KR102207792B1 - 지중 구조물의 3차원 모델링 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지중 구조물의 3차원 모델링 장치 및 그 방법이 개시된다. 본 발명의 지중 구조물의 3차원 모델링 장치는, 구조물과의 거리를 측정하기 위한 레이저센서; 3차원 이미지를 획득하기 위해 복수개로 설치된 RGB-D 카메라; 레이저센서와 RGB-D 카메라와 GPS 모듈을 안전모에 장착하여 고정시키기 위한 수평지지대; 지중 구조물의 설계도면과 지중 구조물의 3차원 모델 및 2차원 GIS 데이터를 저장하는 저장부; 및 레이저센서와 RGB-D 카메라로부터 입력된 거리와 3차원 이미지를 통해 깊이지도 이미지를 생성하여 저장부에 저장된 지중 구조물의 설계도면과 결합하여 지중 구조물의 3차원 모델을 생성하고, 지중 구조물의 3차원 모델을 2차원 좌표로 변환하여 GIS 형상으로 추출한 2차원 GIS 데이터를 저장부에 저장하는 제어유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

지중 구조물의 3차원 모델링 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR MODELING 3D OF UNDERGROUND STRUCTURE AND METHOD THEREOF}

본 발명은 지중 구조물의 3차원 모델링 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 조사자가 간편하게 착용할 수 있는 RGB-D 카메라를 통해 지중 구조물의 위치정보를 추출해 실시간으로 3차원 모델링을 수행하고, 이를 2차원 GIS 데이터로 저장하여 지중 구조물 간의 기하 관계를 파악할 수 있도록 하는 지중 구조물의 3차원 모델링 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

근래 경제적인 성숙 단계에 들어서면서 과거의 폭발적인 경제 성장과 더불어 증가된 교량, 터널, 건물, 도로 등과 같은 시설물의 유지관리에 대한 관심과 중요도가 증가되고 있다. 또한 상기와 같은 시설물을 이용하는 불특정 다수의 안전을 위해서도 시설물에 대한 유지관리의 중요성이 증가되고 있다.

일반적으로, 시설물의 유지관리를 수행함에 있어서 가장 기본이 되는 것은 시설물의 주기적/비주기적 점검을 통하여 시설물의 상태나 시설물에 발생되는 손상을 파악하고, 이를 체계적으로 관리하여 관리자가 적기에 시설물에 대한 판단과 조치를 취하는 것이다.

최근에는 도시화가 급격하게 진행되면서 전기, 통신, 상하수도 등의 기반시설 확충을 위하여, 상하수도관, 도시가스 공급관, 유류 이송관, 전기 및 통신 선로 등의 설치가 급증하고 있는 추세에 있다. 이러한 설비들은 미관이나 설비보호로 인해 대부분 지중에 매립되고 있다.

그런데, 이러한 지하 시설물의 위치나 깊이에 대한 정보가 축적되지 않아 시각적으로 그 위치나 상태를 파악하기 위하여 시간 및 비용이 증가하고, 또한 공사 중에 기존 지하매설물을 파괴하거나 이로 인해 작업자의 안전도 위험하게 된다. 즉, 사회기반시설이 밀집된 지역에는 수많은 배관이 매설되어 있기 때문에 배관의 매설 위치 및 상태 등을 파악하지 못하면 사고가 발생할 수 있다.

이를 대비하여 도로 등에 통신 케이블 라인이나 가스 공급관이 지나고 있는 곳에는 안내판이 표시되어 있으나, 그 위치 및 깊이에 대한 정확한 정보는 기존에 존재하는 설계도 등에 의존할 수밖에 없다.

따라서, 지면 위에서 지하의 매설물을 측정하기 위해, 지반으로 전자파, 초음파 또는 초고주파 등을 전파시킨 후 매질 및 매설물을 통해 전파되어 온 파장 변화를 측정하는 방법들이 사용되었다. 또 다른 방법으로는 지하매설물의 상층부에 자기코일을 설치하여, 지상의 측정기가 자기를 유도하여 설치된 자기코일에서 발생되는 전류의 자기장을 측정하는 방법이 제시되고 있다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2011-0072468호(2011. 06. 29. 공개, 발명의 명칭 : 전력구 감시 시스템)에 개시되어 있다.

이와 같이 지상에서 측정할 경우 주변 지상 구조물에 의해 탐사가 불가능한 영역이 존재할 뿐만 아니라 일반적으로 탐사장비가 고가여서 실제 작업현장에서는 적용하기 어려운 문제점이 있다.

또한, 지중관로를 직접 주행하면서 지중관로의 2차원 좌표 데이터를 정확하게 획득할 수 있는 장치들이 있으나, 이러한 장비들은 지중관로의 이동 거리를 측정하기 위한 센서, 기울기 센서, 주행 모터 등 다수의 센서 장비들을 탑재해야 하는 탑재체 형태로 구성되기 때문에 그 부피와 크기가 크고, 유지비용이 상당히 고가로써 일상적인 실제 실무현장에서는 사용하기 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 조사자가 간편하게 착용할 수 있는 RGB-D 카메라를 통해 지중 구조물의 위치정보를 추출해 실시간으로 3차원 모델링을 수행하고, 이를 2차원 GIS 데이터로 저장하여 지중 구조물 간의 기하 관계를 파악할 수 있도록 하는 지중 구조물의 3차원 모델링 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 지중 구조물의 3차원 모델링 장치는, 구조물과의 거리를 측정하기 위한 레이저센서; 3차원 이미지를 획득하기 위해 복수개로 설치된 RGB-D 카메라; 레이저센서와 RGB-D 카메라를 안전모에 장착하여 고정시키기 위한 수평지지대; 지중 구조물의 설계도면과 지중 구조물의 3차원 모델 및 2차원 GIS 데이터를 저장하는 저장부; 및 레이저센서와 RGB-D 카메라로부터 입력된 거리와 3차원 이미지를 통해 깊이지도 이미지를 생성하여 저장부에 저장된 지중 구조물의 설계도면과 결합하여 지중 구조물의 3차원 모델을 생성하고, 지중 구조물의 3차원 모델을 2차원 좌표로 변환하여 GIS 형상으로 추출한 2차원 GIS 데이터를 저장부에 저장하는 제어유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 수평지지대의 수평상태를 측정하여 제어유닛에 제공하는 수평감지부를 더 포함하며, 제어유닛은 복수개의 RGB-D 카메라로부터 입력된 이미지의 수평오차를 보정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 위치를 측정하기 위한 GPS 모듈을 더 포함하며, 제어유닛은 GPS 모듈로부터 입력된 위치를 기반으로 조사를 시작하는 지중 구조물의 시점위치를 등록하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 따른 지중 구조물의 3차원 모델링 방법은, 제어유닛이 선택된 지중 구조물의 설계 도면을 등록하는 단계; 제어유닛이 레이저센서로부터 측정된 지중 구조물과의 거리 및 RGB-D 카메라로부터 지중 구조물의 3차원 이미지를 입력받는 단계; 제어유닛이 지중 구조물과의 거리와 3차원 이미지로부터 지중 구조물에 대한 깊이지도를 생성하고 이미지 처리하여 지중 구조물에 대한 클러스터를 생성하는 단계; 및 제어유닛이 지중 구조물에 대한 클러스터를 기반으로 설계도면의 기하학적인 경계에 표면을 생성하고, 표면에 3차원 이미지를 텍스쳐 매핑하여 지중 구조물의 3차원 모델을 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 제어유닛이 조사를 시작하는 지중 구조물의 시점위치를 등록하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 시점위치를 등록하는 단계는, 시점위치를 GPS 모듈로부터 입력된 위치로 등록하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 제어유닛이 지중 구조물의 3차원 모델에 대해 단면의 경계를 계산하고, 경계의 중심선을 연결하여 생성한 기준 라인선에 근거하여 지중 구조물을 2차원 좌표로 변환한 후 2차원 GIS 형상으로 추출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 지중 구조물의 3차원 모델링 장치 및 그 방법은 조사자가 간편하게 착용할 수 있는 안전모에 장착된 RGB-D 카메라를 통해 지중 구조물의 위치정보를 추출해 실시간으로 3차원 모델링을 수행하고, 이를 2차원 GIS 데이터로 저장하여 지중 구조물 간의 기하 관계를 파악할 수 있어 도보로 이동하면서 지중 구조물의 형상을 계측할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 지중 구조물의 정확한 위치 및 규격을 측정하고 데이터를 실시간으로 저장함으로써, 지중 구조물의 유지보수 시 지중관로의 파손을 방지하거나 신속하게 손상부위를 수리할 수 있으며, 생성된 지중 구조물의 3차원 모델은 추후 반복적인 유지 보수 과정에서 기록되는 정보를 BIM(Building Information Modeling) 기반으로 관리할 수 있는 기반을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지중 구조물의 3차원 모델링 장치를 나타낸 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지중 구조물의 3차원 모델링 장치를 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지중 구조물의 3차원 모델링 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4내지 도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 지중 구조물의 3차원 모델링 방법의 각 과정을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 지중 구조물의 3차원 모델링 장치 및 그 방법을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지중 구조물의 3차원 모델링 장치를 나타낸 블록구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지중 구조물의 3차원 모델링 장치를 나타낸 예시도이다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 지중 구조물의 3차원 모델링 장치는, 레이저센서(10), RGB-D 카메라(20), GPS 모듈(30), 수평지지대(70), 저장부(50) 및 제어유닛(40)을 비롯하여 수평감지부(60)를 포함한다.

레이저센서(10)는 지중 구조물과의 거리를 측정하여 제공한다.

RGB-D 카메라(20)는 지중 구조물에 대한 3차원 이미지를 획득하기 위해 복수개로 설치되어 스테레오 이미지를 제공한다.

GPS 모듈(30)은 지구의 상공에 위치한 복수의 GPS 위성(미도시)으로부터 항법 메시지를 수신 받아 제공하여 위치를 산출할 수 있도록 한다.

산출된 위치는 조사를 시작하는 지중 구조물의 입구에서 시점위치를 등록하는데 사용된다.

수평지지대(70)는 레이저센서(10)와 RGB-D 카메라(20) 및 GPS 모듈(30)을 안전모(80)에 장착하여 고정시켜, 조사자가 안전모(80)를 착용하고 조사할 때 복수개의 RGB-D 카메라(20)의 수평위치를 일치시킬 수 있도록 한다.

저장부(50)는 지중 구조물의 설계도면과 지중 구조물의 3차원 모델 및 2차원 GIS 데이터를 저장한다.

저장부(50)에 저장된 지중 구조물의 설계도면은 주변 환경에 의해 획득되지 않는 영역을 보정할 때 활용될 수 있다.

제어유닛(40)은 레이저센서(10)와 RGB-D 카메라(20)로부터 입력된 거리와 3차원 이미지를 통해 깊이지도(Depth Map) 이미지를 생성하고, 저장부(50)에 저장된 지중 구조물의 설계도면과 결합하여 지중 구조물의 3차원 모델을 생성한다. 또한, 제어유닛(40)은 지중 구조물의 3차원 모델을 2차원 좌표로 변환하여 GIS(Geographic Information System) 형상을 추출한 2차원 GIS 데이터를 저장부(50)에 저장한다.

수평감지부(60)는 수평지지대(70)의 수평상태를 측정하여 제어유닛(40)에 제공함으로써, 제어유닛(40)이 복수개의 RGB-D 카메라(20)로부터 입력된 이미지의 수평오차를 보정할 수 있도록 한다.

또한, 제어유닛(40)은 다수의 지중 구조물과의 위치 연관성을 분석할 수 있도록 할 경우 GPS 모듈(30)로부터 입력된 위치를 기반으로 조사를 시작하는 지중 구조물의 시점위치를 등록한다.

한편, 제어유닛(40)으로 테블릿 PC를 사용함으로써, 조사자가 간편하게 휴대하면서 지중 구조물 내를 도보로 이동하면서 조사할 수 있도록 할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 지중 구조물의 3차원 모델링 장치에 따르면, 조사자가 간편하게 착용할 수 있는 안전모에 장착된 RGB-D 카메라를 통해 지중 구조물의 위치정보를 추출해 실시간으로 3차원 모델링을 수행하고, 이를 2차원 GIS 데이터로 저장하여 지중 구조물 간의 기하 관계를 파악할 수 있도록 하여 도보로 이동하면서 지중 구조물의 형상을 계측할 수 있게 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지중 구조물의 3차원 모델링 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 4내지 도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 지중 구조물의 3차원 모델링 방법의 각 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 지중 구조물의 3차원 모델링 방법에서는 먼저, 제어유닛(40)이 선택된 지중 구조물의 설계 도면을 등록한다(S10).

저장부(50)에 다수의 지중 구조물에 대한 설계도면이 저장된 경우, 도 4와 같이 선택된 지중 구조물의 설계 도면을 등록하여 주변 환경에 의해 획득되지 않는 영역을 보정할 때 활용될 수 있도록 한다.

이후 제어유닛(40)은 조사를 시작하는 지중 구조물의 입구에서 도 5와 같이 시점위치를 GPS 모듈(30)로부터 입력된 위치로 등록한다(S20).

이와 같이 조사를 시작하는 구조물의 입구에서 시점위치와 진행 방향을 초기화한다. 그러나, 이와 같은 시점위치의 등록은 다수의 지중 구조물과의 위치 연관성 분석을 할 경우 필요한 작업으로, 독립된 지중 구조물의 형상을 관측하고 GIS와 연계하지 않을 경우에는 시점위치의 등록을 생략할 수도 있다.

S20 단계에서 조사를 위한 지중 구조물의 입구에서 시점위치를 등록한 후, 제어유닛(40)은 레이저센서(10)로부터 측정된 지중 구조물과의 거리 및 RGB-D 카메라(20)로부터 지중 구조물의 3차원 이미지를 입력받는다(S30).

이러한 지중 구조물과의 거리와 3차원 이미지는 조사자가 지중 구조물 내부를 이동하는 동안 계속해서 측정되고 촬영되어 제공된다.

제어유닛(40)은 입력된 지중 구조물과의 거리와 3차원 이미지로부터 지중 구조물에 대한 깊이지도(Depth Map)를 생성하고, 이를 이미지 처리하여 관측된 지중 구조물에 대한 클러스터를 생성한다(S40).

이를 보다 구체적으로 설명하면, 도 6에 도시된 바와 같이 제어유닛(40)은 구조물과의 거리와 3차원 이미지를 이용해 깊이지도를 생성하고 깊이 이미지(Depth Image)를 추출한다. 이후 도 7과 같이 제어유닛(40)은 1차 보정된 2차원 깊이 이미지를 포인트 클라우드 데이터(Point Cloud Data) 형식의 3차원 데이터로 변환하여 포인트를 추출하고 서브샘플링(Subsampling)을 수행한다.

이때 3차원 포인트를 미리 정의된 셀(Cell) 안에 배치시킨 후, 각 셀 안의 포인트들을 병합하여 새로운 하나의 포인트들로 생성함으로써 전체 데이터 용량을 감소시킬 수 있다.

그런 다음 도 8과 같이 제어유닛(40)은 이웃 포인트들과의 연관관계 분석을 통한 각 포인터들의 노말 벡터(Normal Vector)를 추출하고 레이어링(layering)을 수행한다.

이때 계산된 노말 벡터와 포인트들의 좌표정보들을 이용하여 객체 오브젝트(Object)에 대한 쉐도우(Shadow) 보정필터를 적용하여 깊이 이미지 상에서 필터링 된 부분을 제거한다.

이후 도 9와 같이 제어유닛(40)은 각 포인트들의 노말 벡터값을 평활화(Smoothing)하여 값의 변화폭을 감소시키고, 이렇게 생성된 3차원 포인트 클라우드 데이터의 세기(Intensity) 정보 및 각 포인트들의 노말 벡터 정보를 이용해 레이어링된 이미지를 분할(Segmentation)하여 주변 환경과 구별되는 클러스터(Clusters)를 생성한다.

그런 다음 도 10과 같이 제어유닛(40)은 생성된 클러스터들에 대해 형상 매칭 알고리즘을 적용한 터널 외의 차폐물을 우선 제거한다. 그리고 이러한 과정을 반복하여 다수의 블럭 형태의 지중 구조물의 클러스터를 생성한다. 이후 제어유닛(40)은 지중 구조물 전체 구간에 대한 클러스터들에 대해 키포인트들을 추출한다. 이 키포인트들은 전체 포인트 클라우드 데이터 중에서 안정적으로 존재하는 개체들로써, 이동하면서 관측되는 다수의 화상 이미지들을 병합할 때 기준이 되는 노드로 이동된다. 즉, 현 프레임에서 키포인트의 x, y, z 및 노말 벡터값으로 다음 프레임의 포인트 클라우드 데이터들이 좌표 변환된다.

이와 같이 지중 구조물에 대한 클러스터를 생성한 후, 제어유닛(40)은 이 지중 구조물에 대한 클러스터를 기반으로 설계도면의 기하학적인 경계에 표면을 생성하고, 표면에 3차원 이미지를 텍스쳐 매핑하여 지중 구조물의 3차원 모델을 생성한다(S50).

이를 구체적으로 살펴보면, 먼저 도 11과 같이 지중 구조물에 대한 클러스터 모델에서 진입구 부분을 기하좌표를 이용해 사용자가 수동으로 제거한다.

이와 같이 진입구 부분이 제거된 상태에서 도 12와 같이 제어유닛(40)은 등록된 지중 구조물의 설계도면의 기하정보를 기준으로 표면을 배치하고 결과물에 대한 경계(boundary) 및 중심 포인트를 계산하여 중심라인을 추출한다.

그리고, 도 13과 같이 제어유닛(40)은 지중 구조물의 단면을 배치하고, 도 14와 같이 포인트 클라우드에 단면을 맞춘 후 도 15와 같이 포인트들을 이용하여 매쉬(mesh) 생성을 위한 컨벡스헐(convex hull)을 생성한다. 이를 통해 하나로 병합된 표면 모델을 생성한다.

다음으로 도 16에서와 같이 제어유닛(40)은 차폐물이나 원시 데이터의 필터링 과정에서 제거된 영역 등 미관측 영역으로 인해 완전히 닫힌 지중 구조물의 형상을 가지지 못하던 표면 모델에 대해, 보간(Interpolation)을 통해 도 17과 같이 완전히 닫혀진 표면 모델을 생성한다.

이후 제어유닛(40)은 이와 같이 생성된 표면 모델에 로우 데이터(Raw Data)에서 관측된 RGB 정보를 텍스쳐 매핑(Texture Mapping)하여 도 18과 같이 지중 구조물에 대한 3차원 모델을 생성한다.

이후 제어유닛(40)은 지중 구조물의 3차원 모델에 대해 2차원 GIS 형상으로 추출한다(S60).

일반적으로 터널형 지중 구조물은 GIS 상에 선형으로 표출되므로 생성된 3차원 모델의 지중 구조물의 단면의 경계(Boundary)를 계산한 후, 경계의 중심선을 계속 연결하여 지중 구조물의 3차원 좌표의 기준 라인선을 생성한다. 그런 다음 이를 행렬 연산을 통해 지중 구조물을 2차원 좌표로 변환한 후 GIS 형상으로 추출한다.

이때 제어유닛(40)은 지중 구조물을 GIS 상에 표출할 때 지중 구조물의 시점위치와 방향을 기준으로 모델의 이동 및 회전을 반영하여 실좌표로 모델 위치를 변경하여 좌표를 할당한다. 만약, 시점위치가 등록되지 않은 경우에는 모델의 절대 좌표를 직접 입력할 수도 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 지중 구조물의 3차원 모델링 방법에 따르면, 조사자가 간편하게 착용할 수 있는 안전모에 장착된 RGB-D 카메라를 통해 지중 구조물의 위치정보를 추출해 실시간으로 3차원 모델링을 수행하고, 이를 2차원 GIS 데이터로 저장하여 지중 구조물 간의 기하 관계를 파악할 수 있도록 하여 도보로 이동하면서 지중 구조물의 형상을 계측할 수 있게 한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10 : 레이저센서 20 : RGB-D 카메라
30 : GPS 모듈 40 : 제어유닛
50 : 저장부 60 : 수평감지부
70 : 수평지지대 80 : 안전모

Claims (7)

1. 지중 구조물과의 거리를 측정하기 위한 레이저센서;
   3차원 이미지를 획득하기 위해 복수개로 설치된 RGB-D 카메라;
   상기 레이저센서와 상기 RGB-D 카메라를 안전모에 장착하여 고정시키기 위한 수평지지대;
   상기 지중 구조물의 설계도면과 상기 지중 구조물의 3차원 모델 및 2차원 GIS 데이터를 저장하는 저장부; 및
   상기 레이저센서와 상기 RGB-D 카메라로부터 입력된 상기 거리와 상기 3차원 이미지를 통해 깊이지도 이미지를 생성하여 상기 저장부에 저장된 상기 지중 구조물의 설계도면과 결합하여 상기 지중 구조물의 3차원 모델을 생성하고, 상기 지중 구조물의 상기 3차원 모델을 2차원 좌표로 변환하여 GIS 형상으로 추출한 2차원 GIS 데이터를 상기 저장부에 저장하는 제어유닛;을 포함하되,
   상기 제어유닛은 상기 지중 구조물의 상기 3차원 모델에 대해 단면의 경계를 계산하고, 상기 경계의 중심선을 연결하여 생성한 기준 라인선에 근거하여 상기 지중 구조물을 2차원 좌표로 변환한 후 2차원 GIS 형상으로 추출하는 것을 특징으로 하는 지중 구조물의 3차원 모델링 장치.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 수평지지대의 수평상태를 측정하여 상기 제어유닛에 제공하는 수평감지부를 더 포함하며, 상기 제어유닛은 복수개의 상기 RGB-D 카메라로부터 입력된 이미지의 수평오차를 보정하는 것을 특징으로 하는 지중 구조물의 3차원 모델링 장치.
   
3. 제 1항에 있어서, 위치를 측정하기 위한 GPS 모듈을 더 포함하며, 상기 제어유닛은 상기 GPS 모듈로부터 입력된 위치를 기반으로 조사를 시작하는 상기 지중 구조물의 시점위치를 등록하는 것을 특징으로 하는 지중 구조물의 3차원 모델링 장치.
   
4. 제어유닛이 선택된 지중 구조물의 설계 도면을 등록하는 단계;
   상기 제어유닛이 레이저센서로부터 측정된 상기 지중 구조물과의 거리 및 RGB-D 카메라로부터 상기 지중 구조물의 3차원 이미지를 입력받는 단계;
   상기 제어유닛이 상기 지중 구조물과의 상기 거리와 상기 3차원 이미지로부터 상기 지중 구조물에 대한 깊이지도를 생성하고 이미지 처리하여 상기 지중 구조물에 대한 클러스터를 생성하는 단계; 및
   상기 제어유닛이 상기 지중 구조물에 대한 상기 클러스터를 기반으로 상기 설계도면의 기하학적인 경계에 표면을 생성하고, 상기 표면에 3차원 이미지를 텍스쳐 매핑하여 상기 지중 구조물의 3차원 모델을 생성하는 단계;를 포함하되,
   상기 제어유닛이 상기 지중 구조물의 상기 3차원 모델에 대해 단면의 경계를 계산하고, 상기 경계의 중심선을 연결하여 생성한 기준 라인선에 근거하여 상기 지중 구조물을 2차원 좌표로 변환한 후 2차원 GIS 형상으로 추출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지중 구조물의 3차원 모델링 방법.
   
5. 제 4항에 있어서, 상기 제어유닛이 조사를 시작하는 상기 지중 구조물의 시점위치를 등록하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지중 구조물의 3차원 모델링 방법.
   
6. 제 5항에 있어서, 상기 시점위치를 등록하는 단계는, 상기 시점위치를 GPS 모듈로부터 입력된 위치로 등록하는 것을 특징으로 하는 지중 구조물의 3차원 모델링 방법.
   
7. 삭제

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