위해 상대방 USB 호스트로 전송하는 기능을 한다.

한편, 도면에 도시되진 않았지만, 점검터널 영상획득모듈(200)에는 통상적으로 이미지 센서(Image Sensor)와, 이미지 신호처리기(Image Signal Processor, ISP)와, 백 엔드 칩(Back_End Chip) 등을 포함한다.

상기 이미지 센서는 렌즈로부터 입사된 빛에 의해 형성되는 촬상 신호를 가공되지 않은 Bayer RGB 포맷 데이터로 출력한다. 상기 이미지 신호처리기(ISP)는 상기 Bayer RGB 포맷 데이터를 RGB 포맷 데이터로 변환하고, 이를 디스플레이 장치의 화면 출력에서 요구되는 YUV 포맷 데이터로 변환하여 출력한다.

상기 백 엔드 칩은 상기 이미지 신호처리기(ISP)로부터 출력된 YUV 포맷 데이터를 처리하여 디스플레이 장치의 화면을 통해 촬영된 이미지를 출력하는 것을 포함하는 카메라 모듈 제어를 담당하는 것으로, 이러한 백 엔드 칩으로는 모바일 스위칭 모뎀(Mobile Switching Modem, MSM) 또는 디지털 신호 처리기(Digital Signal Processor, DSP)가 이용될 수 있다. 한편, 상기 이미지 신호처리기(ISP) 및/또는 백 엔드 칩은 후술하는 제어모듈(300)에 포함되어 구성될 수도 있다.

즉, 점검터널 영상획득모듈(200)의 제1 내지 제3 카메라부(210a 내지 210c)를 이용하여 촬영을 하면, 렌즈로부터 입사된 빛에 의해 형성되는 촬상 신호에 따라 상기 이미지 센서가 가공되지 않은 Bayer RGB 포맷 데이터를 IIC(Inter Integrated Circuit) 방식의 통신을 이용하여 출력하고, 이를 수신한 이미지 신호처리기(ISP)는 이를 실제의 RGB 포맷 데이터로 변환하고, 이 RGB 포맷 데이터를 디스플레이 화면 출력에서 요구되는 즉, 이미지 처리를 위한 백 엔드 칩에서 요구되는 YUV 포맷 데이터로 변환하여 IIC(Inter Integrated Circuit) 방식의 통신을 이용하여 출력한다. 그러면, 상기 백 엔드 칩은 수신된 YUV 포맷 데이터를 처리하여 디스플레이 장치의 화면을 통해 촬영된 이미지를 출력한다.

터널 높이측정모듈(300)은 차량(10)의 상부에 장착되어 있으며, 레이저 빔을 송출하여 점검대상 터널(30)의 내부 벽면에 반사되어 돌아오는 레이저 빔을 수신함에 따라 해당 점검대상 터널(30)의 진입 및 진출여부를 확인하는 기능을 수행한다.

또한, 터널 높이측정모듈(300)은 점검터널 영상획득모듈(200)에 구비된 각 카메라부(210a 내지 210c)와 동일한 높이 위치에 배치됨이 바람직하다.

이러한 터널 높이측정모듈(300)은 제어모듈(600)의 제어에 따라 레이저 빔을 송출하는 레이저 빔 발신부(310)와, 제어모듈(600)의 제어에 따라 레이저 빔 발신부(310)로부터 송출되어 점검대상 터널(30)의 내부 벽면에 반사되어 돌아오는 레이저 빔을 수신하는 레이저 빔 수신부(330)를 포함하여 이루어짐이 바람직하다.

여기서, 레이저 빔 발신부(310)는 펄스 레이저 빔을 집광하고, 집광된 상기 레이저 빔을 측정 대상인 점검대상 터널(30)의 내부 벽면에 반복적으로 발사한다.

또한, 레이저 빔 발신부(310)는 구동 전원 공급으로 제어모듈(600)의 제어명령을 받아 레이저 빔을 발생하는 레이저 빔 발생하는 전자회로인 레이저 다이오드(Laser Diode, LD)가 해당된다.

그리고, 레이저 빔 수신부(330)는 레이저 빔 발신부(310)에서 발사된 레이저 빔이 신호 증폭회로에 의해 증폭되어 목표물인 점검대상 터널(30)에서 산란한 후, 반사되어 되돌아오는 것을 수신한다.

더욱 정확하게는 레이저 빔 수신부(330)의 광학 렌즈부가 목표물인 점검대상 터널(30)에서 산란 후, 반사되어 되돌아오는 레이저 빔을 수신한다.

한편, 레이저 빔 수신부(330)는 아발란체 포토다이오드(Avalanche Photo Diode, APD)가 해당될 수 있으며, 또한, 발생되는 주파수 위상차 보정으로 측정거리 값을 선형화할 수 있어, 오차가 없이 정확한 거리측정을 할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

다른 한편, 본 발명의 일 실시예에 적용된 터널 높이측정모듈(300)은 레이저 빔을 이용하여 터널의 높이를 측정하였지만, 이에 국한하지 않으며, 초음파 센서부(미도시)를 통해 터널의 높이를 측정할 수도 있다.

즉, 상기 초음파 센서부는 초음파의 송수신을 이용하여 터널의 높이를 측정하는 기능을 수행하는 것으로서, 송신부에서 초음파를 발생한 후, 터널의 내부 벽면에 반사되어 돌아오는 신호를 수신하여 돌아온 시간을 가지고 높이(=거리)를 측정한다. 대략적인 전파 속도는 대략 공기 중에서 약 340m/s 이기 때문에 이 성질을 가지고 터널의 높이 측정이 가능하다.

차량 구동축 센서모듈(400)은 차량(10)의 구동축에 장착되어 있으며, 해당 차량(10)의 구동축에서 차량(10)의 이동정보를 획득하는 기능을 수행한다.

이러한 차량 구동축 센서모듈(400)은 통상적으로 해당 차량(10)의 측면, 수평 및 수직의 동적인 움직임을 제어하는 차량 동적 제어(Vehicle Dynamic Control, VDC) 시스템 및/또는 운행기록 자기진단 장치(On Board Diagnostics, OBD) 등을 이용하여 해당 차량(10)의 구동축에서 차량의 이동정보를 획득함이 바람직하다.

이때, 운행기록 자기진단 장치(OBD)는 GPS 데이터를 사용할 수 없는 터널 내에서 이동거리 정보를 취득하기 위해, 거리 정보로 환산할 수 있는 속도 정보를 취득한다, 즉, 운행기록 자기진단 장치(OBD)에서 취득한 속도 정보는 거리 정보로 환산하여 촬영하는 영상의 프레임에 거리 정보를 포함하여 저장한다.

예컨대, 영상 촬영이 시작되면 운행기록 자기진단 장치(OBD)의 속도 데이터를 이용하여, 차량의 이동 거리를 계산하여 영상에 터널 입구로부터 거리 이정을 표시할 수 있다.

저장모듈(500)은 도로 상에 구비된 각 점검대상 터널(30)의 이름, 위치, 높이, 입구 및 출구의 GPS 정보를 비롯하여 각 점검대상 터널(30)과 대응되는 도로 정보를 각 점검터널별로 데이터베이스(DB)화하여 저장하는 기능을 수행한다.

또한, 저장모듈(500)은 각 점검대상 터널(30)의 높이 정보에 대응되는 각 카메라부(210a 내지 210c)의 렌즈 위치 정보를 각 점검터널별로 데이터베이스(DB)화하여 저장하는 기능을 수행할 수 있다.

또한, 저장모듈(500)에는 제어모듈(600)을 통해 실행되는 적어도 하나의 프로그램 코드와, 상기 프로그램 코드가 이용하는 적어도 하나의 데이터 셋트를 저장하여 유지할 수 있다.

이러한 저장모듈(500)은 예컨대, 플래시 메모리 타입(Flash Memory type), 하드디스크 타입(Hard Disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(Multimedia Card Micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.

제어모듈(600)은 본 발명의 일 실시예에 따른 터널점검 자동 영상촬영 장치의 전체적인 제어를 수행하는 바, 특히 GPS 수신모듈(100)로부터 해당 차량(10)의 현재 GPS 정보를 실시간으로 제공받아 저장모듈(500)에 미리 저장된 각 점검대상 터널(30)의 입구 및 출구의 GPS 정보와 비교하여 접근하는 점검대상 터널(30)의 입구 위치를 기반으로 해당 차량(10)의 진행방향 및 점검대상 터널(30)을 결정하는 기능을 수행한다.

또한, 제어모듈(600)은 터널 높이측정모듈(300)을 통해 상기 결정된 점검대상 터널(30)의 진입으로 판단 시 점검터널 영상획득모듈(200)에 구비된 각 카메라부(210a 내지 210c)를 이용하여 상기 결정된 점검대상 터널(30)의 내부 벽면 촬영이 시작되도록 점검터널 영상획득모듈(200)의 동작을 제어하는 기능을 수행한다.

또한, 제어모듈(600)은 상기 결정된 점검대상 터널(30)의 내부 벽면의 촬영 시작과 동시에 점검터널 영상획득모듈(200)로부터 출력된 점검대상 터널(30)의 내부 벽면 영상의 위치를 특정하기 위해 차량 구동축 센서모듈(400)로부터 해당 차량의 이동정보를 제공받아 이를 기반으로 해당 차량(10)의 이동속도와 관계없이 상기 결정된 점검대상 터널(30)의 입구로부터 일정한 간격으로 해당 점검대상 터널(30)의 내부 벽면 영상정보가 획득되도록 차량 구동축 센서모듈(400) 및 점검터널 영상획득모듈(200)의 동작을 제어하는 기능을 수행한다.

또한, 제어모듈(600)은 터널 높이측정모듈(300)을 통해 상기 결정된 점검대상 터널(30)의 진출로 판단 시 점검터널 영상획득모듈(200)에 구비된 각 카메라부(210a 내지 210c)의 촬영이 종료되도록 점검터널 영상획득모듈(200)의 동작을 제어하는 기능을 수행한다.

또한, 제어모듈(600)은 저장모듈(500)로부터 상기 결정된 점검대상 터널(30)에 대응되는 각 카메라부(210a 내지 210c)의 렌즈 위치 정보를 제공받아 이를 기반으로 상기 결정된 점검대상 터널(30)에 대응되는 각 카메라부(210a 내지 210c)의 렌즈 위치 정보에 맞게 각 카메라부(210a 내지 210c)의 초점 위치가 변경되도록 각 카메라 렌즈구동모듈(800)의 동작을 제어하는 기능을 수행할 수 있다.

또한, 제어모듈(600)은 터널 높이측정모듈(300)로부터 상기 결정된 점검대상 터널(30)의 높이 정보를 실시간으로 제공받아 이를 기반으로 상기 결정된 점검대상 터널(30)의 실시간 높이 정보에 따라 저장모듈(500)에 저장된 각 카메라부(210a 내지 210c)의 렌즈 위치 정보에 맞게 각 카메라부(210a 내지 210c)의 초점 위치가 실시간 변경되도록 각 카메라 렌즈구동모듈(800)의 동작을 제어하는 기능을 수행할 수 있다.

또한, 제어모듈(600)은 점검터널 영상획득모듈(200)의 제1 내지 제3 카메라부(210a 내지 210c)로부터 각각 촬영된 영상의 겹쳐진 모서리 부분에 터널 높이측정모듈(300)의 레이저 빔을 통해 레이저 포인터를 조사하여 표시되도록 터널 높이측정모듈(300)의 동작을 제어하는 기능을 수행할 수 있다.

또한, 제어모듈(600)은 점검터널 영상획득모듈(200)의 제1 내지 제3 카메라부(210a 내지 210c)로부터 각각 촬영된 영상의 겹쳐진 모서리 부분에 표시된 레이저 포인터를 기준으로 영상 스티칭(stitching) 기능을 이용하여 제1 내지 제3 카메라부(210a 내지 210c)로부터 각각 촬영된 영상이 동일한 평행 위치에 평면형태의 사진으로 펼쳐짐과 아울러 앞/뒤 영상이 서로 연속적으로 이어지도록 영상의 펼침 및 이음보정을 수행할 수 있다.

또한, 제어모듈(600)은 상기 영상의 펼침 및 이음보정이 수행된 해당 점검대상 터널 영상과 함께 상기 영상의 펼침 및 이음보정이 수행된 해당 점검대상 터널 영상에 대응하는 해당 점검대상 터널(30)의 길이/폭 위치 정보, 해당 점검대상 터널 입구로부터의 길이 정보 및 촬영시간 정보를 비롯하여 해당 점검대상 터널(30)의 이름 및 위치 정보를 포함한 터널점검 촬영 영상관련 정보데이터들을 생성한 후, 상기 생성된 터널점검 촬영 영상관련 정보데이터들을 별도의 저장모듈(500)에 각 점검대상 터널별로 데이터베이스(DB)화하여 저장하거나 별도의 통신모듈(900) 및 통신망(40)을 통해 적어도 하나의 관리자 단말(50) 및/또는 터널관리 서버(60)로 전송되도록 제어하는 기능을 수행할 수 있다.

또한, 제어모듈(600)은 상기 영상의 펼침 및 이음보정 수행된 해당 점검대상 터널 영상을 기반으로 휘도보상, 노이즈 제거, 에지(Edge) 검출, 및 에지(Edge) 선명화의 영상처리 작업을 수행함과 아울러 균열 검출을 위한 균열 특징점(Feature)을 추출한 후, 상기 영상처리 작업 및 균열 특징점 추출이 수행된 해당 점검대상 터널 영상의 정보를 바탕으로 특징점(Feature)의 종류와 수에 따라 기 설정된 균열패턴 정보와 비교하여 자동으로 해당 점검대상 터널의 균열여부를 판단하는 기능을 수행할 수 있다.

이때, 상기 균열 특징점(Feature)의 추출을 위한 에지(Edge) 성분은 예컨대, 해당 점검대상 터널 내부에 존재하는 물결무늬에 의한 에지(Edge)들과 균열과의 차이를 나타낼 수 있는 무작위성(Randomness), 해당 점검대상 터널 내부의 표시인 선과 균열을 판단할 수 있는 선형성(Linearity), 비정상성(Eccentricity), 견고성(Solidity), 및/또는 선 길이(Line Length) 성분 중 적어도 하나를 포함함이 바람직하다.

예컨대, 터널 내부에 존재하는 물결무늬에 의한 에지(Edge)들과 균열과의 차이를 나타낼 수 있는 특징점은 무작위성(Randomness)이다. 균열의 에지(Edge)는 하나의 긴 분포를 갖지만, 물결무늬를 이루는 에지(Edge)들은 랜덤(Random)하게 분포되어 있다. 무작위성(Randomness)을 표현할 수 있는 엔트로피(Entropy) 값으로 물결무늬와 균열을 비교해 보면 물결무늬는 큰 무작위성(Randomness) 값을 나타내고, 터널 내 균열은 작은 무작위성(Randomness) 값을 나타낸다.

또한, 터널 내부의 표시인 선과 균열을 판단하는 좋은 특징점은 선형성(linearity)이다. 터널 내 균열은 직선으로 나타나지 않지만, 터널 내부 표시는 직선으로 나타나는 경우가 많다. 터널 내의 조형물 또한 직선으로 표현되는 경우가 많다. 이러한 선형성(linearity)은 허프 변환(Hough Transform)으로 알 수 있다. 허프 변환(Hough Transform)의 직선이 인접해 있고 기울기가 비슷하다면 직선이라고 판단할 수 있다.

그리고, 상기 휘도보상의 영상처리 작업을 살펴보면, 카메라에 의해 촬영된 사진은 그 노출 광량에 따라 밝기가 다르게 나타난다. 외부 빛 노출 요인에 독립적으로 균열을 감지하기 위하여 영상 전체의 휘도 밝기 보상이 필요하다. 예컨대, 외부 빛 노출에 의한 왜곡을 해결하기 위하여 휘도 정규화(Luminance Normalization) 프로세싱이 수행됨이 바람직하다.

상기 노이즈 제거의 영상처리 작업을 살펴보면, 휘도가 충분하지 않은 환경에서의 영상은 노이즈 성분이 많이 포함되어 있다. 이러한 노이즈는 주로 고주파로 이루어져 있기 때문에, 노이즈가 포함되어 있는 영상은 저주파 통과 필터링에 의해 보상되어질 수 있다.

상기 에지(Edge) 검출의 영상처리 작업을 살펴보면, 터널 내 균열은 에지(Edge) 성분으로 표현될 수 있다. 균열을 감지하기 위해서는 터널 안에서 촬영된 영상의 에지(Edge) 성분을 검출하며 얻을 수 있다. 이때, 터널 내 균열 외에 터널자체의 물결무늬 형상과 직선 성분들도 에지(Edge)들로 표현된다. 이런 에지(Edge) 성분들은 앞으로 기계 학습을 통하여 균열인지, 균열이 아닌지 자동으로 판단되어 지게 된다.

상기 에지(Edge) 선명화의 영상처리 작업을 살펴보면, 에지(Edge) 검출에 의하여 얻어진 에지(Edge)들의 선명도를 높이기 위하여 모폴로지 프로세싱(Morphology Processing)을 적용함이 바람직하다.

또한, 제어모듈(600)은 해당 점검대상 터널(30)의 균열여부 판단에 따라 기 설정된 균열패턴이 존재할 경우, 해당 균열패턴이 포함된 터널촬영 영상과 함께 해당 균열패턴이 포함된 터널촬영 영상에 대응하는 해당 점검대상 터널(30)의 길이/폭 위치 정보, 해당 점검대상 터널 입구로부터의 길이 정보 및 촬영시간 정보를 비롯하여 해당 점검대상 터널(30)의 이름 및 위치 정보를 포함한 해당 점검대상 터널의 균열발생관련 정보데이터들을 생성한 후, 상기 생성된 해당 점검대상 터널(30)의 균열발생관련 정보데이터들을 별도의 디스플레이 모듈(930)에 표시되도록 제어하거나 별도의 저장모듈(500)에 각 점검대상 터널별로 데이터베이스(DB)화하여 저장되도록 제어하는 기능을 수행할 수 있다.

또한, 제어모듈(600)은 해당 점검대상 터널(30)의 균열여부 판단에 따라 기 설정된 균열패턴이 존재할 경우, 해당 균열패턴이 포함된 터널촬영 영상과 함께 해당 균열패턴이 포함된 터널촬영 영상에 대응하는 해당 점검대상 터널(30)의 길이/폭 위치 정보, 해당 점검대상 터널 입구로부터의 길이 정보 및 촬영시간 정보를 비롯하여 해당 점검대상 터널(30)의 이름 및 위치 정보를 포함한 해당 점검대상 터널(30)의 균열발생관련 정보데이터들을 생성한 후, 상기 생성된 해당 점검대상 터널(30)의 균열발생관련 정보데이터들을 별도의 통신모듈(900) 및 통신망(40)을 통해 적어도 하나의 관리자 단말(50) 및/또는 터널관리 서버(60)로 전송되도록 제어할 수 있다.

또한, 제어모듈(600)은 머신러닝 영상인식 기술을 이용하여 해당 점검대상 터널(30)의 내부 벽면에 대한 균열여부를 자동으로 판단하는 기능을 수행할 수 있다.

이때, 상기 머신러닝 영상인식 기술은 예컨대, 서포트 벡터 머신(Support Vector Machines, SVM), 인공 신경망(Neural Network, NN), 극학습기계(Extreme Learning Machine, ELM), RBFNN(Radial Basis Function Neural Network), 및/또는 최접근이웃(K-Nearest Neighborhood, KNN) 알고리즘 기술 중 적어도 하나를 이용함이 바람직하다.

일 예로, 상기 서포트 벡터 머신(SVM)을 이용한 터널 내 균열 자동 검출을 살펴보면, 앞서 정한 균열 특징점의 값을 n차원 공간에 매핑할 수 있다. 이렇게 매핑된 정보를 터널 내 균열과 균열이 아닌 부분으로 나누어 주는 뷴류기(Classifier)를 설계할 수 있다.

또한, 제어모듈(600)은 상기 영상의 펼침 및 이음보정이 수행된 해당 점검대상 터널 영상을 기 설정된 거리에 따라 앞/뒤가 이어진 해당 점검대상 터널 영상으로 다시 분할한 후, 각 분할된 해당 점검대상 터널 영상과 함께 각 분할된 해당 점검대상 터널 영상에 대응하는 해당 점검대상 터널(30)의 길이/폭 위치 정보 및 해당 점검대상 터널 입구로부터의 길이 정보를 별도의 저장모듈(500)에 데이터베이스(DB)화하여 저장되도록 제어하는 기능을 수행할 수 있다.

또한, 제어모듈(600)은 터널 높이측정모듈(300)로부터 측정된 높이 값이 기 설정된 기준 높이 값보다 작을 경우 상기 결정된 점검대상 터널(30)의 진입으로 판단하고, 터널 높이측정모듈(300)로부터 측정된 높이 값이 무한대일 경우 상기 결정된 점검대상 터널(30)의 진출로 판단하는 기능을 수행할 수 있다.

이때, 상기 기준 높이 값은 저장모듈(500)에 저장된 해당 점검대상 터널(30)의 높이 값보다 크게 설정됨이 바람직하다.

여기에 설명되는 다양한 실시예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.

하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시예는 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 그러한 실시예들이 제어모듈(600)에 의해 구현될 수 있다.

소프트웨어적인 구현에 의하면, 절차나 기능과 같은 실시예들은 적어도 하나의 기능 또는 작동을 수행하게 하는 별개의 소프트웨어 모듈과 함께 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션에 의해 구현될 수 있다. 또한, 소프트웨어 코드는 저장모듈(500)에 저장되고, 제어모듈(600)에 의해 실행될 수 있다.

그리고, 전원공급모듈(700)은 각 모듈 즉, GPS 수신모듈(100), 점검터널 영상획득모듈(200), 터널 높이측정모듈(300), 차량 구동축 센서모듈(400), 저장모듈(500), 제어모듈(600), 카메라 렌즈구동모듈(800), 통신모듈(900), 디스플레이 모듈(930), 및 LED 알림판(950) 등에 필요한 전원을 공급하는 기능을 수행하는 바, 별도의 휴대용 배터리(Battery)로 구현됨 바람직하거나 차량용 배터리 전원을 사용할 수 있다.

또한, 전원공급모듈(700)에는 도면에 도시되진 않았지만, 외부의 전원 충격으로부터 부품을 보호하고 일정한 전압을 출력하는 기능을 수행하는 전원 관리부(미도시)를 포함할 수 있다.

상기 전원 관리부는 예컨대, ESD(Electro Static Damage) 보호기, 전원 감지기, 정류기 및 전원 차단기 등을 포함하여 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 ESD 보호기는 정전기 또는 급격한 전원 충격으로부터 전장 부품을 보호하도록 구성한다. 상기 전원 감지기는 허용 전압 범위 외의 전압이 유입될 경우 상기 전원 차단기에 차단신호를 보내고, 허용 전압 범위 내에서 전압 변화에 따라 승압 또는 강압 신호를 상기 정류기에 전달하도록 구성한다. 상기 정류기는 입력 전압의 변동을 최소하여 일정한 전압이 공급되도록 상기 전원 감지기의 신호에 따라 승압 또는 강압의 정류 동작을 수행하도록 구성한다. 상기 전원 차단기는 상기 전원 감지기로부터 전달되는 차단 신호에 따라 배터리로부터 공급되는 전원을 차단하도록 구성한다.

추가적으로, 카메라 렌즈구동모듈(800)은 제어모듈(600)의 제어에 따라 점검터널 영상획득모듈(200)에 구비된 각 카메라부(210a 내지 210c)의 초점 위치변경 동작을 수행하는 모듈로서, 각 카메라부(210a 내지 210c)와 대응되게 구비됨이 바람직하다.

예컨대, 카메라 렌즈구동모듈(800)은 제어모듈(600)로부터 생성된 각 카메라부(210a 내지 210c)의 줌(Zoom) 제어신호에 따라 각 카메라부(210a 내지 210c)의 줌(Zoom) 동작을 제어하여 촬영대상의 초점 위치변경(확대 또는 축소) 동작을 수행할 수 있다.

더욱이, 통신모듈(900)은 제어모듈(600)의 제어에 따라 생성되는 정보데이터(예컨대, 터널점검 촬영 영상관련 정보데이터 또는 균열발생관련 정보데이터 등)를 적어도 하나의 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50) 및/또는 터널관리 서버(60)로 송신하도록 유선 및/또는 무선 통신을 수행하는 기능을 수행한다.

한편, 통신모듈(900)과 각 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50) 및/또는 터널관리 서버(60) 간에는 예컨대, 비콘(Beacon), 지그비(ZigBee), 블루투스(Bluetooth), UWB(Ultra Wideband), RFID(Radio Frequency Identification) 및/또는 적외선 통신 중 어느 하나의 근거리 무선 통신 또는 통신망(40)을 통해 연결됨이 바람직하다.

이때, 통신망(40)은 대용량, 장거리 음성 및 데이터 서비스가 가능한 대형 통신망의 고속 기간 망인 통신망이며, 인터넷(Internet) 또는 고속의 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 와이파이(WiFi), 와이기그(WiGig), 와이브로(Wireless Broadband Internet, Wibro), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access, Wimax) 등을 포함하는 차세대 무선 통신망일 수 있다.

상기 인터넷은 TCP/IP 프로토콜 및 그 상위계층에 존재하는 여러 서비스, 즉 HTTP(Hyper Text Transfer Protocol), Telnet, FTP(File Transfer Protocol), DNS(Domain Name System), SMTP(Simple Mail Transfer Protocol), SNMP(Simple Network Management Protocol), NFS(Network File Service), NIS(Network Information Service) 등을 제공하는 전 세계적인 개방형 컴퓨터 네트워크 구조를 의미하며, 통신모듈(900)이 각 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50) 및/또는 터널관리 서버(60)에 접속될 수 있게 하는 환경을 제공한다. 한편, 상기 인터넷은 유선 또는 무선 인터넷일 수도 있고, 이외에도 유선 공중망, 무선 이동 통신망, 또는 휴대 인터넷 등과 통합된 코어망 일 수도 있다.

만약, 통신망(40)이 이동 통신망일 경우 동기식 이동 통신망일 수도 있고, 비동기식 이동 통신망일 수도 있다. 상기 비동기식 이동 통신망의 실시 예로서, WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 방식의 통신망을 들 수 있다. 이 경우 도면에 도시되진 않았지만, 상기 이동 통신망은 예컨대, RNC(Radio Network Controller) 등을 포함할 수 있다. 한편, 상기 WCDMA망을 일 예로 들었지만, 3G LTE망, 4G망, 5G망 등 차세대 통신망, 그 밖의 IP를 기반으로 한 IP 망일 수 있다. 이러한 통신망(40)은 통신모듈(900)과 각 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50) 및/또는 터널관리 서버(60)의 신호 및 데이터를 상호 전달하는 역할을 수행한다.

또한. 디스플레이 모듈(930)은 제어모듈(600)의 제어에 따라 저장모듈(500)에 각 분할 저장된 해당 점검대상 터널 영상과 함께 이와 대응되는 해당 점검대상 터널(30)의 길이/폭 위치 정보 및 해당 점검대상 터널 입구로부터의 길이 정보를 사용자가 시각적으로 볼 수 있도록 디스플레이 화면에 표시하는 기능을 수행한다.

이러한 디스플레이 모듈(930)은 예컨대, 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD), 발광다이오드 디스플레이(Light Emitting Diode, LED), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(Flexible Display), 플라즈마 디스플레이 패널 (Plasma Display Panel, PDP), 표면 얼터네이트 라이팅(ALiS), 디지털 광원 처리(DLP), 실리콘 액정(LCoS), 표면 전도형 전자방출소자 디스플레이(SED), 전계방출 디스플레이(FED), 레이저 TV(양자 점 레이저, 액정 레이저), 광유전성 액체 디스플레이(FLD), 간섭계 변조기 디스플레이(iMoD), 두꺼운 필름 유전체 전기(TDEL), 양자점 디스플레이(QD-LED), 텔레스코픽 픽셀 디스플레이(TPD), 유기발광 트랜지스터(OLET), 레이저 형광 디스플레이(LPD), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 숫자, 문자, 도형, 이미지, 또는 영상 등을 디스플레이(Display)할 수 있는 것이라면, 어떠한 것이라도 포함할 수 있다.

예컨대, 디스플레이 모듈(930)은 통상의 터치패널로 구현될 수도 있는 바, 상기 터치패널은 저항막 방식과 정전용량 방식, 적외선 방식, 초음파 방식 등이 적용될 수 있으며, 그 두께를 최소화함에 있어서 정전용량 방식이 적용됨이 가장 바람직하다.

상기 정전용량 방식의 터치패널은 통상적으로 그 구조가 도전투광판으로 이루어진 ITO(Indium Tin Oxide)와, 상기 ITO의 테두리에 은분 페인트를 페인트 형성한 전극부와, 상기 전극의 하부를 절연하는 절연코팅부로 구성될 수 있다. 한편, 상기 ITO는 투광성 수지로 이루어진 ITO필름과, 상기 ITO필름의 하부에 도전성 물질이 코팅 형성된 ITO코팅층으로 구성될 수 있다.

상기한 바와 같은 정전용량 방식의 터치패널은 손가락으로 ITO의 상면을 터치하게 되면 손가락을 통하여 정전용량의 변동에 따라 4변에 구비된 각 전극이 이를 감지함으로써 터치 위치를 감지할 수 있도록 할 수 있다.

또한, LED 알림판(950)은 차량(10)의 상부에 장착되어 있으며, 제어모듈(600)의 제어에 따라 GPS 수신모듈(100)을 통해 점검대상 터널(30)의 결정 시 터널점검 중임을 다른 차량의 운전자에게 알리기 위한 기 설정된 터널점검 메시지를 표시하는 기능을 수행한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 적용된 터널관리 서버(60)는 상기 생성된 터널점검 촬영 영상관련 정보데이터들을 제공받아 이를 기반으로 각 점검대상 터널별로 상기 영상의 펼침 및 이음보정이 수행된 해당 점검대상 터널 영상과 함께 상기 영상의 펼침 및 이음보정이 수행된 해당 점검대상 터널 영상에 대응하는 해당 점검대상 터널(30)의 길이/폭 위치 정보, 해당 점검대상 터널 입구로부터의 길이 정보 및 촬영시간 정보를 비롯하여 해당 점검대상 터널(30)의 이름 및 위치 정보를 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리하는 기능을 수행함이 바람직하다.

또한, 터널관리 서버(60)는, 각 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50)의 요청에 응답해서 클라우드 컴퓨팅 서비스를 제공할 수 있고, 각 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50)을 통해 각 점검대상 터널별 터널점검 촬영 영상관련 정보데이터들을 다운로드받을 수 있도록 클라우드 웹서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.

또한, 터널관리 서버(60)는 각 점검대상 터널별로 터널점검 촬영 영상관련 정보데이터들을 데이터베이스(DB)화하여 저장할 경우, 대칭 또는 비대칭 암호화 방식을 이용하여 각 점검대상 터널별로 터널점검 촬영 영상관련 정보데이터들을 암호화하여 저장함과 아울러 상기 암호화된 각 점검대상 터널별 터널점검 촬영 영상관련 정보데이터들을 복호화할 수 있는 복호화 키가 각 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50)로 전송되도록 서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.

또한, 터널관리 서버(60)는 상기 생성된 터널점검 촬영 영상관련 정보데이터들을 제공받아 이를 바탕으로 각 점검대상 터널별로 상기 영상의 펼침 및 이음보정이 수행된 각 점검대상 터널 영상과 함께 상기 영상의 펼침 및 이음보정이 수행된 각 점검대상 터널 영상에 대응하는 해당 점검대상 터널의 길이/폭 위치 정보, 해당 점검대상 터널 입구로부터의 길이 정보 및 촬영시간 정보를 비롯하여 각 점검대상 터널(30)의 이름 및 위치 정보를 일별 및/또는 요일별 및/또는 주별 및/또는 월별 및/또는 분기별 및/또는 년별로 실시간 GIS(Geographic Information System) 기반 모니터링 할 수 있도록 디스플레이 화면에 표시하는 서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.

또한, 터널관리 서버(60)는 상기 생성된 해당 점검대상 터널의 균열발생관련 정보데이터들을 제공받아 이를 기반으로 각 점검대상 터널별로 해당 균열패턴이 포함된 터널촬영 영상과 함께 해당 균열패턴이 포함된 터널촬영 영상에 대응하는 해당 점검대상 터널(30)의 길이/폭 위치 정보, 해당 점검대상 터널 입구로부터의 길이 정보 및 촬영시간 정보를 비롯하여 해당 점검대상 터널(30)의 이름 및 위치 정보를 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리하는 기능을 수행할 수 있다.

또한, 터널관리 서버(60)는 각 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50)의 요청에 응답해서 클라우드 컴퓨팅 서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있고, 각 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50)을 통해 각 점검대상 터널별 점검대상 터널의 균열발생관련 정보데이터들을 다운로드받을 수 있도록 클라우드 웹서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.

또한, 터널관리 서버(60)는 각 점검대상 터널별로 점검대상 터널의 균열발생관련 정보데이터들을 데이터베이스(DB)화하여 저장할 경우, 대칭 또는 비대칭 암호화 방식을 이용하여 각 점검대상 터널별로 점검대상 터널의 균열발생관련 정보데이터들을 암호화하여 저장함과 아울러 상기 암호화된 각 점검대상 터널별 점검대상 터널의 균열발생관련 정보데이터들을 복호화할 수 있는 복호화 키가 각 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50)로 전송되도록 서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.

또한, 터널관리 서버(60)는 상기 생성된 점검대상 터널의 균열발생관련 정보데이터들을 제공받아 이를 바탕으로 각 점검대상 터널별로 해당 균열패턴이 포함된 터널촬영 영상과 함께 해당 균열패턴이 포함된 터널촬영 영상에 대응하는 해당 점검대상 터널(30)의 길이/폭 위치 정보, 해당 점검대상 터널 입구로부터의 길이 정보 및 촬영시간 정보를 비롯하여 해당 점검대상 터널(30)의 이름 및 위치 정보를 일별 및/또는 요일별 및/또는 주별 및/또는 월별 및/또는 분기별 및/또는 년별로 실시간 GIS(Geographic Information System) 기반 모니터링 할 수 있도록 디스플레이 화면에 표시하는 서비스를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.

즉, 터널관리 서버(60)는 네트워크상에서 관리자가 소지한 복수의 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50)과 연결되어 복수의 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50)에게 시스템 자원(이는 OS, CPU, 메모리, 저장장치 등을 포함하는 개념이다)을 제공하는 물리적 장비로, 클라우드 서비스 환경에서는 복수의 서버가 네트워크상에서 복수의 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50)과 연결되며, 이때 터널관리 서버(60)는 다수의 서버들을 포함하는 개념으로 도시된 것이며, 예컨대, 가상화 기술을 통해 생성된 가상 공간상의 게스트 머신을 통해 복수의 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50)이 시스템 자원을 사용할 수 있도록 분배하게 된다. 이러한 사항들은 공지의 일반적인 개념들로 이해될 수 있다.

이때, 상기 클라우드(Cloud) 서비스 환경이란, 인터넷 기반(클라우드)의 컴퓨팅(Computing) 기술을 의미한다. 이러한 클라우드 컴퓨팅(Cloud Computing)은 컴퓨터 네트워크 구성도에서 인터넷을 구름으로 표현하는 것으로, 숨겨진 복잡한 인프라(Infra) 구조를 가지며 IT 관련된 기능들이 서비스 형태로 제공되는 컴퓨팅 스타일을 갖는다. 사용자들은 인터넷을 이용하여 클라우드 컴퓨팅으로부터 제공되는 서비스를 이용할 수 있다.

또한, 상기 클라우드 컴퓨팅이란 가상화 컴퓨팅, 유틸리티 컴퓨팅, 주문형 서비스(on-demand) 컴퓨팅 등과 같이 다양한 컴퓨팅 개념과 통신 기술이 혼합되어 적용된 것으로, 통상적으로 다수의 컴퓨터들로 구성되는 복수의 데이터센터를 가상화 기술로 통합하여 하나의 가상 컴퓨터 또는 서비스를 구현하고, 사용자가 이에 접속하여 각종 소프트웨어, 보안 솔루션 및 컴퓨팅 능력 등을 주문형 서비스(on-demand) 방식으로 제공하는 기술을 의미한다.

즉, 상기 클라우드 컴퓨팅이란 '인터넷을 통한 IT자원의 온디맨드 아웃소싱 서비스'로서, 개인용 컴퓨터나 기업의 서버에 개별적으로 저장하던 프로그램이나 문서를 인터넷 기반의 가상 서버(Server) 또는 스토리지(Storage)에 저장하고, 개인용 컴퓨터를 비롯한 다양한 단말을 이용하여 웹브라우저 등의 클라우드 어플리케이션(Application)을 구동함으로써, 사용자가 원하는 작업을 수행할 수 있도록 하는 방식이다.

이때, 사용자들은 클라우드 어플리케이션, 스토리지, OS 및 보안 등의 컴퓨팅 자원을 원하는 시점에 원하는 만큼만 골라서 사용할 수 있고, 사용량에 기반하여 대가를 지불하면 된다.

상기와 같은 터널관리 서버(60)는 각 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50)의 요청에 응답해서 클라우드 컴퓨팅 서비스(Cloud Computing Service)를 제공하는 기능을 수행할 수 있다.

즉, 터널관리 서버(60)는 각 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50)에 클라우드 컴퓨팅 서비스를 제공하는 서버로서, 각 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50)이 요청하는 컴퓨팅 자원을 통신망(40)을 통해 제공해준다. 터널관리 서버(60)는 각 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50)이 요청하는 디바이스(Device)를 이용하도록 하기 위한 컴퓨팅 서비스를 제공할 수 있다.

이러한 터널관리 서버(60)에는 예컨대, 애플리케이션 프로그램 파일, 게임 프로그램 파일, 텍스트 데이터 파일, 문서 파일, 그림 파일, 음악 파일, 동영상 파일 및 바코드 파일 등과 같은 대용량 데이터를 제공하는 사업자(콘텐츠 제공자)로부터 제공된 파일들을 저장하는 다수의 저장장치 즉, 스토리지(Storage)를 구비한다.

다른 한편, 본 발명의 일 실시예에 적용된 각 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50)은 미리 탑재된 터널점검관리 어플리케이션 서비스를 통해 상기 생성된 해당 점검대상 터널의 균열발생관련 정보데이터들을 제공받아 이를 해당 관리자가 시각적으로 볼 수 있도록 디스플레이 화면에 표시하는 기능을 수행할 수 있다.

또한, 각 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50)은 미리 탑재된 터널점검관리 어플리케이션 서비스를 통해 상기 생성된 터널점검 촬영 영상관련 정보데이터들을 제공받아 이를 해당 관리자가 시각적으로 볼 수 있도록 디스플레이 화면에 표시하는 기능을 수행할 수 있다.

또한, 각 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50)은 터널관리 서버(60)의 클라이언트 회원 로그인 클라우드 웹서비스를 이용하여, 터널관리 서버(60)에 각 점검대상 터널별로 저장된 터널점검 촬영 영상관련 정보데이터들을 실시간으로 검색 및 디스플레이 화면에 표시하는 기능을 수행할 수 있다.

또한, 각 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50)은 해당 클라이언트 회원 로그인 정보와 함께 터널관리 서버(60)로부터 전송된 복호화 키를 이용하여 터널관리 서버(60)에 암호화되어 저장된 각 점검대상 터널별 터널점검 촬영 영상관련 정보데이터들을 복호화하고 이를 실시간으로 검색 및 디스플레이 화면에 표시하는 기능을 수행할 수 있다.

또한, 각 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50)은 터널관리 서버(60)에서 다운로드된 터널점검 관리관련 클라우드 어플리케이션을 통해 터널관리 서버(60)에 각 점검대상 터널별로 저장된 터널점검 촬영 영상관련 정보데이터들을 실시간 검색 및 디스플레이 화면에 표시하는 기능을 수행할 수 있다.

또한, 각 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50)은 터널관리 서버(60)의 클라이언트 회원 로그인 클라우드 웹서비스를 이용하여, 터널관리 서버(60)에 각 점검대상 터널별로 저장된 점검대상 터널의 균열발생관련 정보데이터들을 실시간으로 검색 및 디스플레이 화면에 표시하는 기능을 수행할 수 있다.

또한, 각 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50)은 해당 클라이언트 회원 로그인 정보와 함께 터널관리 서버(60)로부터 전송된 복호화 키를 이용하여 터널관리 서버(60)에 암호화되어 저장된 각 점검대상 터널별 점검대상 터널의 균열발생관련 정보데이터들을 복호화하고 이를 실시간으로 검색 및 디스플레이 화면에 표시하는 기능을 수행할 수 있다.

또한, 각 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50)은 터널관리 서버(60)에서 다운로드된 터널점검 관리관련 클라우드 어플리케이션을 통해 터널관리 서버(60)에 각 점검대상 터널별로 저장된 점검대상 터널의 균열발생관련 정보데이터들을 실시간 검색 및 디스플레이 화면에 표시하는 기능을 수행할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 적용된 각 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50)은 무선 인터넷 또는 휴대 인터넷을 통하여 통신하는 스마트폰(Smart Phone), 스마트 패드(Smart Pad) 또는 스마트 노트(Smart Note) 중 적어도 어느 하나의 이동 단말 장치로 이루어짐이 바람직하며, 이외에도 개인용 PC, 노트북 PC, 팜(Palm) PC, 모바일 게임기(Mobile play-station), 통신 기능이 있는 DMB(Digital Multimedia Broadcasting)폰, 태블릿 PC, 아이패드(iPad) 등 본 발명의 일 실시예에 적용된 통신모듈(900) 및/또는 터널관리 서버(60)에 접속하기 위한 사용자 인터페이스를 갖는 모든 유무선 가전/통신 장치를 포괄적으로 의미할 수 있다.

이러한 각 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50)은 도 5에 도시된 바와 같이, 무선 통신모듈(51), A/V(Audio/Video) 입력모듈(52), 사용자 입력모듈(53), 센싱모듈(54), 출력모듈(55), 저장모듈(56), 인터페이스 모듈(57), 단말 제어모듈(58) 및 전원모듈(59) 등을 포함할 수 있다. 한편, 도 5에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 각 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50)은 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 가질 수도 있다.

이하, 각 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50)의 구성요소들에 대해 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

무선 통신모듈(51)은 각 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50)과 통신모듈(900)과 및/또는 터널관리 서버(60) 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예컨대, 무선 통신모듈(51)은 방송 수신 모듈(51a), 이동 통신 모듈(51b), 무선 인터넷 모듈(51c), 근거리 통신 모듈(51d) 및 위치 정보 모듈(51e) 등을 포함할 수 있다.

방송 수신 모듈(51a)은 다양한 방송채널(예컨대, 위성채널, 지상파채널 등)을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송신호(예컨대, TV 방송신호, 라디오 방송신호, 데이터 방송신호 등) 및/또는 방송관련 정보를 수신한다.

이동 통신 모듈(51b)은 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 상기 무선 신호는 음성 콜(call) 신호, 화상 통화 콜 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.

무선 인터넷 모듈(51c)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈로서, 각 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50)에 내장되거나 외장될 수 있다. 상기 무선 인터넷 기술로는 예컨대, WLAN(Wi-Fi), Wibro, Wimax, HSDPA, LTE 등이 이용될 수 있다.

근거리 통신 모듈(51d)은 근거리 통신을 위한 모듈로서, 예컨대, 블루투스(Bluetooth) 통신, 지그비(ZigBee) 통신, UWB(Ultra Wideband) 통신, RFID(Radio Frequency Identification) 통신 또는 적외선(IrDA, infrared Data Association) 통신 등이 이용될 수 있다.

위치 정보 모듈(51e)은 각 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50)의 위치를 확인하거나 얻기 위한 모듈로서, GPS(Global Position System) 등을 이용하여 각 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50)의 현재 위치 정보를 획득할 수 있다.

한편, 단말 제어모듈(58)의 제어에 따라 전술한 무선 통신모듈(51) 및/또는 유선 통신모듈(미도시)을 통해 저장모듈(56)에 저장된 특정 어플리케이션 프로그램을 이용하여 통신모듈(900) 및/또는 터널관리 서버(60)와 데이터 송수신을 수행할 수 있다.

A/V 입력모듈(52)은 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 모듈로서, 기본적으로 카메라부(52a)와 마이크부(52b) 등이 포함될 수 있다. 카메라부(52a)는 화상통화모드 또는 촬영모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 마이크부(52b)는 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식모드 등에서 마이크로폰에 의해 외부의 음향신호를 입력받아 전기적인 음성데이터로 처리한다.

사용자 입력모듈(53)은 각 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50)의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시키는 모듈로서, 특히 출력모듈(55)의 디스플레이부(55a)를 통해 표시되는 네트워크 감시 정보들 중 어느 하나에 대한 선택 신호를 입력하는 기능을 수행하며, 예컨대, 사용자의 터치에 의하여 입력되는 터치 패널(정압/정전) 형식이거나 별도의 입력 장치(예컨대, 키 패드 돔 스위치, 조그 휠, 조그 스위치 등)를 이용하여 입력될 수 있다.

센싱모듈(54)은 각 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50)의 개폐 상태, 각 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50)의 위치, 사용자 접촉 유무, 특정 부위에 대한 사용자의 터치 동작, 각 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50)의 방위, 각 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50)의 가속/감속 등과 같이 각 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50)의 현 상태를 감지하여 각 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다. 이러한 센싱 신호는 단말 제어모듈(58)에 전달되어, 단말 제어모듈(58)이 특정 기능을 수행하는 기초가 될 수 있다.

출력모듈(55)은 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 모듈로서, 기본적으로 디스플레이부(55a), 음향출력부(55b), 알람부(55c) 및 햅틱부(55d) 등이 포함될 수 있다.

디스플레이부(55a)는 각 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50)에서 처리되는 정보를 표시 출력하기 위한 것으로서, 예컨대, 각 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50)이 통화모드인 경우 통화와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphical User Interface)를 표시하고, 화상통화모드 또는 촬영모드인 경우에는 촬영 및/또는 수신된 영상 또는 UI, GUI를 표시한다.

음향출력부(55b)는 예컨대, 콜 신호수신, 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식모드, 방송수신모드 등에서 무선 통신모듈(51)로부터 수신되거나 저장모듈(56)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수도 있다.

알람부(55c)는 각 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력할 수 있다. 각 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50)에서 발생되는 이벤트의 예로는 콜 신호 수신, 메시지 수신, 키 신호 입력, 터치 입력 등이 있다.

햅틱부(55d)는 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱부(55d)가 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 있다. 햅택부(55d)가 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 제어 가능하다.

저장모듈(56)은 단말 제어모듈(58)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다.

또한, 저장모듈(56)은 터치스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있으며, 점검대상 터널관리관련 어플리케이션 프로그램을 저장할 수 있다.

또한, 저장모듈(56)은 점검대상 터널관리관련 정보의 형성을 위한 소스 데이터가 저장될 수 있는 바, 점검대상 터널관리관련 데이터가 영상 및 소리로 구성된 형태로 이루질 수 있으며, 점검대상 터널관리에 대한 관련데이터 생성의 진행 과정 및 결과도 함께 저장될 수 있다.

이러한 저장모듈(56)은 플래시 메모리 타입, 하드디스크 타입, 멀티미디어 카드 마이크로 타입, 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(RAM), SRAM, 롬(ROM), EEPROM, PROM, 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.

인터페이스 모듈(57)은 각 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50)에 연결되는 모든 외부기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스 모듈(57)은 외부기기로부터 데이터를 전송 받거나 전원을 공급받아 각 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50) 내부의 각 구성요소에 전달하거나 각 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50) 내부의 데이터가 외부기기로 전송되도록 한다.

단말 제어모듈(58)은 통상적으로 각 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50)의 전반적인 동작을 제어하는 것으로서, 예컨대, 음성통화, 데이터통신, 화상통화, 각종 어플리케이션 실행 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행한다.

즉, 단말 제어모듈(58)은 저장모듈(56)에 저장된 점검대상 터널관리관련 어플리케이션 프로그램이 실행되도록 제어하고, 상기 점검대상 터널관리관련 어플리케이션 프로그램의 실행을 통해 점검대상 터널관리관련 데이터의 생성을 요청하고 이에 대한 점검대상 터널관리관련 데이터를 제공받을 수 있도록 제어하는 기능을 수행한다.

또한, 단말 제어모듈(58)은 상기 점검대상 터널관리관련 어플리케이션 프로그램의 실행을 통해 사용자가 원하는 점검대상 터널관리관련 데이터의 생성 과정에서 영상, 음성 또는 음향 중 적어도 하나를 포함하는 보조 요소들을 디스플레이부(55a) 및 다른 출력장치(예컨대, 음향출력부(55b), 알람부(55c), 햅틱부(55d) 등) 중 적어도 하나를 통해 출력되도록 제어하는 기능을 수행한다.

또한, 단말 제어모듈(58)은 배터리부(59a)의 충전 전류와 충전 전압을 상시적으로 모니터링하고, 모니터링 값을 저장모듈(56)에 임시 저장할 수 있다. 이때, 저장모듈(56)은 모니터링 된 충전 전류와 충전 전압과 같은 배터리 충전상태정보뿐만 아니라 배터리 사양정보(제품 코드, 정격 등)도 함께 저장함이 바람직하다.

전원모듈(59)은 단말 제어모듈(58)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 전원모듈(59)은 내장되어 있는 배터리부(59a)의 전원을 각 구성요소들로 공급하여 동작하도록 하며, 충전단자(미도시)를 사용하여 배터리의 충전이 가능하다.

여기에 설명되는 다양한 실시예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.

하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시예는 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 그러한 실시예들이 단말 제어모듈(58)에 의해 구현될 수 있다.

소프트웨어적인 구현에 의하면, 절차나 기능과 같은 실시예들은 적어도 하나의 기능 또는 작동을 수행하게 하는 별개의 소프트웨어 모듈과 함께 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션에 의해 구현될 수 있다. 또한, 소프트웨어 코드는 저장모듈(56)에 저장되고, 단말 제어모듈(58)에 의해 실행될 수 있다.

한편, 각 관리자 단말(또는 클라이언트 단말)(50)이 스마트폰으로 이루어질 경우, 상기 스마트폰은 일반 핸드폰(일명 피처폰(feature phone))과는 달리 사용자가 원하는 다양한 어플리케이션(Application) 프로그램을 다운로드받아 자유롭게 사용하고 삭제가 가능한 오픈 운영체제를 기반으로 한 폰(Phone)으로서, 일반적으로 사용되는 음성/영상통화, 인터넷 데이터통신 등의 기능뿐만 아니라, 모바일 오피스 기능을 갖춘 모든 모바일 폰 또는 음성통화 기능이 없으나 인터넷 접속 가능한 모든 인터넷폰 또는 테블릿 PC(Tablet PC)를 포함하는 통신기기로 이해함이 바람직하다.

이러한 스마트폰은 다양한 개방형 운영체제를 탑재한 스마트폰으로 구현될 수 있으며, 상기 개방형 운영체제로는 예컨대, 노키아(NOKIA)사의 심비안, 림스(RIMS)사의 블랙베리, 애플(Apple)사의 아이폰, 마이크로소프트사(MS)의 윈도즈 모바일, 구글(Google)사의 안드로이드, 삼성전자의 바다 등으로 이루어질 수 있다.

이와 같이 스마트폰은 개방형 운영체제를 사용하므로 폐쇄적인 운영체제를 가진 휴대폰과 달리 사용자가 임의로 다양한 어플리케이션 프로그램을 설치하고 관리할 수 있다.

즉, 전술한 상기 스마트폰은 기본적으로 제어부, 메모리부, 화면출력부, 키입력부, 사운드 출력부, 사운드 입력부, 카메라부, 무선망 통신모듈, 근거리 무선 통신모듈 및 전원 공급을 위한 배터리 등을 구비한다.

상기 제어부는 스마트폰의 동작을 제어하는 기능 구성의 총칭으로서, 적어도 하나의 프로세서와 실행 메모리를 포함하며, 스마트폰에 구비된 각 기능 구성부와 버스(BUS)를 통해 연결된다.

이러한 상기 제어부는 상기 프로세서를 통해 스마트폰에 구비되는 적어도 하나의 프로그램 코드를 상기 실행 메모리에 로딩하여 연산하고, 그 결과를 상기 버스를 통해 적어도 하나의 기능 구성부로 전달하여 스마트폰의 동작을 제어한다.

상기 메모리부는 스마트폰에 구비되는 비휘발성 메모리의 총칭으로서, 상기 제어부를 통해 실행되는 적어도 하나의 프로그램 코드와, 상기 프로그램 코드가 이용하는 적어도 하나의 데이터 셋트를 저장하여 유지한다. 상기 메모리부는 기본적으로 스마트폰의 운영체제에 대응하는 시스템 프로그램 코드와 시스템 데이터 셋트, 스마트폰의 무선 통신 연결을 처리하는 통신 프로그램 코드와 통신 데이터 셋트 및 적어도 하나의 응용프로그램 코드와 응용 데이터 셋트를 저장하며, 본 발명을 구현하기 위한 프로그램 코드와 데이터 셋트 역시 상기 메모리부에 저장된다.

상기 화면 출력부는 화면출력 장치(예컨대, LCD(Liquid Crystal Display) 장치)와 이를 구동하는 출력 모듈로 구성되며, 상기 제어부와 버스로 연결되어 상기 제어부의 각종 연산 결과 중 화면 출력에 대응하는 연산 결과를 상기 화면출력 장치로 출력한다.

상기 키입력부는 적어도 하나의 키 버튼을 구비한 키 입력장치(또는 상기 화면 출력부와 연동하는 터치스크린 장치)와 이를 구동하는 입력 모듈로 구성되며, 상기 제어부와 버스로 연결되어 상기 제어부의 각종 연산을 명령하는 명령을 입력하거나, 또는 상기 제어부의 연산에 필요한 데이터를 입력한다.

상기 사운드 출력부는 사운드 신호를 출력하는 스피커와 상기 스피커를 구동하는 사운드 모듈로 구성되며, 상기 제어부와 버스로 연결되어 상기 제어부의 각종 연산 결과 중 사운드 출력에 대응하는 연산 결과를 상기 스피커를 통해 출력한다. 상기 사운드 모듈은 기 스피커를 통해 출력할 사운드 데이터를 디코딩(Decoding)하여 사운드 신호로 변환한다.

상기 사운드 입력부는 사운드 신호를 입력받는 마이크로폰과 상기 마이크로폰을 구동하는 사운드 모듈로 구성되며, 상기 마이크로폰을 통해 입력되는 사운드 데이터를 상기 제어부로 전달한다. 상기 사운드 모듈은 상기 마이크로폰을 통해 입력되는 사운드 신호를 엔코딩(Encoding)하여 부호화한다.

상기 카메라부는 광학부와 CCD(Charge Coupled Device)와 이를 구동하는 카메라 모듈로 구성되며, 상기 광학부를 통해 상기 CCD에 입력된 비트맵 데이터를 획득한다. 상기 비트맵 데이터는 정지 영상의 이미지 데이터와 동영상 데이터를 모두 포함할 수 있다.

상기 무선망 통신모듈은 무선 통신을 연결하는 통신 구성의 총칭으로서, 특정 주파수 대역의 무선 주파수 신호를 송수신하는 안테나, RF모듈, 기저대역모듈, 신호처리모듈을 적어도 하나 포함하여 구성되며, 상기 제어부와 버스로 연결되어 상기 제어부의 각종 연산 결과 중 무선 통신에 대응하는 연산 결과를 무선 통신을 통해 전송하거나, 또는 무선 통신을 통해 데이터를 수신하여 상기 제어부로 전달함과 동시에, 상기 무선 통신의 접속, 등록, 통신, 핸드오프의 절차를 유지한다.

또한, 상기 무선망 통신모듈은 CDMA/WCDMA 규격에 따라 이동 통신망에 접속, 위치등록, 호처리, 통화연결, 데이터통신, 핸드오프를 적어도 하나 수행하는 이동 통신 구성을 포함한다. 한편, 당업자의 의도에 따라 상기 무선망 통신모듈은 IEEE 802.16 규격에 따라 휴대인터넷에 접속, 위치등록, 데이터통신, 핸드오프를 적어도 하나 수행하는 휴대 인터넷 통신 구성을 더 포함할 수 있으며, 상기 무선망 통신모듈이 제공하는 무선 통신 구성에 의해 본 발명이 한정되지 아니함을 명백히 밝혀두는 바이다.

상기 근거리 무선 통신모듈은 일정 거리 이내에서 무선 주파수 신호를 통신매체로 이용하여 통신세션을 연결하는 근거리 무선 통신모듈로 구성되며, 바람직하게는 ISO 180000 시리즈 규격의 RFID 통신, 블루투스 통신, 와이파이 통신, 공중 무선 통신 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 근거리 무선 통신모듈은 상기 무선망 통신모듈과 통합될 수 있다.

이와 같이 구성된 스마트폰은 무선 통신이 가능한 단말기를 의미하며, 스마트폰 이외에도 인터넷을 포함한 네트워크를 통하여 데이터의 송수신이 가능한 단말기라면 어떠한 장치라도 적용이 가능할 것이다. 즉, 상기 스마트폰은 단문 메시지 전송 기능과 네트워크 접속 기능을 가지는 노트북 PC, 태블릿 PC, 그 외에도 휴대 및 이동이 가능한 휴대 단말을 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.

전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 터널점검 자동 영상촬영 장치에 따르면, GPS 수신모듈(100)을 이용하여 접근하는 터널을 결정할 수 있다. 즉, 저장모듈(500)에 터널의 입구와 출구 GPS 정보를 미리 입력한 상태에서 차량이 이동하면서 GPS 정보를 수신하면 저장모듈(500)에서 가장 가까운 터널의 정보를 찾을 수 있다. 그러나, 보통 터널은 아주 가까운 위치에 양방향이 위치해 있기 때문에 차량의 진행 방향을 특정해야 터널을 정확히 결정할 수 있다.

이때, 차량의 진행방향을 특정하는 방법은 저장모듈(500)에 미리 터널의 입구와 출구 GPS 정보를 기록하여 차량이 이동하면서 수신하는 GPS 정보와 비교하면 먼저 가까워지는 입구 위치를 기반으로 진행 방향을 결정할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 저장모듈(500)에 저장된 터널의 정보와 초점 정보를 확인하여 촬영을 준비한다. 일반적으로 터널의 높이는 건설 시기, 건설 방법 등에 따라 약 6.5~13m 정도로 매우 불규칙하다. 따라서, 카메라의 초점 거리도 터널에 따라 다르게 설정하여야 한다.

즉, 카메라의 초점 거리는 렌즈의 초점 위치를 출력하는 렌즈를 사용하고 미리 초점 거리를 확인하고 저장해 둔 다음, GPS 정보를 확인하여 해당 터널이 가까워지면 렌즈의 모터를 구동하여 미리 확인하여 저장해 둔 초점 위치로 렌즈를 이동하여 해당 터널에 대한 초점을 설정한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 레이저 빔을 이용한 터널 높이측정모듈(300)에 의해 터널 진입이 확인되면 영상 촬영을 시작한다. 즉, 영상 촬영 시작을 위해서는 GPS 정보와 터널 높이 정보 두 가지의 조건이 만족하여야 촬영을 진행한다. 만약, GPS 정보만 사용하면 GPS 오차와 차량의 이동속도에 의한 거리 오차가 합해져 수십 미터의 오차가 발생한다.

한편, 레이저 빔을 이용한 터널 높이 정보만 사용하면 터널 이외에 육교나 가로등 등의 일반 구조물에 의해서도 레이저 센서가 입력되어 터널이 아닌 구조물을 엉뚱한 구조물을 촬영하게 된다.

따라서, GPS 정보와 레이저 센서의 교집합을 이용한 영상 촬영 조건을 적용하면 터널 내에서만 영상을 촬영할 수 있다. 터널 내에서는 GPS 정보가 수신되지 않는다 이때는 터널 내 주행의 조건으로 판단한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 영상 촬영 중에는 차량 구동축 센서 정보에 의존하여 일정한 간격으로 사진 촬영을 한다. 즉, 터널 내에서는 GPS 정보가 수신되지 않아 거리 정보를 취득할 수 없다.

그러나, 터널에서 촬영한 영상은 분석 후 그 위치를 특정하는 것이 유지보수에서 매우 중요한 요소이다. 따라서, 촬영한 영상의 위치를 특정하기 위해 차량의 구동축에서 차량의 이동 정보를 취득할 수 있다.

차량의 구동축에는 ABS(Anti-lock Braking System)와 VDC(Vehicle Dynamic Control)를 제어하기 위한 구동축 신호 정보를 취득하는 센서가 있다. 이 센서에서 신호를 취득하여 차량의 바퀴 회전수로 나누면 1개의 신호 거리를 계산할 수 있고, 이 신호 정보를 누적하여 적당한 간격으로 신호를 다시 생성하면 원하는 거리만큼의 신호로 다시 변환할 수 있다. 이렇게 생성한 신호를 카메라의 촬영 신호로 사용하면 차량의 이동 속도에 관계없이 일정한 간격의 영상을 취득할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 레이저 빔을 이용한 터널 높이측정 센서가 무한대가 되면 촬영을 종료한다. 즉, 차량이 터널 주행 후 터널을 빠져나오면 레이저 빔을 이용한 터널 높이측정 센서의 거리가 무한대가 된다. 이때, GPS 정보를 다시 수신하게 된다. 레이저 빔을 이용한 터널 높이측정 센서의 무한대 조건과 GPS 정보의 조건을 확인하여 촬영을 종료한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 저장모듈(500)에는 데이터베이스를 포함하여, 미리 터널의 위치와 높이 등의 기본적인 정보를 입력한다. 즉, 저장모듈(500)에는 촬영을 위한 데이터베이스를 포함하여, 자동 촬영을 위한 필수적인 정보를 포함해야 한다. 자동 촬영을 위한 필수적인 정보는 예컨대, 터널의 이름, 도로 정보, 터널의 입구 및 출구의 GPS 정보, 카메라의 렌즈 위치 정보 등이 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 영상의 이음을 위해서는 촬영 영상의 늘림보정(또는 스티칭)이 필요하다. 그러나, 터널 사진 영상은 일정한 패턴의 반복인 터널의 구조상 앞/뒤 영상의 이어진 부분을 찾기가 매우 어렵다.

이러한 어려움을 해결하고자 사진 영상의 모서리가 서로 겹치게 하고, 영상의 겹치는 모서리 부분에 레이저 포인터를 조사하여 영상에 미리 표시를 하였다.

이렇게 촬영한 영상은 모서리 부분에 다른 영상과 겹치는 부분에 레이저 포인터의 조사 위치를 갖게 되고, 사진 영상을 스티칭(stitching)하고 이음 시에 레이저 포인터를 기준으로 이음 작업을 진행하면 매우 편리하게 이음 작업을 진행할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이어진 영상에 터널 위치 정보를 기록한다. 즉, 스티칭으로 이어진 영상은 원하는 거리에 따라 적당한 거리에 따라 이어진 영상으로 다시 분할하여 저장한다.

일반적인 터널이 대개 9m 간격의 스팬을 가지고 있어 9m 내외의 분할이 보기도 편리하고 관리하기도 편리하다. 그러나, 터널의 높이가 일정치 않듯이 이어진 영상 역시 거리가 일정치 않게 된다. 이러한 오차의 보상을 위하여 이어진 영상의 총 개수를 미리 알고 있는 터널의 거리에 대입하여 나누면 거리 오차를 보상할 수 있다.

전술한 본 발명에 따른 터널점검 자동촬영 장치에 대한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.

100 : GPS 수신모듈,
200 : 점검터널 영상획득모듈,
300 : 레이저 거리측정모듈,
400 : 차량 구동축 센서모듈,
500 : 저장모듈,
600 : 제어모듈,
700 : 전원공급모듈,
800 : 카메라 렌즈구동모듈,
900 : 통신모듈,
930 : 디스플레이 모듈,
950 : LED 알림판

Claims (26)

1. 차량 내에 탑재되며, 복수개의 GPS(Global Positioning System) 위성을 이용하여 위도, 경도 및 고도 정보를 수신 받아 해당 차량의 현재 위치와 순간 차량속도 및 이의 측정시간 정보를 포함한 GPS 정보를 획득하는 GPS 수신모듈;
   차량의 상부에 장착되며, 복수개의 카메라부를 이용하여 점검대상 터널의 내부 벽면을 촬영하고 해당 점검대상 터널의 내부 벽면 영상획득정보를 출력하는 점검터널 영상획득모듈;
   상기 점검터널 영상획득모듈에 구비된 각 카메라부의 초점 위치변경 동작을 수행하기 위한 복수의 카메라 렌즈구동모듈;
   차량의 상부에 장착됨과 아울러 상기 점검터널 영상획득모듈에 구비된 각 카메라부와 동일한 높이 위치에 배치되고, 레이저 빔을 송출하여 점검대상 터널의 내부 벽면에 반사되어 돌아오는 레이저 빔을 수신함에 따라 해당 점검대상 터널의 진입 및 진출여부를 확인하는 터널 높이측정모듈;
   차량의 구동축에 장착되며, 해당 차량의 구동축에서 차량의 이동정보를 획득하는 차량 구동축 센서모듈;
   도로 상에 구비된 각 점검대상 터널의 이름, 위치, 높이, 입구 및 출구의 GPS 정보를 비롯하여 각 점검대상 터널과 대응되는 도로 정보를 각 점검터널별로 데이터베이스(DB)화하여 저장함과 아울러 각 점검대상 터널의 높이 정보에 대응되는 각 카메라부의 렌즈 위치 정보를 각 점검터널별로 데이터베이스(DB)화하여 저장하는 저장모듈; 및
   상기 GPS 수신모듈로부터 해당 차량의 현재 GPS 정보를 실시간으로 제공받아 상기 저장모듈에 미리 저장된 각 점검대상 터널의 입구 및 출구의 GPS 정보와 비교하여 접근하는 점검대상 터널의 입구 위치를 기반으로 해당 차량의 진행방향 및 점검대상 터널을 결정하고, 상기 터널 높이측정모듈을 통해 상기 결정된 점검대상 터널의 진입으로 판단 시 상기 점검터널 영상획득모듈에 구비된 각 카메라부를 이용하여 상기 결정된 점검대상 터널의 내부 벽면 촬영이 시작되도록 상기 점검터널 영상획득모듈의 동작을 제어하며, 상기 결정된 점검대상 터널의 내부 벽면의 촬영 시작과 동시에 상기 점검터널 영상획득모듈로부터 출력된 점검대상 터널의 내부 벽면 영상의 위치를 특정하기 위해 상기 차량 구동축 센서모듈로부터 해당 차량의 이동정보를 제공받아 이를 기반으로 해당 차량의 이동속도와 관계없이 상기 결정된 점검대상 터널의 입구로부터 일정한 간격으로 해당 점검대상 터널의 내부 벽면 영상정보가 획득되도록 상기 차량 구동축 센서모듈 및 상기 점검터널 영상획득모듈의 동작을 제어하며, 상기 터널 높이측정모듈을 통해 상기 결정된 점검대상 터널의 진출로 판단 시 상기 점검터널 영상획득모듈에 구비된 각 카메라부의 촬영이 종료되도록 상기 점검터널 영상획득모듈의 동작을 제어하는 제어모듈을 포함하되,
   상기 점검터널 영상획득모듈은, 상기 제어모듈의 제어에 따라 동일한 평행 위치의 영상을 동시에 얻을 수 있도록 서로 동기화된 3개의 제1 내지 제3 카메라부를 포함하되, 상기 제1 카메라부는, 점검대상 터널의 중앙부 벽면을 촬영하도록 배치되고, 상기 제2 카메라부는, 상기 제1 카메라부로부터 촬영된 영상의 좌측 테두리 부분과 상기 제2 카메라부로부터 촬영된 영상의 우측 테두리 부분이 서로 겹쳐지게 점검대상 터널의 중앙부 좌측 벽면을 촬영하도록 배치되며, 상기 제3 카메라부는, 상기 제1 카메라부로부터 촬영된 영상의 우측 테두리 부분과 상기 제3 카메라부로부터 촬영된 영상의 좌측 테두리 부분이 서로 겹쳐지게 점검대상 터널의 중앙부 우측 벽면을 촬영하도록 배치되며,
   상기 제어모듈은, 상기 터널 높이측정모듈로부터 상기 결정된 점검대상 터널의 높이 정보를 실시간으로 제공받아 이를 기반으로 상기 결정된 점검대상 터널의 실시간 높이 정보에 따라 상기 저장모듈에 저장된 각 카메라부의 렌즈 위치 정보에 맞게 각 카메라부의 초점 위치가 실시간 변경되도록 각 카메라 렌즈구동모듈의 동작을 제어하고, 상기 점검터널 영상획득모듈의 제1 내지 제3 카메라부로부터 각각 촬영된 영상의 겹쳐진 모서리 부분에 상기 터널 높이측정모듈의 레이저 빔을 통해 레이저 포인터를 조사하여 표시되도록 상기 터널 높이측정모듈의 동작을 제어하며, 상기 점검터널 영상획득모듈의 제1 내지 제3 카메라부로부터 각각 촬영된 영상의 겹쳐진 모서리 부분에 표시된 레이저 포인터를 기준으로 영상 스티칭(stitching) 기능을 이용하여 상기 제1 내지 제3 카메라부로부터 각각 촬영된 영상이 동일한 평행 위치에 평면형태의 사진으로 펼쳐짐과 아울러 앞/뒤 영상이 서로 연속적으로 이어지도록 영상의 펼침 및 이음보정을 수행하며, 상기 영상의 펼침 및 이음보정이 수행된 해당 점검대상 터널 영상과 함께 상기 영상의 펼침 및 이음보정이 수행된 해당 점검대상 터널 영상에 대응하는 해당 점검대상 터널의 길이/폭 위치 정보, 해당 점검대상 터널 입구로부터의 길이 정보 및 촬영시간 정보를 비롯하여 해당 점검대상 터널의 이름 및 위치 정보를 포함한 터널점검 촬영 영상관련 정보데이터들을 생성한 후, 상기 생성된 터널점검 촬영 영상관련 정보데이터들을 별도의 저장모듈에 각 점검대상 터널별로 데이터베이스(DB)화하여 저장하거나 별도의 통신모듈 및 통신망을 통해 적어도 하나의 관리자 단말 또는 터널관리 서버로 전송되도록 제어하며, 상기 영상의 펼침 및 이음보정 수행된 해당 점검대상 터널 영상을 기반으로 휘도보상, 노이즈 제거, 에지(Edge) 검출, 및 에지(Edge) 선명화의 영상처리 작업을 수행함과 아울러 균열 검출을 위한 균열 특징점(Feature)을 추출한 후, 상기 영상처리 작업 및 균열 특징점 추출이 수행된 해당 점검대상 터널 영상의 정보를 바탕으로 특징점(Feature)의 종류와 수에 따라 기 설정된 균열패턴 정보와 비교하여 자동으로 해당 점검대상 터널의 균열여부를 판단하며, 해당 점검대상 터널의 균열여부 판단에 따라 기 설정된 균열패턴이 존재할 경우, 해당 균열패턴이 포함된 터널촬영 영상과 함께 해당 균열패턴이 포함된 터널촬영 영상에 대응하는 해당 점검대상 터널의 길이/폭 위치 정보, 해당 점검대상 터널 입구로부터의 길이 정보 및 촬영시간 정보를 비롯하여 해당 점검대상 터널의 이름 및 위치 정보를 포함한 해당 점검대상 터널의 균열발생관련 정보데이터들을 생성한 후, 상기 생성된 해당 점검대상 터널의 균열발생관련 정보데이터들을 별도의 디스플레이 모듈에 표시되도록 제어하거나 별도의 저장모듈에 각 점검대상 터널별로 데이터베이스(DB)화하여 저장되도록 제어함과 아울러 별도의 통신모듈 및 통신망을 통해 적어도 하나의 관리자 단말 또는 터널관리 서버로 전송되도록 제어하며, 상기 영상의 펼침 및 이음보정이 수행된 해당 점검대상 터널 영상을 기 설정된 거리에 따라 앞/뒤가 이어진 해당 점검대상 터널 영상으로 다시 분할한 후, 각 분할된 해당 점검대상 터널 영상과 함께 각 분할된 해당 점검대상 터널 영상에 대응하는 해당 점검대상 터널의 길이/폭 위치 정보 및 해당 점검대상 터널 입구로부터의 길이 정보를 별도의 저장모듈에 데이터베이스(DB)화하여 저장되도록 제어하며,
   상기 제어모듈의 제어에 따라 상기 저장모듈에 각 분할 저장된 해당 점검대상 터널 영상과 함께 이와 대응되는 해당 점검대상 터널의 길이/폭 위치 정보 및 해당 점검대상 터널 입구로부터의 길이 정보를 사용자가 시각적으로 볼 수 있도록 디스플레이 화면에 표시하는 디스플레이 모듈을 더 포함하며,
   상기 균열 특징점(Feature)의 추출을 위한 에지(Edge) 성분은, 해당 점검대상 터널 내부에 존재하는 물결무늬에 의한 에지(Edge)들과 균열과의 차이를 나타낼 수 있는 무작위성(Randomness), 해당 점검대상 터널 내부의 표시인 선과 균열을 판단할 수 있는 선형성(Linearity), 비정상성(Eccentricity), 견고성(Solidity), 및 선 길이(Line Length) 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 터널점검 자동 영상촬영 장치.
   
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4. 제1 항에 있어서,
   상기 터널 높이측정모듈은,
   상기 제어모듈의 제어에 따라 레이저 빔을 송출하는 레이저 빔 발신부; 및
   상기 제어모듈의 제어에 따라 상기 레이저 빔 발신부로부터 송출되어 점검대상 터널의 내부 벽면에 반사되어 돌아오는 레이저 빔을 수신하는 레이저 빔 수신부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 터널점검 자동 영상촬영 장치.
   
5. 제1 항에 있어서,
   상기 차량 구동축 센서모듈은, 해당 차량의 측면, 수평 및 수직의 동적인 움직임을 제어하는 차량 동적 제어(Vehicle Dynamic Control, VDC) 시스템 또는 운행기록 자기진단 장치(On Board Diagnostics, OBD)를 이용하여 해당 차량의 구동축에서 차량의 이동정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 터널점검 자동 영상촬영 장치.
   
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9. 제1 항에 있어서,
   각 관리자 단말은, 미리 탑재된 터널점검관리 어플리케이션 서비스를 통해 상기 생성된 터널점검 촬영 영상관련 정보데이터들을 제공받아 이를 해당 관리자가 시각적으로 볼 수 있도록 디스플레이 화면에 표시하는 것을 특징으로 하는 터널점검 자동 영상촬영 장치.
   
10. 제1 항에 있어서,
    상기 터널관리 서버는, 상기 생성된 터널점검 촬영 영상관련 정보데이터들을 제공받아 이를 기반으로 각 점검대상 터널별로 상기 영상의 펼침 및 이음보정이 수행된 해당 점검대상 터널 영상과 함께 상기 영상의 펼침 및 이음보정이 수행된 해당 점검대상 터널 영상에 대응하는 해당 점검대상 터널의 길이/폭 위치 정보, 해당 점검대상 터널 입구로부터의 길이 정보 및 촬영시간 정보를 비롯하여 해당 점검대상 터널의 이름 및 위치 정보를 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리하는 것을 특징으로 하는 터널점검 자동 영상촬영 장치.
    
11. 제10 항에 있어서,
    상기 터널관리 서버는, 적어도 하나의 클라이언트 단말의 요청에 응답해서 클라우드 컴퓨팅 서비스를 제공하고, 각 클라이언트 단말을 통해 각 점검대상 터널별 터널점검 촬영 영상관련 정보데이터들을 다운로드받을 수 있도록 클라우드 웹서비스를 제공하며, 각 점검대상 터널별로 터널점검 촬영 영상관련 정보데이터들을 데이터베이스(DB)화하여 저장할 경우, 대칭 또는 비대칭 암호화 방식을 이용하여 각 점검대상 터널별로 터널점검 촬영 영상관련 정보데이터들을 암호화하여 저장함과 아울러 상기 암호화된 각 점검대상 터널별 터널점검 촬영 영상관련 정보데이터들을 복호화할 수 있는 복호화 키가 각 클라이언트 단말로 전송되도록 서비스를 제공하며,
    각 클라이언트 단말은, 상기 터널관리 서버의 클라이언트 회원 로그인 클라우드 웹서비스를 이용하여, 상기 터널관리 서버에 각 점검대상 터널별로 저장된 터널점검 촬영 영상관련 정보데이터들을 실시간으로 검색 및 디스플레이 화면에 표시하고, 해당 클라이언트 회원 로그인 정보와 함께 상기 터널관리 서버로부터 전송된 복호화 키를 이용하여 상기 터널관리 서버에 암호화되어 저장된 각 점검대상 터널별 터널점검 촬영 영상관련 정보데이터들을 복호화하고 이를 실시간으로 검색 및 디스플레이 화면에 표시하며, 상기 터널관리 서버에서 다운로드된 터널점검 관리관련 클라우드 어플리케이션을 통해 상기 터널관리 서버에 각 점검대상 터널별로 저장된 터널점검 촬영 영상관련 정보데이터들을 실시간 검색 및 디스플레이 화면에 표시하는 것을 특징으로 하는 터널점검 자동 영상촬영 장치.
    
12. 제1 항에 있어서,
    상기 터널관리 서버는, 상기 생성된 터널점검 촬영 영상관련 정보데이터들을 제공받아 이를 바탕으로 각 점검대상 터널별로 상기 영상의 펼침 및 이음보정이 수행된 각 점검대상 터널 영상과 함께 상기 영상의 펼침 및 이음보정이 수행된 각 점검대상 터널 영상에 대응하는 해당 점검대상 터널의 길이/폭 위치 정보, 해당 점검대상 터널 입구로부터의 길이 정보 및 촬영시간 정보를 비롯하여 각 점검대상 터널의 이름 및 위치 정보를 일별/요일별/주별/월별/분기별/년별로 실시간 GIS(Geographic Information System) 기반 모니터링 할 수 있도록 디스플레이 화면에 표시하는 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 터널점검 자동 영상촬영 장치.
    
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제
17. 제1 항에 있어서,
    각 관리자 단말은, 미리 탑재된 터널점검관리 어플리케이션 서비스를 통해 상기 생성된 해당 점검대상 터널의 균열발생관련 정보데이터들을 제공받아 이를 해당 관리자가 시각적으로 볼 수 있도록 디스플레이 화면에 표시하는 것을 특징으로 하는 터널점검 자동 영상촬영 장치.
    
18. 제1 항에 있어서,
    상기 터널관리 서버는, 상기 생성된 해당 점검대상 터널의 균열발생관련 정보데이터들을 제공받아 이를 기반으로 각 점검대상 터널별로 해당 균열패턴이 포함된 터널촬영 영상과 함께 해당 균열패턴이 포함된 터널촬영 영상에 대응하는 해당 점검대상 터널의 길이/폭 위치 정보, 해당 점검대상 터널 입구로부터의 길이 정보 및 촬영시간 정보를 비롯하여 해당 점검대상 터널의 이름 및 위치 정보를 데이터베이스(DB)화하여 저장 및 관리하는 것을 특징으로 하는 터널점검 자동 영상촬영 장치.
    
19. 제18 항에 있어서,
    상기 터널관리 서버는, 적어도 하나의 클라이언트 단말의 요청에 응답해서 클라우드 컴퓨팅 서비스를 제공하고, 각 클라이언트 단말을 통해 각 점검대상 터널별 점검대상 터널의 균열발생관련 정보데이터들을 다운로드받을 수 있도록 클라우드 웹서비스를 제공하며, 각 점검대상 터널별로 점검대상 터널의 균열발생관련 정보데이터들을 데이터베이스(DB)화하여 저장할 경우, 대칭 또는 비대칭 암호화 방식을 이용하여 각 점검대상 터널별로 점검대상 터널의 균열발생관련 정보데이터들을 암호화하여 저장함과 아울러 상기 암호화된 각 점검대상 터널별 점검대상 터널의 균열발생관련 정보데이터들을 복호화할 수 있는 복호화 키가 각 클라이언트 단말로 전송되도록 서비스를 제공하며,
    각 클라이언트 단말은, 상기 터널관리 서버의 클라이언트 회원 로그인 클라우드 웹서비스를 이용하여, 상기 터널관리 서버에 각 점검대상 터널별로 저장된 점검대상 터널의 균열발생관련 정보데이터들을 실시간으로 검색 및 디스플레이 화면에 표시하고, 해당 클라이언트 회원 로그인 정보와 함께 상기 터널관리 서버로부터 전송된 복호화 키를 이용하여 상기 터널관리 서버에 암호화되어 저장된 각 점검대상 터널별 점검대상 터널의 균열발생관련 정보데이터들을 복호화하고 이를 실시간으로 검색 및 디스플레이 화면에 표시하며, 상기 터널관리 서버에서 다운로드된 터널점검 관리관련 클라우드 어플리케이션을 통해 상기 터널관리 서버에 각 점검대상 터널별로 저장된 점검대상 터널의 균열발생관련 정보데이터들을 실시간 검색 및 디스플레이 화면에 표시하는 것을 특징으로 하는 터널점검 자동 영상촬영 장치.
    
20. 제1 항에 있어서,
    상기 터널관리 서버는, 상기 생성된 점검대상 터널의 균열발생관련 정보데이터들을 제공받아 이를 바탕으로 각 점검대상 터널별로 해당 균열패턴이 포함된 터널촬영 영상과 함께 해당 균열패턴이 포함된 터널촬영 영상에 대응하는 해당 점검대상 터널의 길이/폭 위치 정보, 해당 점검대상 터널 입구로부터의 길이 정보 및 촬영시간 정보를 비롯하여 해당 점검대상 터널의 이름 및 위치 정보를 일별/요일별/주별/월별/분기별/년별로 실시간 GIS(Geographic Information System) 기반 모니터링 할 수 있도록 디스플레이 화면에 표시하는 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 터널점검 자동 영상촬영 장치.
    
21. 제1 항에 있어서,
    상기 제어모듈은, 머신러닝 영상인식 기술을 이용하여 해당 점검대상 터널의 내부 벽면에 대한 균열여부를 자동으로 판단하는 것을 특징으로 하는 터널점검 자동 영상촬영 장치.
    
22. 제21 항에 있어서,
    상기 머신러닝 영상인식 기술은, 서포트 벡터 머신(Support Vector Machines, SVM), 인공 신경망(Neural Network, NN), 극학습기계(Extreme Learning Machine, ELM), RBFNN(Radial Basis Function Neural Network), 또는 최접근이웃(K-Nearest Neighborhood, KNN) 알고리즘 기술 중 적어도 하나를 이용하는 것을 특징으로 하는 터널점검 자동 영상촬영 장치.
    
23. 삭제
24. 삭제
25. 제1 항에 있어서,
    차량의 상부에 장착되며, 상기 제어모듈의 제어에 따라 상기 GPS 수신모듈을 통해 점검대상 터널의 결정 시 터널점검 중임을 다른 차량의 운전자에게 알리기 위한 기 설정된 터널점검 메시지를 표시하는 LED 알림판이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 터널점검 자동 영상촬영 장치.
    
26. 제1 항에 있어서,
    상기 제어모듈은, 상기 터널 높이측정모듈로부터 측정된 높이 값이 기 설정된 기준 높이 값보다 작을 경우 상기 결정된 점검대상 터널의 진입으로 판단하고, 상기 터널 높이측정모듈로부터 측정된 높이 값이 무한대일 경우 상기 결정된 점검대상 터널의 진출로 판단하며,
    상기 기준 높이 값은, 상기 저장모듈에 저장된 해당 점검대상 터널의 높이 값보다 크게 설정되는 것을 특징으로 하는 터널점검 자동 영상촬영 장치.

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