KR102423399B1 - 다중 카메라 촬영 방식의 터널 스캐닝 장치, 주행형 터널 스캐닝 시스템 및 터널 표면 조사 방법 - Google Patents

다중 카메라 촬영 방식의 터널 스캐닝 장치, 주행형 터널 스캐닝 시스템 및 터널 표면 조사 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 다중 카메라 촬영 방식의 터널 스캐닝 장치는, 본체; 상기 본체에 배치되고, 서로 이격 배치된 복수의 비디오 카메라 및 상기 복수의 비디오 카메라 각각을 회전시키기 위한 팬틸트 장치를 포함하는 영상획득모듈; 상기 본체에 배치되고, 상기 복수의 비디오 카메라의 화각 정렬을 보조하는 화각조정보조모듈; 상기 본체에 배치되고, 광을 조사하기 위한 조명모듈; 상기 본체에 배치되고, 상기 팬틸트 장치와 연결되어 상기 팬틸트 장치의 회전 및 이동을 제어하는 팬틸트 컨트롤러 및 상기 복수의 비디오 카메라와 연결되어 상기 복수의 비디오 카메라의 촬영을 제어하는 비디오 컨트롤러를 포함하는 제어모듈; 상기 본체에 배치되고, 상기 복수의 비디오 카메라와 연결되어 상기 복수의 비디오 카메라의 영상을 모니터링하기 위한 모니터링모듈; 상기 본체에 배치되고, 상기 본체의 진동 및 충격을 제어하는 방진모듈; 및 상기 본체에 배치되고, 상기 영상획득모듈, 상기 화각조정보조모듈, 상기 조명모듈, 상기 제어모듈, 상기 모니터링모듈, 및 상기 방진모듈 각각에 전원을 공급하는 전원공급모듈; 을 포함한다.

Description

다중 카메라 촬영 방식의 터널 스캐닝 장치, 주행형 터널 스캐닝 시스템 및 터널 표면 조사 방법{MULTI-CAMERA TYPE TUNNEL SCANNING APPARATUS, DRIVING-TYPE TUNNEL SCANNING SYSTEM AND TUNNEL SURFACE INVESTING METHOD}
본 발명은, 다중 카메라 촬영 방식의 터널 스캐닝 장치, 주행형 터널 스캐닝 시스템 및 터널 표면 조사 방법에 관한 것이다.
일반적으로 철도, 도로 등을 건설하는 경우에 터널의 건설이 수반된다. 특히, 산악지형이 전 국토의 70% 이상인 우리나라의 경우에는 철도나 도로의 건설 시에 터널 공사가 높은 비중을 차지하고 있으며, 터널의 안전과 품질관리가 전체 공사의 공기와 경제성 면에서 매우 중요한 부분을 차지 한다.
터널 안전 관리 및 품질 관리와 관련해, 터널 표면에 형성된 크랙 등의 손상을 영상 또는 레이저를 이용해 스캔하는 방법이 있다.
그런데 종래 스캔 방법에 의하면, 터널 표면의 일부분에 대한 포인트 자료를 얻는 수준이므로, 터널 표면 손상에 대한 입체적, 정량적 분석에 한계가 있을 수 있다.
본 발명의 목적 중 어느 하나는, 터널 표면 손상에 대한 입체적, 정량적 분석을 수행할 수 있는 다중 카메라 촬영 방식의 터널 스캐닝 장치, 주행형 터널 스캐닝 시스템 및 터널 표면 조사 방법을 제공하기 위함이다.
한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본체; 상기 본체에 배치되고, 서로 이격 배치된 복수의 비디오 카메라 및 상기 복수의 비디오 카메라 각각을 회전시키기 위한 팬틸트 장치를 포함하는 영상획득모듈; 상기 본체에 배치되고, 상기 복수의 비디오 카메라의 화각 정렬을 보조하는 화각조정보조모듈; 상기 본체에 배치되고, 광을 조사하기 위한 조명모듈; 상기 본체에 배치되고, 상기 팬틸트 장치와 연결되어 상기 팬틸트 장치의 회전 및 이동을 제어하는 팬틸트 컨트롤러 및 상기 복수의 비디오 카메라와 연결되어 상기 복수의 비디오 카메라의 촬영을 제어하는 비디오 컨트롤러를 포함하는 제어모듈; 상기 본체에 배치되고, 상기 복수의 비디오 카메라와 연결되어 상기 복수의 비디오 카메라의 영상을 모니터링하기 위한 모니터링모듈; 상기 본체에 배치되고, 상기 본체의 진동 및 충격을 제어하는 방진모듈; 및 상기 본체에 배치되고, 상기 영상획득모듈, 상기 화각조정보조모듈, 상기 조명모듈, 상기 제어모듈, 상기 모니터링모듈, 및 상기 방진모듈 각각에 전원을 공급하는 전원공급모듈; 을 포함하는 다중 카메라 촬영 방식의 터널 스캐닝 장치이 제공된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 터널 스캐닝 장치; 및 상기 터널 스캐닝 장치에 장착되고 상기 터널 스캐닝 장치를 주행시키는 주행 장치; 를 포함하는 주행형 터널 스캐닝 시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조명모듈의 위치 및 조사 방향과, 복수의 비디오 카메라의 화각을 조정하는 단계; 터널 내를 주행하면서 상기 복수의 비디오 카메라 각각으로 터널 표면을 촬영하는 단계; 상기 복수의 비디오 카메라로부터 촬영된 복수의 동영상 각각의 프레임을 동기화하는 단계; 동기화된 상기 복수의 동영상 각각의 왜곡, 명도 및 채도를 보정하는 단계; 보정된 상기 복수의 동영상을 접합하여 접합 동영상을 생성하는 단계; 상기 접합 동영상의 각 프레임을 추출하여 복수의 1차 이미지를 생성하는 단계; 상기 복수의 1차 이미지를 대상으로 패턴 매칭을 수행해 상기 복수의 1차 이미지 중 중첩되는 영역을 제거한 복수의 2차 이미지를 생성하는 단계; 상기 복수의 2차 이미지를 접합하여 평면 전개 이미지를 생성하는 단계; 상기 평면 전개 이미지로부터 터널 표면의 손상을 탐지하는 단계; 상기 평면 전개 이미지로부터 상기 터널 표면의 손상의 면적, 폭 또는 길이, 및 위치를 계산하고 정량화하여 가상 손상 데이터를 생성하는 단계; 및 상기 평면 전개 이미지와 상기 가상 손상 데이터를 이용해 외관망도를 생성하는 단계; 를 포함하는 터널 표면 조사 방법이 제공된다.
본 발명은, 터널 표면 손상에 대한 입체적, 정량적 분석을 수행할 수 있는 다중 카메라 촬영 방식의 터널 스캐닝 장치, 주행형 터널 스캐닝 시스템 및 터널 표면 조사 방법을 제공한다는 일 효과를 가진다.
한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 카메라 촬영 방식의 터널 스캐닝 장치에 대한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 터널 스캐닝 장치에 대한 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 터널 스캐닝 장치에 대한 우측면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 터널 스캐닝 장치에 대한 배면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 카메라 촬영 방식의 터널 스캐닝 장치에 적용되는 영상획득모듈을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 카메라 촬영 방식의 터널 스캐닝 장치에 적용되는 화각조정보조모듈을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 6(b)는 화각조정보조모듈 사용 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 표면 조사 방법을 순차적으로 나타내는 순서도이다.
도 8(a) 및 도 8(b) 각각은 복수의 비디오 카메라의 화각 조정 예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 스캐닝 시스템으로 터널 표면을 스캐닝하는 것을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 10 복수의 동영상의 프레임을 동기화하는 것을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 11은 복수의 동영상을 접합하는 것을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 12는 복수의 동영상의 왜곡을 보정하는 것과 접합하는 것을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 13(a) 및 도 13(b)는 복수의 동영상에 그림자 효과의 메디안 필터를 적용하는 것을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 14(a) 및 도 14(b)는 복수의 동영상에 표면얼룩(오염) 효과의 메디안 필터를 적용하는 것을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 15는 접합된 동영상으로부터 1차 및 2차 이미지를 각각 생성하고, 2차 이미지를 이용해 접합 이미지를 생성하는 것을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 16(a)는 평면 전개 이미지의 규격화를 위한 틀(form) 이미지 나타내고, 도 16(b)는 틀 이미지와 접합 이미지를 이용해 생성된 평면 전개 이미지를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 17 및 도 18은, 평면 전개 이미지로부터 가상 손상 데이터를 생성하는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 19는 가상 손상 데이터가 표시된 평면 전개 이미지를 나타내는 도면이다.
도 20은 실제 손상 데이터가 표시된 외관망도를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 21은 외관망도의 손상 정보를 이용해 작성된 물량산출표의 일 예시를 나타내는 도면이다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 따른 변위제어를 이용한 무도상 교량 레일 장대화 공법 및 그 공법을 이용하여 완성된 철도교량의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
다중 카메라 촬영 방식의 터널 스캐닝 장치 및 터널스캐닝 시스템
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 카메라 촬영 방식의 터널 스캐닝 장치에 대한 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 터널 스캐닝 장치에 대한 평면도이다. 도 3은 도 1에 도시된 터널 스캐닝 장치에 대한 우측면도이다. 도 4는 도 1에 도시된 터널 스캐닝 장치에 대한 배면도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 카메라 촬영 방식의 터널 스캐닝 장치에 적용되는 영상획득모듈을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 6(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 카메라 촬영 방식의 터널 스캐닝 장치에 적용되는 화각조정보조모듈을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 6(b)는 화각조정보조모듈 사용 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.
우선, 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 카메라 촬영 방식의 터널 스캐닝 장치(1000)에 대해 설명한다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 카메라 촬영 방식의 터널 스캐닝 장치(1000)은, 본체(100), 영상획득모듈(200), 화각조정보조모듈(300), 조명모듈(400), 제어모듈(500), 모니터링모듈(600), 방진모듈(700), 및 전원공급모듈(800)을 포함한다.
본체(100)는, 본 실시예에 따른 다중 카메라 촬영 방식의 터널 스캐닝 장치(1000)의 전체적인 외관을 형성한다. 본체(100)에는, 후술할 영상획득모듈(200), 화각조정보조모듈(300), 조명모듈(400), 제어모듈(500), 모니터링모듈(600), 방진모듈(700), 및 전원공급모듈(800)이 설치된다.
본체(100)는, 원형, 박스형, 마제형 등 다양한 단면 형태및 크기의 터널에 적용되도록 그 형상이 자유롭게 변형될 수 있다. 본체(100)는, 본 실시예에 따른 터널 스캐닝 장치(1000)가, 예로서, 2060㎜의 폭, 2210㎜의 길이, 및 2800㎜의 높이를 가지도록 형성될 수 있으나 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
본체(100)는, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 수직 프레임과 복수의 수평 프레임이 서로 결합된 구조일 수 있다. 여기서, 복수의 수직 및 수평 프레임 각각은, 본 실시예에 따른 터널 스캐닝 장치(1000) 및 이를 이용한 터널 스캐팅 시스템을 터널 내에서 운용함에 있어, 경량화 및 고강성화를 위해 알루미늄 프로파일(Aluminum Profile)을 이용해 제작될 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
본체(100)에는, 예로서, 도로면 및 궤도부 등 터널의 하부 영역에 대한 촬영이 요구되는 경우, 복수의 프레임 구조체에 결합된 지그(jig)가 추가적으로 설치될 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
영상획득모듈(200)은, 본체(100)에 배치되고, 서로 이격 배치된 복수의 비디오 카메라(210; 210-1 내지 210-16) 및 복수의 비디오 카메라(210; 210-1 내지 210-16) 각각을 회전시키기 위한 팬틸트 장치(220)를 포함한다.
복수의 비디오 카메라(210; 210-1 내지 210-16) 각각은, 본 발명의 터널 스캐닝 시스템을 1회 주행 촬영 시 터널 전체 단면의 50%를 동시 촬영하도록 본체(100)에 최대 16대까지 설치될 수 있다. 복수의 비디오 카메라(210; 210-1 내지 210-16) 각각은 예로서, 3CCD 고감도 영상센서를 탑재할 수 있으며, 영상센서에는 떨림 보정기술이 적용될 수 있다.
팬틸트 장치(220)는, 복수의 비디오 카메라(210; 210-1 내지 210-16) 각각의 촬영 방향을 조정하도록 서로 수직한 2개의 축에 대한 회전이 가능하다. 예로서, 팬틸트 장치(220)는, 비디오 카메라의 설치면에 대한 법선을 제1 축으로 ±90°의 회전 범위를 가질 수 있으며, 상기 설치면과 평행하고 상기 법선과 수직한 선분을 제2 축으로 ±15°의 회전 범위를 가질 수 있다. 더불어, 팬틸트 장치(220)는 전술한 각 축에 대한 회전 속도를 조절할 수 있는 수단을 가질 수 있다. 복수의 비디오 카메라(210; 210-1 내지 210-16) 각각에 팬틸트 장치(220)가 결합되어, 복수의 비디오 카메라(210; 210-1 내지 210-16)의 촬영 방향을 조정할 수 있다.
화각조정보조모듈(300)은, 본체(100)에 배치되고, 복수의 비디오 카메라(210; 210-1 내지 210-16)의 화각 정렬을 보조한다. 구체적으로, 화각조정보조모듈(300)은, 복수의 비디오 카메라(210; 210-1 내지 210-16)를 통해 획득된 복수의 동영상의 왜곡을 최소화하기 위해, 복수의 비디오 카메라(210; 210-1 내지 210-16)의 화각을 정렬하기 위한 것이다. 예로서, 화각조정보조모듈(300)은, 본체(100)에 서로 이격되게 설치된 라인레이저모듈일 수 있으며, 터널 표면에 조사된 레이저 라인(도 6(b) 참조)을 기준으로 하여 복수의 비디오 카메라(210; 210-1 내지 210-16)의 화각을 정렬할 수 있다. 여기서, 라인레이저모듈은 조사된 라인레이저가 620㎜의 간격을 가지도록 본체(100)에 이격 설치될 수 있다. 또한, 라인레이저모듈은, 터널 내의 작업 환경에서 식별이 우수하고, 원거리 조사가 가능한 고출력의 그린레이저모듈일 수 있다.
조명모듈(400)은, 본체(100)에 배치되고, 터널 표면으로 광을 조사한다. 조명모듈(400)은, 터널 내 어두운 조사 환경과 주행 이동 시 진동을 고려하여 촬영된 영상으로부터 균열 등의 터널 표면 손상을 뚜렷하게 구분하기 위해 소요전력 대비 효율이 우수할 수 있다. 또한 조명모듈(400)은 50hz 내지 300hz의 주파수 영역의 조절이 가능하여 플리커 현상을 최소화할 수 있다. 또한, 조명모듈(400)은 거리에 따른 광량의 조절이 가능하여 터널 표면에 균일한 조도를 확보할 수 있다. 이러한 조명모듈(400)의 예로서, 메탈할라이드(Metal Halide) 방식의 조명을 이용할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
제어모듈(500)은, 본체(100)에 배치되고, 팬틸트 장치(220)와 연결되어 팬틸트 장치(220)의 회전을 제어하는 팬틸트 컨트롤러(510) 및 복수의 비디오 카메라(210; 210-1 내지 210-16)와 연결되어 복수의 비디오 카메라(210; 210-1 내지 210-16)의 촬영을 제어하는 비디오 컨트롤러(520)를 포함한다.
팬틸트 컨트롤러(510)는 팬틸트 장치(220)의 회전을 제어하여 복수의 비디오 카메라(210; 210-1 내지 210-16) 각각의 촬영 방향을 제어하기 위해 최대 16채널로 구성될 수 있다. 또한, 팬틸트 컨트롤러(510)는 셋팅 고정(lock) 기능을 가질 수 있다.
비디오 컨트롤러(520)는, 복수의 비디오 카메라(210; 210-1 내지 210-16)의 동시 녹화 및 녹화 중지 등 동기화된 제어가 가능하며, 라인레이저에 의해 설정된 화각 내 줌인(zoon-in) 및 줌아웃(zoon-out)을 원격으로 제어할 수 있다. 또한, 비디오 컨트롤러(520)는, 복수의 비디오 카메라(210; 210-1 내지 210-16) 설정의 동기화 제어, 저장된 동영상 데이터의 삭제 등 다양한 카메라 컨트롤 기능을 가질 수 있다.
모니터링모듈(600)은, 본체(100)에 배치되고, 복수의 비디오 카메라(210; 210-1 내지 210-16)와 연결되어 복수의 비디오 카메라(210; 210-1 내지 210-16)의 영상을 모니터링할 수 있다. 예로서, 모니터링모듈(600)은, 모니터, 및 복수의 비디오 카메라(210; 210-1 내지 210-16) 각각의 영상을 모니터에 분할 표시하기 위한 DVR(Digital Video Recorder)을 포함할 수 있다. 추가로, 모니터링모듈(600)은, 라인레이저를 이용한 비디오 카메라(210; 210-1 내지 210-16)의 화각 정렬 및 화각 조정에도 이용될 수 있고, 영상획득(녹화) 중 이상 유무를 파악하는데도 이용될 수 있다.
방진모듈(700)은, 본체(100)에 배치되고, 본체(100)의 진동 및 충격을 제어할 수 있다. 구체적으로, 방진모듈(700)은, 본 실시예에 따른 터널 스캐닝 장치(1000) 및 이를 이용한 터널 스캐닝 시스템을 이용해 터널 내부를 주행하면서 촬영하는 경우에 노면 요철에 의해 발생하는 진동과, 후술할 전원공급모듈(800)의 운용에 의해 발생하는 진동과, 전술한 진동 들에 의해 본 실시예에 따른 터널 스캐닝 장치(1000)에 가해지는 충격을 흡수할 수 있다. 예로서, 방진모듈(700)은, 3방향의 진동제어가 가능한 커쉬풋 타입(cushyfoot type)의 방진장치일 수 있으나 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다. 더불어, 방진모듈(700)은 전체적으로 사각 횡단면을 가지는 본체(700)에서, 상기 사각 횡단면의 4개의 꼭짓점에 대응되는 위치에 각각 설치될 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
전원공급모듈(800)은, 본체(100)에 배치되고, 영상획득모듈(200), 화각조정보조모듈(300), 조명모듈(400), 제어모듈(500), 모니터링모듈(600), 및 방진모듈(700)에 전원을 공급할 수 있다. 예로서, 전원공급모듈(800)은, 영상획득모듈(200), 화각조정보조모듈(300), 조명모듈(400), 제어모듈(500), 모니터링모듈(600), 및 방진모듈(700) 각각과 전기적으로 연결되고, 진동 및 충격 발생을 최소화하기 위한 AVR 방음형 무진동 발전기일 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
다음으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 주행형 터널 스캐닝 시스템에 대해 설명한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 주행형 터널 스캐닝 시스템은, 다중 카메라 촬영 방식의 터널 스캐닝 장치(1000), 및 주행 장치를 포함할 수 있다.
터널 스캐닝 장치(1000)는 앞서 설명한 바 자세한 설명은 생략한다.
주행장치에는 터널 스캐닝 장치(1000)가 설치되고 터널 스캐닝 장치(1000)가 주행되도록 한다. 예로서, 주행장치는 터널 스캐닝 장치(1000) 설치를 위한 공간을 가지는 차량(도 9 참조) 또는 기차일 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
주행장치는, 예로서, 5~10km/hr 속도로 터널을 정속 주행할 수 있으며, 이로 인해, 터널 스캐닝 장치(1000)는 주행장치의 속도로 터널을 주행하면서 터널을 스캐닝할 수 있다.
터널 표면 조사 방법
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 표면 조사 방법을 순차적으로 나타내는 순서도이다. 도 8(a) 및 도 8(b) 각각은 복수의 비디오 카메라의 화각 조정 예를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 스캐닝 시스템으로 터널 표면을 스캐닝하는 것을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 10 복수의 동영상의 프레임을 동기화하는 것을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 11은 복수의 동영상을 접합하는 것을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 12는 복수의 동영상의 왜곡을 보정하는 것과 접합하는 것을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 13(a) 및 도 13(b)는 복수의 동영상에 그림자 효과의 메디안 필터를 적용하는 것을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 14(a) 및 도 14(b)는 복수의 동영상에 표면얼룩(오염) 효과의 메디안 필터를 적용하는 것을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 15는 접합된 동영상으로부터 1차 및 2차 이미지를 각각 생성하고, 2차 이미지를 이용해 접합 이미지를 생성하는 것을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 16(a)는 평면 전개 이미지의 규격화를 위한 틀(form) 이미지 나타내고, 도 16(b)는 틀 이미지와 접합 이미지를 이용해 생성된 평면 전개 이미지를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 17 및 도 18은, 평면 전개 이미지로부터 가상 손상 데이터를 생성하는 일 예를 나타내는 도면이다. 도 19는 가상 손상 데이터가 표시된 평면 전개 이미지를 나타내는 도면이다. 도 20은 실제 손상 데이터가 표시된 외관망도를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 21은 외관망도의 손상 정보를 이용해 작성된 물량산출표의 일 예시를 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 표면 조사 방법은, 영상획득 단계, 영상처리 단계, 및 영상분석 단계를 포함한다. 영상획득 단계는, 조명모듈의 위치 및 조사 방향과, 복수의 비디오 카메라의 화각을 조정하는 단계; 및 터널 내를 주행하면서 복수의 비디오 카메라 각각으로 터널 표면을 촬영하는 단계; 를 포함한다. 영상처리 단계는, 복수의 비디오 카메라로부터 촬영된 복수의 동영상 각각의 프레임을 동기화하는 단계; 동기화된 복수의 동영상 각각의 왜곡, 명도 및 채도를 보정하는 단계; 보정된 복수의 동영상을 접합하여 접합 동영상을 생성하는 단계; 접합 동영상의 각 프레임을 추출하여 복수의 1차 이미지를 생성하는 단계; 복수의 1차 이미지를 대상으로 패턴 매칭을 수행해 복수의 1차 이미지 중 중첩되는 영역을 제거한 복수의 2차 이미지를 생성하는 단계; 및 복수의 2차 이미지를 접합하여 평면 전개 이미지를 생성하는 단계; 를 포함한다. 영상분석 단계는, 평면 전개 이미지로부터 터널 표면의 손상을 탐지하는 단계; 평면 전개 이미지로부터 상기 터널 표면의 손상의 면적, 폭 또는 길이, 및 위치를 계산하고 정량화하여 가상 손상 데이터를 생성하는 단계; 및 평면 전개 이미지와 가상 손상 데이터를 이용해 외관망도를 생성하는 단계; 를 포함한다.
먼저, 전술한 터널 스캐닝 장치 및 이를 포함하는 터널스캐닝 시스템을 조사 대상 터널의 대표 단면으로 터널 스캐닝 시스템을 이동한다.
다음으로, 복수의 비디오 카메라의 화각을 조정하고, 적정 조도를 확보할 수 있도록 조명모듈의 위치와 조사 방향을 설정한다.
복수의 비디오 카메라(210; 210-1 내지 210-16)의 화각을 정렬하기 위하여, 화각조정보조모듈(300)인 두 개의 라인레이저 사이의 거리를 620±5mm의 간격으로 유지시키고 인접한 비디오 카메라(210; 210-1 내지 210-16) 간 영상의 겹침 정도를 포인트 레이저를 이용하여 확인한다. 이때 인접한 비디오 카메라(210; 210-1 내지 210-16) 간 영상의 겹침은 50mm 내외를 기준으로 한다.
복수의 비디오 카메라(210; 210-1 내지 210-16)의 화각 조정은 팬틸트 장치(220)및 팬틸트 컨트롤러(510)를 이용하며, 1번 카메라(210-1)에서부터 16번 카메라(210-16)까지 해당 구간에 맞는 카메라를 영상 왜곡이 최소화 되도록 라인레이저 사이 화각을 고려하여 일렬로 정렬시키고 각 카메라의 화각을 조정한다.
한편, 도 8(a) 및 도 8(b)에 도시된 바와 같이, 터널 단면의 형태 및 크기가 크게 변화하는 경우에는 각각의 대표 단면을 설정하고 화각과 조도를 재설정하여 현장 촬영을 별도로 진행한다.
다음으로, 도 9를 참조하면, 터널 내를 주행하면서 복수의 비디오 카메라 각각으로 터널 표면을 촬영한다.
구체적으로, 조사대상 터널 대표 단면에서 비디오 카메라(210; 210-1 내지 210-16)의 화각 및 조도 설정이 완료되면, 조사시점 또는 조사종점으로 터널 스캐닝 장치(1000) 및 터널스캐닝 시스템을 정속으로 이동시켜 5~10km/hr 속도로 주행 촬영한다. 이렇게 함으로써, 비디오 카메라(210; 210-1 내지 210-16) 각각으로부터 촬영된 복수의 동영상을 획득할 수 있다.
다음으로, 복수의 동영상 각각의 프레임을 동기화한다.
프레임 동기화(Frame Synchronization)는, 서로 터널의 종방향으로 서로 이격 배치되며, 각각 주행 방향을 따라 터널 표면을 촬영하는 복수의 카메라(210; 210-1 내지 210-16)로부터 획득한 복수의 동영상 간 영상 정합을 위한 것이다. 즉, 서로 다른 시점 및 종점을 가지는 복수의 동영상을, 하나의 키프레임(Key Frame)을 기준으로 동일 시점 및 종점의 영상으로 일치시키는 과정이다.
이 경우, 도 10에 도시된 바와 같이, 동기화의 기준이 되는 조인트 부위의 키프레임 영상을 설정하고, 인접한 영상의 중첩 영역에서 공유되는 모서리 특징을 검출하거나 일정한 템플릿(Template)을 설정하여 매칭시킴으로써 특징 벡터의 길이와 각도를 최소화하는 인접한 영상의 동기화 프레임을 탐색하는 알고리즘을 적용할 수 있다. 이러한 동기화는 가급적 횡방향의 특징을 공유하는 영역인 조인트부, 예로서, 시공 이음에서 이루어지는 것이 바람직하다.
다음으로, 동기화된 복수의 동영상 각각의 왜곡, 명도 및 채도를 보정한다.
개별 동영상은 촬영 환경과 설정에 따라 명도, 채도 등 색상 특성이 상이할 수 있으며, 각 동영상에 왜곡이 발생되어 있을 수 있으므로, 모든 동영상의 노출 및 색상 특성을 균일하게 한다. 또한, 전술한 이유로, 개별 동영상은 왜곡을 가질 수 있으므로, 왜곡을 보정한다(예로서, 도 12에 도시된 바와 같이, 라인레이저가 왜곡된 형태의 영상을 포함할 수 있다). 이는, 후술할 동영상 접합 및 평면 전개 이미지 생성 단계에서, 각 동영상의 색상에 의한 오류 및 왜곡에 의한 오류를 최소하기 위함이다. 특히, 콘크리트의 경우, 표면 오염이나 표면 특성에 따라 균열을 쉽게 식별하기 어려울 수 있다. 따라서, 원본 영상에 그레이스케일(Gray Scale) 변환을 적용 하거나, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 원본 영상(도 13(a) 및 도 14(a))에 메디안 필터(Median Filter)를 적용(도 13(b) 및 도 14(b))하여 균열을 배경과 뚜렷하게 구분되게 할 수 있다. 도 13은 그림자 효과의 메디안 필터를 적용한 예를 나타내고, 도 14는 표면 얼룩 효과의 메디안 필터를 적용한 예를 나타낸다. 또한 원본 동영상의 히스토그램을 분석하여 히스토그램 슬라이딩(Sliding), 스트레칭(Stretching), 균등화(Equalization)을 통해 대비를 향상시킬 수 있다.
다음으로, 보정된 복수의 동영상을 접합하여 접합 동영상을 생성한다.
동영상 접합은, 터널 횡방향의 인접 영상을 겹쳐진 영역을 고려하여 터널 횡방향으로 접합하는 것으로, 도 11에도시된 바와 같이 획득된 원본 영상(Aimg, Bimg)간 중첩 영역(Aover)를 설정하고, 인접 영상(Bimg)과의 색상(gray)값 분포를 비교하여 처리하는 방식으로 좌측에서 우측 방향으로 순차 접합하여 대상 구간 전체의 하나의 2차원 평면영상을 생성하는 알고리즘을 사용할 수 있다.
접합된 동영상은 1초 당 30프레임(30fps)을 가지며, 터널 스캐닝 시스템의 이동속도가 5~10km/h 범위에서 변화하더라도 정지 상태의 원본 이미지와 이동 중 동영상으로부터 추출, 접합된 이미지의 품질저하가 없을 수 있다.
다음으로, 접합 동영상의 각 프레임을 추출하여 복수의 1차 이미지를 생성하고, 복수의 1차 이미지를 대상으로 패턴 매칭을 수행해 복수의 1차 이미지 중 중첩되는 영역을 제거한 복수의 2차 이미지를 생성하고, 복수의 2차 이미지를 접합하여 평면 전개 이미지를 생성한다.
상기 단계는, 도 15에 도시된 바와 같이, 대상구간 전체의 접합된 동영상의 각 프레임별로 추출된 이미지들을 대상으로 패턴 매치를 이용하여 중첩되는 데이터를 제거하여 하나의 평면전개 이미지를 생성한다. 구체적으로, 도 15에 도시된 바와 같이, 접합 동영상의 각 프레임을 추출하여 복수의 1차 이미지를 생성하고(도 15의 상부), 복수의 1차 이미지를 대상으로 패턴 매칭을 수행해 복수의 1차 이미지 중 중첩되는 영역을 제거한 복수의 2차 이미지를 생성하고(도 15의 중간 부분 및 도 15의 하부의 좌측 부분), 복수의 2차 이미지를 접합하여 평면 전개 이미지를 생성할 수 있다(도 15의 하부의 우측 부분).
한편 본 단계는, 평면 전개 이미지를 생성함에 있어서, 이미지 규격화 단계를 더 포함할 수 있다. 이미지 규격화 단계는, 2차 이미지가 접합된 접합 이미지를, 조사 구간 대상 시설물(터널)의 규격과 제원에 맞게 맞추는 단계를 말한다. 구체적으로, 도 16(a)에 도시된 바와 같이, 접합 이미지의 규격화를 위한 틀(Form) 이미지를 이용해, 2차 이미지가 접합된 접합 이미지를 규격화하여 도 16(b)에 도시된 최종 평면 전개 이미지를 생성할 수 있다. 이러한 이미지 규격화는 향후 균열의 위치, 크기(폭, 길이) 등을 측정하는 기준이 된다.
다음으로, 평면 전개 이미지로부터 터널 표면의 손상을 탐지한다.
본 단계는 손상(균열) 객체와 비손상(비균열) 객체의 대비를 극대화하기 위한 것으로, 이미지 내의 각 화소의 명암 정보를 그레이 레벨(gray level)의 분포로 표현한 히스토그램을 이용할 수 있다. 예로서, 도 17에서 도시된 바와 같이 원본 이미지의 히스토그램에서 균열과 비균열을 보다 명확하게 구분하기 위해 히스토그램 스트레칭(stretching) 기법을 적용할 수 있다. 도 17(a) 및 도 17(b)는, 원본 이미지와 히스토그램을 도시하고 있으며, 도 17(c) 및 17(d)는, 원본 이미지를 이미지 필터링 한 것과, 그 히스토그램을 도시하고 있다.
다음으로, 평면 전개 이미지로부터 터널 표면의 손상의 면적, 폭 또는 길이, 및 위치를 계산하고 정량화하여 가상 손상 데이터를 생성한다.
본 단계는, 예로서, 전술한 히스토그램을 이용할 수 있다. 구체적으로, 도 18은, 1차원적인 명암 분포의 모서리 간 최소값의 골짜기(ravine)을 중심으로 설정된 조건에 따라 2차원 영상의 균열 영역을 구성하는 방법으로 균열의 방향을 정의하고, 정의된 균열의 골짜기를 중심으로 균열의 폭을 계산하는 알고리즘을 사용하여, 균열의 폭, 길이 및 위치 등을 정량화할 수 있다.
다음으로, 평면 전개 이미지와 가상 손상 데이터를 이용해 외관망도를 생성한다.
본 단계는, 평면 전개 이미지에 가상 손상 데이터를 표시하는 단계, 가상 손상 데이터가 표시된 평면 전개 이미지를 기초로 현장 조사를 수행하여 실제 손상 데이터를 생성하는 단계, 및 평면 전개 이미지에 실제 손상 데이터를 표시하여 외관망도를 생성하는 단계를 포함한다.
우선, 도 19에 예시적으로 도시된 바와 같이, 전술한 가상 손상 테이터를 평면 전개 이미지에 정보를 구분해 표시한다.
다음으로, 대표적인 결함 손상 부위에 대한 현장 확인조사를 수행한다. 필요한 경우, 균열자, 균열경과 같은 측정기구를 이용하여 확인한다. 본 단계는, 현장 조사를 통해 가상 손상 데이터를 보정해 실제 손상 데이터를 생성하는 단계이다.
다음으로, 평면 전개 이미지에 실제 손상 데이터를 표시하여 외관망도를 생성한다. 즉, 대표적 손상 부위에 대한 현장 조사 결과를 기반으로 최종 이미지인 외관망도를 작성한다. 외관망도는 일반적으로 조사대상 구간 연장 30m를 기본 작성단위로 하며, 표준화된 형식으로 균열 등 결함손상 정보가 빠짐없이 표시되도록 하며, 원칙적으로 CAD형식의 도면으로 작성된다. 도 20은, 전술한 단계를 거쳐 생성된 외관망도(CAD)의 일 예를 도시하고 있다.
한편, 본 실시예에 따른 터널 표면 조사 방법은, 외관망도를 생성하는 단계 이후에, 외관망도의 실제 손상 데이터를 이용하여 물량산출표를 생성하는 단계, 및 외관망도와 물량산출표를 데이터 베이스화하는 단계를 더 포함할 수 있다.
물량산출표는 도 21에 예시적으로 도시된 바와 같이, 각 균열의 종류, 위치, 등급, 방향, 및 길이 등을 기준으로 작성될 수 있다.
데이터 베이스는, 향후 손상(균열)의 위치, 크기(폭, 길이) 의 변동을 판단하기 위해 이용될 수 있으며, 통상의 서버 등을 이용할 수 있다.
본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명의 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.
100: 본체
200: 영상획득모듈
210: 비디오 카메라
220: 팬틸트 장치
300: 화각조정보조모듈
400: 조명모듈
500: 제어모듈
510: 팬틸트 컨트롤러
520: 비디오 컨트롤러
600: 모니터링모듈
700: 방진모듈
800: 전원공급모듈
1000: 다중 카메라 촬영 방식의 터널 스캐닝 장치

Claims (8)

  1. 본체;
    상기 본체에 배치되고, 서로 이격 배치된 복수의 비디오 카메라 및 상기 복수의 비디오 카메라 각각을 회전시키기 위한 팬틸트 장치를 포함하는 영상획득모듈;
    상기 본체에 배치되고, 상기 복수의 비디오 카메라의 화각 정렬을 보조하는 화각조정보조모듈;
    상기 본체에 배치되고, 광을 조사하기 위한 조명모듈;
    상기 본체에 배치되고, 상기 팬틸트 장치와 연결되어 상기 팬틸트 장치의 회전을 제어하는 팬틸트 컨트롤러 및 상기 복수의 비디오 카메라와 연결되어 상기 복수의 비디오 카메라의 촬영을 제어하는 비디오 컨트롤러를 포함하는 제어모듈;
    상기 본체에 배치되고, 상기 복수의 비디오 카메라와 연결되어 상기 복수의 비디오 카메라의 영상을 모니터링하기 위한 모니터링모듈;
    상기 본체에 배치되고, 상기 본체의 진동 및 충격을 제어하는 방진모듈; 및
    상기 본체에 배치되고, 상기 영상획득모듈, 상기 화각조정보조모듈, 상기 조명모듈, 상기 제어모듈, 상기 모니터링모듈, 및 상기 방진모듈 각각에 전원을 공급하는 전원공급모듈; 을 포함하고,
    상기 화각조정보조모듈은 서로 이격된 라인레이저모듈을 포함하는,
    다중 카메라 촬영 방식의 터널 스캐닝 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 팬틸트 장치는 서로 수직한 2개의 축 각각에 대하여 회전 가능한,
    다중 카메라 촬영 방식의 터널 스캐닝 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 팬틸트 컨트롤러는, 상기 팬틸트 장치의 상기 2개의 축 각각에 대한 회전을 제어하며,
    상기 비디오 컨트롤러는, 상기 복수의 비디오 각각의 줌(zoom) 및 영상 녹화를 제어하는,
    다중 카메라 촬영 방식의 터널 스캐닝 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 다중 카메라 촬영 방식의 터널 스캐닝 장치; 및
    상기 터널 스캐닝 장치가 장착되고, 상기 터널 스캐닝 장치를 주행시키는 주행 장치; 를 포함하는,
    주행형 터널 스캐닝 시스템.
  6. 조명모듈의 위치 및 조사 방향과, 복수의 비디오 카메라의 화각을 조정하는 단계;
    터널 내를 주행하면서 상기 복수의 비디오 카메라 각각으로 터널 표면을 촬영하는 단계;
    상기 복수의 비디오 카메라로부터 촬영된 복수의 동영상 각각의 프레임을 동기화하는 단계;
    동기화된 상기 복수의 동영상 각각의 왜곡, 명도 및 채도를 보정하는 단계;
    보정된 상기 복수의 동영상을 접합하여 접합 동영상을 생성하는 단계;
    상기 접합 동영상의 각 프레임을 추출하여 복수의 1차 이미지를 생성하는 단계;
    상기 복수의 1차 이미지를 대상으로 패턴 매칭을 수행해 상기 복수의 1차 이미지 중 중첩되는 영역을 제거한 복수의 2차 이미지를 생성하는 단계;
    상기 복수의 2차 이미지를 접합하여 평면 전개 이미지를 생성하는 단계;
    상기 평면 전개 이미지로부터 터널 표면의 손상을 탐지하는 단계;
    상기 평면 전개 이미지로부터 상기 터널 표면의 손상의 면적, 폭 또는 길이, 및 위치를 계산하고 정량화하여 가상 손상 데이터를 생성하는 단계; 및
    상기 평면 전개 이미지와 상기 가상 손상 데이터를 이용해 외관망도를 생성하는 단계; 를 포함하고,
    상기 조명모듈의 위치 및 조사 방향과, 복수의 비디오 카메라의 화각을 조정하는 단계에서,
    상기 복수의 비디오 카메라의 화각은, 서로 이격된 라인레이저모듈을 포함하는 화각조정보조모듈을 이용해 정렬되는,
    터널 표면 조사 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 외관망도를 생성하는 단계는,
    상기 평면 전개 이미지에 상기 가상 손상 데이터를 표시하는 단계,
    상기 가상 손상 데이터가 표시된 상기 평면 전개 이미지를 기초로 현장 조사를 수행하여 실제 손상 데이터를 생성하는 단계, 및
    상기 평면 전개 이미지에 상기 실제 손상 데이터를 표시하여 외관망도를 생성하는 단계를 포함하는,
    터널 표면 조사 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 외관망도를 생성하는 단계 이후에,
    상기 외관망도의 실제 손상 데이터를 이용하여 물량산출표를 생성하는 단계; 및
    상기 외관망도와 상기 물량산출표를 데이터 베이스화 하는 단계; 를 더 포함하는,
    터널 표면 조사 방법.
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KR1020210163895A KR102423399B1 (ko) 2021-11-25 2021-11-25 다중 카메라 촬영 방식의 터널 스캐닝 장치, 주행형 터널 스캐닝 시스템 및 터널 표면 조사 방법

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002518697A (ja) * 1998-06-11 2002-06-25 ポリコム・インコーポレイテッド ２つの直交軸の回りでカメラ又は同様の物体を回転式に位置決めする装置
JP2009083744A (ja) * 2007-10-02 2009-04-23 Alpine Electronics Inc 合成画像調整装置
KR101557308B1 (ko) * 2015-03-09 2015-10-07 주식회사 삼림엔지니어링 외관조사망도 작성 오류 검색 기능을 갖는 외관조사망도에 근거한 구조물의 손상물량 자동 집계 방법이 구현된 컴퓨터 판독가능한 기록매체
KR102091165B1 (ko) * 2019-04-09 2020-03-24 주식회사 한국건설방재연구원 터널 균열 검사 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002518697A (ja) * 1998-06-11 2002-06-25 ポリコム・インコーポレイテッド ２つの直交軸の回りでカメラ又は同様の物体を回転式に位置決めする装置
JP2009083744A (ja) * 2007-10-02 2009-04-23 Alpine Electronics Inc 合成画像調整装置
KR101557308B1 (ko) * 2015-03-09 2015-10-07 주식회사 삼림엔지니어링 외관조사망도 작성 오류 검색 기능을 갖는 외관조사망도에 근거한 구조물의 손상물량 자동 집계 방법이 구현된 컴퓨터 판독가능한 기록매체
KR102091165B1 (ko) * 2019-04-09 2020-03-24 주식회사 한국건설방재연구원 터널 균열 검사 장치

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