KR102517267B1 - System and method for inspecting marine bridge - Google Patents

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KR102517267B1
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주봉철
김정호
이성진
이태희
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한국건설기술연구원
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Abstract

The present invention relates to a system and method for inspecting a marine bridge, which inspect a marine bridge using a drone and artificial intelligence technology. The system includes: a communication unit which receives marine bridge information obtained through sensors mounted on a drone; and a processing unit which analyzes the marine bridge information using an artificial intelligence model and checks surface abnormalities of the sea bridge.

Description

해상 교량 점검 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR INSPECTING MARINE BRIDGE}Marine bridge inspection system and method {SYSTEM AND METHOD FOR INSPECTING MARINE BRIDGE}

본 발명은 드론 및 인공지능 기술을 이용하여 해상 교량을 점검하는 해상 교량 점검 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a marine bridge inspection system and method for inspecting marine bridges using drones and artificial intelligence technology.

해상 교량은 전문적인 안전점검 및 유지관리 기술을 요하며, 관련 지자체는 전문기관에 안전점검 및 유리관리 업무를 위탁하여 해상교량을 관리하고 있다. 그러나, 해상 교량은 구조물의 규모가 크며, 해상이라는 특수한 지역적 조건에 의해 육안점검이 불가능한 구간이 존재하여 전문기관에 의한 안전점검조차 현실적 맹점이 존재할 수 있다. 특히, 해상 교량의 높은 주탑은 접근이 매우 어려워 정밀안전점검에서도 점검이 안 되는 경우가 대부분이며, 점검결과에 점검자의 주관이 크게 개입되어 점검자마다 각기 다른 결과를 내는 등의 객관적인 결과 확보에 어려움을 겪을 수 있다.Marine bridges require professional safety inspection and maintenance skills, and related local governments manage marine bridges by consigning safety inspection and glass management tasks to specialized institutions. However, marine bridges have a large structure, and there are sections where visual inspection is impossible due to special regional conditions of the sea, so even safety inspections by specialized institutions may have realistic blind spots. In particular, the high pylons of marine bridges are very difficult to access, so in most cases they cannot be inspected even during a precise safety inspection. can suffer

본 발명은 드론에 탑재된 센서들을 이용하여 해상 교량 정보를 취득한 후 취득된 해상 교량 정보를 인공지능 모델로 분석하여 해상 교량의 표면 이상을 탐지하고, 탐지된 해상 교량의 표면 이상의 유형 및 위치 등을 기록하여 관리할 수 있는 해상 교량 점검 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.In the present invention, after obtaining marine bridge information using sensors mounted on a drone, the acquired marine bridge information is analyzed with an artificial intelligence model to detect surface anomalies of marine bridges, and to determine the type and location of surface abnormalities of the detected marine bridges. It is intended to provide a marine bridge inspection system and method that can be recorded and managed.

본 발명의 일 실시 예에 따른 해상 교량 점검 시스템은 드론에 탑재된 센서를 통해 획득한 해상 교량 정보를 수신하는 통신부, 및 상기 해상 교량 정보를 인공지능 모델로 분석하여 해상 교량의 표면 이상을 점검하는 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.A marine bridge inspection system according to an embodiment of the present invention includes a communication unit that receives marine bridge information obtained through a sensor mounted on a drone, and analyzes the marine bridge information with an artificial intelligence model to check surface abnormalities of the marine bridge. Characterized in that it includes a processing unit.

상기 처리부는, 제1 인공지능 모델을 이용하여 해상 교량 정보 중 해상 교량 표면 이상 정보를 선별하는 것을 특징으로 한다.The processing unit is characterized in that the first artificial intelligence model is used to select surface abnormality information of the marine bridge from among the marine bridge information.

상기 제1 인공지능 모델은, CNN(convolutional neural network) 또는 ViT (vision transformer) 기반 분류 모델로 구현되는 것을 특징으로 한다.The first artificial intelligence model is characterized in that it is implemented as a classification model based on a convolutional neural network (CNN) or a vision transformer (ViT).

상기 처리부는, 상기 선별된 해상 교량 표면 이상 정보를 제2 인공지능 모델로 분석하여 해상 교량의 표면 이상 유형 및 표면 이상 위치를 판정하는 것을 특징으로 한다.The processing unit is characterized in that the selected surface abnormality information of the marine bridge is analyzed with a second artificial intelligence model to determine the type and location of the surface abnormality of the marine bridge.

상기 제2 인공지능 모델은, 완전 합성곱(fully convolutional) 기반 분할(segmentation) 모델, 1-stage 객체 탐지(object detection) 모델 또는 2-stage 객체 탐지 모델로 구현되는 것을 특징으로 한다.The second artificial intelligence model is characterized in that it is implemented as a fully convolutional-based segmentation model, a 1-stage object detection model, or a 2-stage object detection model.

상기 처리부는, 3D 해상 교량 모델을 기반으로 상기 해상 교량의 표면 이상 유형 및 표면 이상 위치를 표시하는 것을 특징으로 한다.The processing unit may display a surface abnormality type and a surface abnormality location of the marine bridge based on a 3D marine bridge model.

상기 드론은, 이미지 센서 및 라이다 중 적어도 하나를 이용하여 상기 해상 교량 정보를 취득하는 것을 특징으로 한다.The drone is characterized in that the marine bridge information is obtained using at least one of an image sensor and lidar.

본 발명의 일 실시 예에 따른 해상 교량 점검 방법은 드론에 탑재된 센서를 통해 획득한 해상 교량 정보를 수신하는 단계, 및 상기 해상 교량 정보를 인공지능 모델로 분석하여 해상 교량의 표면 이상을 점검하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A marine bridge inspection method according to an embodiment of the present invention includes the steps of receiving marine bridge information obtained through a sensor mounted on a drone, and analyzing the marine bridge information with an artificial intelligence model to check surface abnormalities of the marine bridge. It is characterized by including steps.

상기 점검하는 단계는, 제1 인공지능 모델을 이용하여 해상 교량 정보 중 해상 교량 표면 이상 정보를 선별하는 단계, 및 상기 선별된 해상 교량 표면 이상 정보를 제2 인공지능 모델로 분석하여 해상 교량의 표면 이상 유형 및 표면 이상 위치를 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The checking step may include selecting surface abnormality information of the marine bridge from information on the surface of the marine bridge using a first artificial intelligence model, and analyzing the selected surface abnormality information of the marine bridge with a second artificial intelligence model to analyze the surface of the marine bridge and determining the type of abnormality and the location of the surface abnormality.

상기 제1 인공지능 모델은, CNN(convolutional neural network) 또는 ViT (vision transformer) 기반 분류 모델로 구현되는 것을 특징으로 한다.The first artificial intelligence model is characterized in that it is implemented as a classification model based on a convolutional neural network (CNN) or a vision transformer (ViT).

상기 제2 인공지능 모델은, 완전 합성곱(fully convolutional) 기반 분할(segmentation) 모델, 1-stage 객체 탐지(object detection) 모델 또는 2-stage 객체 탐지 모델로 구현되는 것을 특징으로 한다.The second artificial intelligence model is characterized in that it is implemented as a fully convolutional-based segmentation model, a 1-stage object detection model, or a 2-stage object detection model.

상기 해상 교량 점검 방법은 3D 해상 교량 모델을 기반으로 상기 해상 교량의 표면 이상 유형 및 표면 이상 위치를 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The marine bridge inspection method may further include displaying a surface abnormality type and a surface abnormality location of the marine bridge based on a 3D marine bridge model.

상기 해상 교량 정보를 수신하는 단계는, 상기 드론이 이미지 센서 및 라이더 중 적어도 하나를 이용하여 상기 해상 교량 정보를 취득하는 단계, 및 상기 드론이 취득된 해상 교량 정보를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The receiving of the marine bridge information includes acquiring the marine bridge information using at least one of an image sensor and a lidar by the drone, and transmitting the acquired marine bridge information by the drone. to be

본 발명은 드론에 탑재된 센서들을 이용하여 해상 교량 정보를 취득하여 인공지능 모델로 분석하여 해상 교량의 표면 이상을 탐지하고 그 탐지 결과를 3D 모델링 기반 플랫폼으로 제공하므로, 비전문 인력으로도 해상 교량을 관리할 수 있으며, 점검 방식을 객관화하여 점검 업무를 효율화할 수 있다.The present invention acquires marine bridge information using sensors mounted on drones, analyzes it with an artificial intelligence model, detects surface anomalies of marine bridges, and provides the detection results as a 3D modeling-based platform, so that even non-professional personnel can build marine bridges. It can be managed, and the inspection method can be objectified to improve inspection work efficiency.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 해상 교량 점검 시스템을 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공지능 기반 해상 교량 정보 처리 과정을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 해상 교량 점검 방법을 도시한 흐름도이다.
1 is a configuration diagram showing a marine bridge inspection system according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating an AI-based maritime bridge information processing process according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a marine bridge inspection method according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에 기재된 "포함하다", "구성하다", "가지다" 등의 용어는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 해당 구성요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Terms such as "comprise", "comprise", and "having" described in this specification mean that the corresponding component may be inherent unless otherwise specified, and therefore do not exclude other components but constitute other components. This means that it can contain more elements.

또한, 본 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일", "하나" 및 "그" 등의 관사는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.In addition, terms such as “… unit”, “… unit”, and “module” described in this specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software. can In addition, articles such as “one,” “one,” and “the” are meant to include both the singular and plural in the context of describing the present invention, unless otherwise indicated herein or clearly contradicted by the context. can be used

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 해상 교량 점검 시스템을 도시한 구성도이다.1 is a configuration diagram showing a marine bridge inspection system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 해상 교량 점검 시스템은 드론(100) 및 서버(200)를 포함할 수 있다. 드론(100)은 무인 항공기(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)를 말한다. 드론(100)은 서버(200)의 지시에 따라 해상 교량으로 이동하여 자신에게 탑재된 적어도 하나의 센서를 통해 해상 교량 정보를 획득할 수 있다. 서버(200)는 드론(100)에 의해 취득된 해상 교량 정보를 인공지능 모델로 분석하여 해상 교량의 이상 상태를 점검할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the marine bridge inspection system may include a drone 100 and a server 200. The drone 100 refers to an unmanned aerial vehicle (UAV). The drone 100 may move to the sea bridge according to the instructions of the server 200 and obtain sea bridge information through at least one sensor mounted thereon. The server 200 may analyze the marine bridge information acquired by the drone 100 with an artificial intelligence model to check the abnormal state of the marine bridge.

드론(100)은 통신부(110), 측위부(120), 구동부(130), 검출부(140), 저장부(150), 전원공급부(160) 및 제어부(170)를 포함할 수 있다.The drone 100 may include a communication unit 110, a positioning unit 120, a driving unit 130, a detection unit 140, a storage unit 150, a power supply unit 160, and a control unit 170.

통신부(110)는 드론(100)과 서버(200) 간의 통신을 지원할 수 있다. 통신부(110)는 무선 통신 회로(예: 셀룰러 통신 회로, 근거리 무선 통신 회로, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 회로) 또는 유선 통신 회로(예: LAN(local area network) 통신 회로, 또는 전력선 통신 회로)를 이용하여 데이터를 송수신할 수 있다.The communication unit 110 may support communication between the drone 100 and the server 200. The communication unit 110 may be a wireless communication circuit (eg, a cellular communication circuit, a short-distance wireless communication circuit, or a global navigation satellite system (GNSS) communication circuit) or a wired communication circuit (eg, a local area network (LAN) communication circuit, or power line communication). circuit) can be used to transmit and receive data.

측위부(120)는 드론(100)의 현재 위치 즉, 드론 위치를 측정할 수 있다. 측위부(120)는 GPS(Global Positioning System) 수신기로 구현될 수 있다. 측위부(120)는 3개 이상의 GPS 위성으로부터 송신되는 신호를 이용하여 드론(100)의 현재 위치를 산출할 수 있다.The positioning unit 120 may measure the current location of the drone 100, that is, the drone location. The positioning unit 120 may be implemented as a Global Positioning System (GPS) receiver. The positioning unit 120 may calculate the current location of the drone 100 using signals transmitted from three or more GPS satellites.

구동부(130)는 통신부(110)를 통해 수신되는 서버(200)의 제어 명령(제어 신호)에 따라 드론(100)의 비행을 제어할 수 있다. 예컨대, 구동부(130)는 모터 출력 즉, 모터의 회전 속도를 제어할 수 있다. 구동부(130)는 전자변속기(Electronic Speed Controller, ESC)로 구현될 수 있다. 모터는 구동부(130)의 제어에 따라 구동되며 프로펠러와 결합되어 함께 회전할 수 있다. 구동부(130)는 프로펠러의 회전 속도 차이를 이용하여 드론(100)의 비행을 제어할 수 있다.The driving unit 130 may control flight of the drone 100 according to a control command (control signal) of the server 200 received through the communication unit 110 . For example, the driving unit 130 may control the motor output, that is, the rotational speed of the motor. The driving unit 130 may be implemented as an electronic speed controller (ESC). The motor is driven under the control of the driving unit 130 and may be combined with the propeller to rotate together. The driving unit 130 may control the flight of the drone 100 using a difference in rotation speed of the propeller.

검출부(140)는 드론(100)에 장착된 각종 센서들을 이용하여 해상 교량 정보(해상 교량 표면 정보)를 획득(취득)할 수 있다. 검출부(140)는 드론(100)에 장착된 이미지 센서(또는 카메라)를 이용하여 영상 정보 즉, 해상 교량 이미지 데이터를 획득할 수 있다. 예컨대, 검출부(140)는 이미지 센서를 이용하여 해상 교량의 주탑 표면 영상을 촬영할 수 있다.The detection unit 140 may obtain (acquire) marine bridge information (marine bridge surface information) using various sensors mounted on the drone 100 . The detection unit 140 may obtain image information, that is, image data of the bridge by using an image sensor (or camera) mounted on the drone 100. For example, the detection unit 140 may capture an image of the surface of the pylon of the marine bridge using an image sensor.

또한, 검출부(140)는 라이다(Light Detection And Ranging, LiDAR) 등을 통해 해상 교량 정보를 취득할 수도 있다. 검출부(140)는 라이다를 이용하여 해상 교량에 대한 라이다 데이터를 획득할 수 있다. 본 실시 예에서는 검출부(140)가 이미지 센서 및/또는 라이다를 이용하여 해상 교량 정보를 획득하는 것을 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 레이더(Radio Detecting And Ranging, radar) 및/또는 초음파 센서 등을 추가로 이용하여 해상 교량 정보를 획득하도록 구현할 수도 있다.In addition, the detection unit 140 may acquire marine bridge information through Light Detection And Ranging (LiDAR) or the like. The detection unit 140 may obtain lidar data for the bridge over the sea using lidar. In this embodiment, although the detection unit 140 uses an image sensor and / or LIDAR to obtain marine bridge information, it is described, but it is not limited thereto, and a radar (Radio Detecting And Ranging, radar) and / or an ultrasonic sensor, etc. It may be implemented to obtain marine bridge information by additionally using it.

저장부(150)는 검출부(140)에 의해 검출된 해상 교량 정보들을 저장할 수 있다. 저장부(150)는 통신부(110)를 통해 수신되는 드론(100)의 비행경로를 저장할 수도 있다. 비행경로는 해상 교량의 특정 지점에 도달하기 위한 경로 정보로, 서버(200)로부터 제공될 수 있다. 저장부(150)는 제어부(170)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있다. The storage unit 150 may store marine bridge information detected by the detection unit 140 . The storage unit 150 may store the flight path of the drone 100 received through the communication unit 110 . The flight path is path information for reaching a specific point on the sea bridge, and may be provided from the server 200 . The storage unit 150 may store programs for operation of the control unit 170 .

저장부(150)는 플래시 메모리(flash memory), 하드디스크(hard disk), SSD(Solid State Disk), SD 카드(Secure Digital Card), RAM(Random Access Memory), SRAM(Static Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable Read Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM) 및 EPROM(Erasable and Programmable ROM) 등과 같은 저장매체 중 적어도 하나로 구현될 수 있다.The storage unit 150 includes a flash memory, a hard disk, a solid state disk (SSD), a secure digital card (SD card), a random access memory (RAM), a static random access memory (SRAM), It may be implemented as at least one of storage media such as read only memory (ROM), programmable read only memory (PROM), electrically erasable and programmable ROM (EEPROM), and erasable and programmable ROM (EPROM).

전원공급부(160)는 드론(100)에 장착되는 구성요소들 각각의 작동에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 전원공급부(160)는 드론(100) 내 장착되는 배터리 또는 연료전지 등으로부터 전원을 인가받아 각 구성요소에 공급할 수 있다.The power supply unit 160 may supply power necessary for the operation of each of the components mounted on the drone 100. The power supply unit 160 may receive power from a battery or fuel cell installed in the drone 100 and supply it to each component.

제어부(170)는 드론(100)에 장착된 각종 센서들(예: 자이로, 가속도 센서, 기압 센서 등)을 통해 획득하는 움직임 정보 및 측위부(120)를 통해 획득하는 위치 정보를 구동부(130)에 전송(전달)한다. 또한, 제어부(170)는 통신부(110)를 통해 서버(200)로부터 전송되는 제어 신호를 수신하여 구동부(130)에 전송할 수 있다.The control unit 170 transmits motion information obtained through various sensors (eg, gyro, acceleration sensor, air pressure sensor, etc.) mounted on the drone 100 and position information obtained through the positioning unit 120 to the drive unit 130. send (forward) to In addition, the control unit 170 may receive a control signal transmitted from the server 200 through the communication unit 110 and transmit it to the driving unit 130 .

제어부(170)는 비행경로를 따라 높은 고도에 위치한 해상 교량의 주탑에 드론(100)을 근접시킨 후 검출부(140)를 이용하여 해상 교량 정보를 획득할 수 있다. The control unit 170 may obtain marine bridge information by using the detection unit 140 after bringing the drone 100 close to the main tower of the marine bridge located at a high altitude along the flight path.

구체적으로, 제어부(170)는 검출부(140)의 이미지 센서를 이용하여 해상 교량의 주탑 표면 영상을 촬영할 수 있다. 또한, 제어부(170)는 검출부(140)의 라이다를 이용하여 해상 교량의 주탑 표면에 대한 라이다 데이터를 취득할 수 있다. 제어부(170)는 해상 교량 정보 취득 시 측위부(120)를 통해 드론 위치(즉, GPS 위치 데이터)를 측정할 수 있다. Specifically, the control unit 170 may capture an image of the surface of the pylons of the bridge by using the image sensor of the detection unit 140 . In addition, the control unit 170 may acquire lidar data on the surface of the main tower of the marine bridge by using the lidar of the detection unit 140. The control unit 170 may measure the location of the drone (ie, GPS location data) through the positioning unit 120 when acquiring marine bridge information.

제어부(170)는 검출부(140)에 의해 획득된 해상 교량 정보 예컨대, 주탑 표면 영상, 주탑 표면 라이다 데이터 및 드론 위치(또는 탐지 위치) 등을 통신부(110)를 통해 서버(200)로 전송할 수 있다. 이때, 제어부(170)는 검출부(140)에 의해 획득된 해상 교량 정보를 실시간 또는 기정해진 전송 주기로 서버(200)에 송신할 수 있다. The control unit 170 may transmit marine bridge information obtained by the detection unit 140, for example, a pylon surface image, a pylon surface lidar data, and a drone location (or detection location) to the server 200 through the communication unit 110. there is. At this time, the control unit 170 may transmit the marine bridge information obtained by the detection unit 140 to the server 200 in real time or at a predetermined transmission period.

제어부(170)는 통신부(110)를 통한 통신망과의 연결이 원활하지 않은 경우, 검출부(140)를 통해 획득된 해상 교량 정보를 저장부(150)에 저장할 수 있다. 이후, 저장부(150)에 저장된 해상 교량 정보를 서버(200)에 수동으로 옮기는 방식을 취할 수 있다.The control unit 170 may store the marine bridge information obtained through the detection unit 140 in the storage unit 150 when the connection with the communication network through the communication unit 110 is not smooth. Thereafter, a method of manually transferring the marine bridge information stored in the storage unit 150 to the server 200 may be taken.

제어부(170)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 프로세서는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit), DSP(Digital Signal Processor), PLD(Programmable Logic Device), FPGA(Field Programmable Gate Array), CPU(Central Processing unit), 마이크로컨트롤러(microcontroller) 및 마이크로프로세서(microprocessor) 등과 같은 처리장치 중 적어도 하나로 구현될 수 있다.The controller 170 may include at least one processor. The at least one processor includes an application specific integrated circuit (ASIC), a digital signal processor (DSP), a programmable logic device (PLD), a field programmable gate array (FPGA), a central processing unit (CPU), a microcontroller, and a microprocessor. It may be implemented with at least one of processing devices such as a microprocessor.

서버(200)는 해상 교량을 점검하고 그 점검 결과를 관리할 수 있다. 서버(200)는 드론(100)의 비행궤적을 추적하고 드론(100)의 비행을 조종하는 지상통제시스템 역할을 수행할 수도 있다. 이러한 서버(200)는 통신부(210), 메모리(220), 사용자 입력부(230), 출력부(240) 및 처리부(250)를 포함할 수 있다.The server 200 may inspect the marine bridge and manage the inspection result. The server 200 may also serve as a ground control system for tracking the flight trajectory of the drone 100 and controlling the flight of the drone 100 . The server 200 may include a communication unit 210, a memory 220, a user input unit 230, an output unit 240, and a processing unit 250.

통신부(210)는 서버(200)와 드론(100) 사이의 유선 통신 또는 무선 통신을 지원할 수 있다. 통신부(210)는 무선 통신 회로 및/또는 유선 통신 회로를 이용하여 데이터를 송수신할 수 있다. 통신부(210)는 처리부(250)의 제어 명령을 송신하거나 드론(100)로부터 전송되는 해상 교량 정보를 수신할 수 있다. 통신부(210)는 수신된 해상 교량 정보를 메모리(220)에 저장하거나 처리부(250)에 전송할 수 있다.The communication unit 210 may support wired communication or wireless communication between the server 200 and the drone 100 . The communication unit 210 may transmit and receive data using a wireless communication circuit and/or a wired communication circuit. The communication unit 210 may transmit a control command of the processing unit 250 or receive marine bridge information transmitted from the drone 100 . The communication unit 210 may store the received marine bridge information in the memory 220 or transmit it to the processing unit 250.

메모리(220)는 인공지능(AI) 모델, 해상 교량 정보, 해상 교량 점검 정보, 3D 해상 교량 모델 등을 저장할 수 있다. 메모리(220)는 처리부(250)에 의해 실행되는 명령어들을 저장할 수 있다. The memory 220 may store artificial intelligence (AI) models, marine bridge information, marine bridge inspection information, 3D marine bridge models, and the like. The memory 220 may store instructions executed by the processing unit 250 .

메모리(220)는 플래시 메모리(flash memory), 하드디스크(hard disk), SSD(Solid State Disk), SD 카드(Secure Digital Card), RAM(Random Access Memory), SRAM(Static Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable Read Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM) 및 EPROM(Erasable and Programmable ROM) 등과 같은 저장매체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The memory 220 includes a flash memory, a hard disk, a solid state disk (SSD), a secure digital card (SD card), a random access memory (RAM), a static random access memory (SRAM), and a ROM. It may include at least one of storage media such as read only memory (Read Only Memory), programmable read only memory (PROM), electrically erasable and programmable ROM (EEPROM), and erasable and programmable ROM (EPROM).

사용자 입력부(230)는 사용자(예: 시설관리자 등)의 조작에 따른 데이터를 발생시킬 수 있다. 사용자 입력부(230)는 키보드, 터치 패드, 버튼 및/또는 터치스크린 등을 포함할 수 있다. 사용자 입력부(230)는 사용자 입력에 따른 유지보수 관련 정보를 처리부(250)를 전송할 수 있다.The user input unit 230 may generate data according to manipulation by a user (eg, a facility manager, etc.). The user input unit 230 may include a keyboard, a touch pad, buttons, and/or a touch screen. The user input unit 230 may transmit maintenance related information according to the user input to the processing unit 250 .

출력부(240)는 해상 교량 점검 진행 상황 및 결과 등을 출력할 수 있다. 출력부(240)는 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display, TFT-LCD) 및/또는 유기 발광 다이오드(Organic Light-Emitting Diode, OLED) 디스플레이 등과 같은 디스플레이를 포함할 수 있다.The output unit 240 may output the marine bridge inspection progress status and result. The output unit 240 may be a Liquid Crystal Display (LCD), a Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display (TFT-LCD) and/or an Organic Light-Emitting Diode (OLED) display, etc. may include the same display.

처리부(250)는 서버(200)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 처리부(250)는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit), DSP(Digital Signal Processor), PLD(Programmable Logic Device), FPGA(Field Programmable Gate Array), CPU(Central Processing unit), 마이크로컨트롤러(microcontroller) 및 마이크로프로세서(microprocessor) 등과 같은 처리장치 중 적어도 하나로 구현될 수 있다.The processing unit 250 may control overall operations of the server 200 . The processing unit 250 includes an application specific integrated circuit (ASIC), a digital signal processor (DSP), a programmable logic device (PLD), a field programmable gate array (FPGA), a central processing unit (CPU), a microcontroller, and a microprocessor. It may be implemented with at least one of processing devices such as a microprocessor.

처리부(250)는 드론(100)을 통해 해상 교량 정보를 취득할 수 있다. 처리부(250)는 인공지능 모델을 이용하여 취득된 해상 교량 정보를 분석하여 해상 교량의 표면 이상 여부를 판정할 수 있다. 또한, 처리부(250)는 해상 교량의 표면 이상 유형 및 표면 이상 위치(표면 이상이 발생한 위치)를 판단할 수 있다.The processing unit 250 may obtain marine bridge information through the drone 100 . The processing unit 250 may analyze the acquired marine bridge information using an artificial intelligence model to determine whether the surface of the marine bridge is abnormal. In addition, the processing unit 250 may determine the type of surface abnormality and the location of the surface abnormality (location where the surface abnormality occurs) of the marine bridge.

처리부(250)는 판정 결과를 GPS 위치 데이터와 매칭하여 메모리(220)에 다시 저장할 수 있다. 다시 말해서, 처리부(250)는 해상 교량의 표면 이상 유형(예: 콘크리트 균열, 박리, 백태 등) 및 표면 이상 위치를 메모리(220)에 저장할 수 있다.The processing unit 250 may match the determination result with the GPS location data and store it again in the memory 220 . In other words, the processing unit 250 may store the surface abnormality type (eg, concrete crack, peeling, efflorescence, etc.) and the location of the surface abnormality of the marine bridge in the memory 220 .

처리부(250)는 3D 해상 교량 모델을 기반으로 해상 교량의 표면 이상 유형 및 표면 이상 위치를 출력부(240)에 출력할 수 있다. 처리부(250)는 표면 이상 유형에 따라 색상 및/또는 아이콘을 상이하게 정의할 수 있다. 처리부(250)는 3D 해상 교량 모델의 표면 이상 위치에 표면 이상 유형에 매칭되는 색상 또는 아이콘을 위치시켜 표시할 수 있다. 이때, 처리부(250)는 표면 이상 영역 내 어느 한 지점 또는 중심 위치에 색상 표식 또는 아이콘을 위치시킬 수 있다.The processing unit 250 may output the surface anomaly type and surface anomaly location of the marine bridge to the output unit 240 based on the 3D marine bridge model. The processing unit 250 may differently define colors and/or icons according to types of surface anomalies. The processing unit 250 may position and display a color or icon matching the surface anomaly type at the surface anomaly position of the 3D marine bridge model. At this time, the processing unit 250 may position a color mark or icon at any one point or central position in the surface abnormality area.

처리부(250)는 사용자 입력부(230)로부터 3D 해상 교량 모델에 표시된 색상 표식 또는 아이콘의 선택을 나타내는 선택 신호를 수신할 수 있다. 처리부(250)는 선택 신호가 수신되면 선택된 색상 표식 또는 아이콘에 매칭되는 표면 이상 유형에 대한 상세 정보를 별도의 팝업창에 표시할 수 있다. 상세 정보는 탐지 일시, 탐지 상세 사진 원보, 인공지능 모델 추론 후 사진, 이상 길이 및 폭 등의 지오메트리(geometry) 정보, GPS 위치 데이터 등을 포함할 수 있다.The processing unit 250 may receive a selection signal indicating selection of a color mark or icon displayed on the 3D marine bridge model from the user input unit 230 . When the selection signal is received, the processing unit 250 may display detailed information on the surface abnormality type matched to the selected color mark or icon in a separate pop-up window. Detailed information may include detection date and time, detection detailed photo source, photo after artificial intelligence model inference, geometry information such as abnormal length and width, GPS location data, and the like.

처리부(250)는 표시된 팝업창 또는 별도의 보수 이력 관리창에서 사용자 입력부(230)를 통해 유지보수 관련 정보가 입력되면 해당 입력 정보를 이용하여 상세 정보를 갱신할 수 있다.When maintenance-related information is input through the user input unit 230 in the displayed pop-up window or a separate maintenance history management window, the processing unit 250 may update detailed information using the corresponding input information.

처리부(250)는 드론(100)에 의해 취득된 해상 교량 정보를 3D 해상 교량 모델링에 사용할 수 있다. 처리부(250)는 드론(100)이 기정해진 경로를 따라 비행하며 취득한 해상 교량 이미지를 정사 이미지로 전환하여 일정한 규격이 되도록 전처리할 수 있다. 처리부(250)는 전처리된 이미지를 3차원 포인트 클라우드 데이터로 변환한 후 3D 해상 교량 모델로 구축할 수 있다. The processing unit 250 may use the marine bridge information acquired by the drone 100 for 3D marine bridge modeling. The processing unit 250 may convert an image of a sea bridge acquired while the drone 100 flies along a predetermined path into an orthographic image and pre-process the image to have a certain standard. The processing unit 250 may construct a 3D marine bridge model after converting the preprocessed image into 3D point cloud data.

3D 해상 교량 모델은 관리 플랫폼에서 표면 이상의 표기 대상으로 활용될 수 있다. 3D 해상 교량 모델은 관리 플랫폼에서 360도 회전, 줌인 및 줌아웃을 지원하여 세부적인 형태에 대해 사용자의 직관적 이해를 돕도록 구성할 수 있다. 관리 플랫폼의 별도 옵션을 통해 인공지능 모델이 추론한 표면 이상을 표시하도록 설정할 수 있다. 표면 이상은 점검을 실시한 기간에 따라 세트로 저장되어 있으며, 점검 시간별 세트를 변경하며 표면이상 점검 히스토리를 확인할 수 있다.The 3D offshore bridge model can be used as a surface abnormality mark in the management platform. The 3D marine bridge model supports 360-degree rotation, zoom-in and zoom-out on the management platform, which can be configured to help users intuitively understand the detailed shape. A separate option in the management platform can be set to display surface anomalies inferred by the artificial intelligence model. Surface anomalies are stored in sets according to the inspection period, and the surface anomaly inspection history can be checked by changing the set for each inspection time.

이상과 같이, 본 발명은 드론에 탑재된 다양한 센서를 이용하여 해상 교량 주탑 표면 정보를 취득한 후 인공지능 모델을 이용하여 콘크리트 균열, 박리, 백태 등과 같은 해상 교량 주탑의 위험 상황 유발 인자를 사전 점검할 수 있다. 또한, 본 발명은 인공지능 모델에 의해 탐지된 표면 이상의 발생 위치 및 유형(종류) 등을 자동으로 기록하여 해상 교량을 관리하려는 관련 기관의 비전문가도 원하는 시기에 대상 교량에 대한 전문적인 안전 점검 평가 결과를 제공받아 유지보수 의사결정에 활용할 수 있다.As described above, the present invention acquires the surface information of the pylons of marine bridges using various sensors mounted on drones, and then uses an artificial intelligence model to check in advance the risk factors of the pylons of marine bridges, such as concrete cracks, peeling, and whitening. can In addition, the present invention automatically records the occurrence location and type (type) of surface anomalies detected by artificial intelligence models, so that even non-experts in related organizations who want to manage marine bridges can obtain professional safety inspection evaluation results for target bridges at any time. can be provided and used for maintenance decision-making.

이하에서는 도 2를 참조하여 해상 교량 정보 분석 과정을 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to FIG. 2 , a marine bridge information analysis process will be described in more detail.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공지능 기반 해상 교량 정보 처리 과정을 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating an AI-based maritime bridge information processing process according to an embodiment of the present invention.

서버(200)의 처리부(250)는 2단계의 딥러닝 인공지능 모델을 이용하여 해상 교량의 표면 상태를 점검할 수 있다. 먼저, 1단계에서, 처리부(250)는 계산량이 작아 빠른 처리가 가능한 제1 인공지능 모델을 이용하여 드론(100)에 의해 취득된 모든 해상 교량 정보를 1차적으로 선별할 수 있다. The processing unit 250 of the server 200 may check the surface condition of the bridge by using a two-step deep learning artificial intelligence model. First, in step 1, the processing unit 250 may primarily select all marine bridge information obtained by the drone 100 using the first artificial intelligence model capable of fast processing due to a small amount of calculation.

처리부(250)는 표면 이상의 유형(종류)에 상관없이 해상 교량 표면에 이상이 있는 것으로 판정되는 해상 교량 정보만을 구분할 수 있다. 즉, 처리부(250)는 취득된 해상 교량 정보 중 해상 교량 표면 이상 정보를 선별할 수 있다. 1단계에서의 제1 인공지능 모델로는 CNN(convolutional neural network) 또는 ViT (vision transformer) 기반의 분류 모델이 적용될 수 있다. The processing unit 250 may distinguish only marine bridge information determined to have an abnormality on the surface of the marine bridge regardless of the type (type) of the surface abnormality. That is, the processing unit 250 may select surface abnormality information of a sea bridge from among the acquired sea bridge information. As the first artificial intelligence model in the first step, a classification model based on a convolutional neural network (CNN) or a vision transformer (ViT) may be applied.

제1 인공지능 모델은 기존에 개발된 네트워크에 사전 학습된 가중치를 전이 학습하거나 별도의 딥러닝 네트워크를 개발자가 구축하여 신규 학습하는 방식으로 드론(100)에 의해 획득된 해상 교량 정보를 처리하는 추론 모델이다. 제1 인공지능 모델은 해상 교량 정보를 분석하여 표면 이상 있음 또는 표면 이상 없음으로 분류할 수 있다.The first artificial intelligence model is an inference that processes the sea bridge information acquired by the drone 100 by transferring pre-learned weights to a previously developed network or newly learning by a developer building a separate deep learning network. It is a model. The first artificial intelligence model may analyze the marine bridge information and classify it as having surface abnormality or not having surface abnormality.

2단계에서, 처리부(250)는 1단계에서 선별된 해상 교량 표면 이상 정보를 제2 인공지능 모델로 분석하여 표면 이상의 유형 및 위치 등의 상세 정보를 추론할 수 있다. In step 2, the processing unit 250 analyzes the surface anomaly information of the marine bridge selected in step 1 with a second artificial intelligence model to infer detailed information such as the type and location of the surface anomaly.

제2 인공지능 모델로는 완전 합성곱(fully convolutional) 기반 분할(segmentation) 모델, 1-stage 객체 탐지(object detection) 모델 또는 2-stage 객체 탐지 모델이 적용될 수 있다. 제2 인공지능 모델은 제1 인공지능 모델에서 표면 이상이 있다고 분류된 데이터 즉, 해상 교량 표면 이상 정보만을 입력 데이터로 사용할 수 있다. As the second artificial intelligence model, a fully convolutional based segmentation model, a 1-stage object detection model, or a 2-stage object detection model may be applied. The second artificial intelligence model may use only data classified as surface abnormality in the first artificial intelligence model, that is, surface abnormality information of the sea bridge as input data.

제2 인공지능 모델은 선별된 개별 데이터 중에서 국부적인 이상 조건을 탐지하여 표면 이상이 있는 위치 및 유형을 판단할 수 있다. 일 예로, 제2 인공지능 모델은 이미지가 입력되는 경우, 이미지 픽셀 단위로 분류하여 각 픽셀의 정상 및 비정상을 구별하여 전체 영역에서 이상 영역을 표출할 수 있다. 다른 일 예로, 제2 인공지능 모델은 라이다 데이터가 입력되는 경우, 2차원 좌표 평면으로 공간 값이 3차원 매트릭스로 표기되며 이상이 있는 좌표 평면에 이상이 있음을 추론하여 나타낼 수 있다.The second artificial intelligence model may determine the location and type of surface abnormality by detecting local abnormal conditions among the selected individual data. For example, when an image is input, the second artificial intelligence model classifies the image pixel by pixel, distinguishes between normal and abnormal pixels, and expresses an abnormal area in the entire area. As another example, when LIDAR data is input, the second artificial intelligence model may infer that there is an abnormality in the coordinate plane where the space value is displayed in a 3D matrix on the 2D coordinate plane and the abnormality may be indicated.

상기한 2단계의 인공지능 모델은 학습 데이터의 성향을 기반으로 세부 분류되어 점검에 활용될 수 있다. 인공지능 모델은 미리 준비한 일반적인 조건에 대한 학습용 데이터셋을 기반으로 가중치가 전이 또는 신규 학습되며, 해상 교량의 일상점검을 위한 basic 모델로 활용될 수 있다.The above two-step artificial intelligence model can be classified in detail based on the propensity of the learning data and used for inspection. In the AI model, weights are transferred or newly learned based on a pre-prepared learning dataset for general conditions, and it can be used as a basic model for daily inspection of marine bridges.

이후, 지역, 계절, 촬영 시간대에 따른 취득 데이터의 변화를 반영하여 학습 데이터셋을 증강하며, basic 모델에 대한 전이학습에 활용할 수 있다. 다양한 개별 조건에 대한 여러 개의 advanced 모델을 구축하여 시설물관리자 주어진 상황에 맞게 선정하여 서버에 탑재할 수 있도록 모듈형 모델로 제공할 수 있다. 필요에 따라 조건별 모델을 여러 개 병렬 배치함으로써 원하는 점검 상황을 세부 조정하여 결과를 얻어내는 방식을 취할 수 있으며, 구조물의 정밀점검을 위한 목적으로 활용할 수 있다.Afterwards, the learning dataset is augmented by reflecting changes in acquired data according to region, season, and shooting time, and can be used for transfer learning for the basic model. Several advanced models for various individual conditions can be established, and facility managers can select them according to the given situation and provide them as modular models so that they can be installed on the server. If necessary, by arranging several models for each condition in parallel, it is possible to take a method of obtaining results by fine-tuning the desired inspection situation, and it can be used for the purpose of precise inspection of structures.

마지막으로, 인공지능 모델은 학습되지 않은 새로운 해상 교량의 다양한 점검 상황에 대해 최적화 파라미터를 미리 도출하여 학습함으로써 최적의 표면 이상 탐지 성능을 얻도록 하는 적응형 인공지능 모델일 수 있다. basic 모델과 advanced 모델을 새로운 해상교량에 적용할 때, 모델의 튜닝을 위한 기술로 활용될 수 있다.Finally, the artificial intelligence model may be an adaptive artificial intelligence model that obtains optimal surface anomaly detection performance by learning and deriving optimization parameters in advance for various unlearned inspection situations of new offshore bridges. When applying the basic model and the advanced model to a new offshore bridge, it can be used as a technique for tuning the model.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 해상 교량 점검 방법을 도시한 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a marine bridge inspection method according to an embodiment of the present invention.

서버(200)는 드론(100)을 통해 해상 교량 정보를 취득할 수 있다(S100). 해상 교량 정보는 해상 교량 주탑의 표면 상태 정보를 포함할 수 있다.The server 200 may acquire marine bridge information through the drone 100 (S100). The marine bridge information may include surface state information of the pylons of the marine bridge.

서버(200)는 제1 인공지능 모델을 이용하여 취득된 해상 교량 정보 중 해상교량 표면 이상 정보를 선별할 수 있다(S110). 서버(200)는 제1 인공지능 모델을 이용하여 해상 교량 정보를 분석하여 해상 교량 정보에 표면 이상이 있는지 여부를 판단할 수 있다. 서버(200)는 판단 결과에 따라 표면 이상이 있는 해상 교량 정보를 해상 교량 표면 이상 정보로 분류할 수 있다. 제1 인공지능 모델로는 CNN(convolutional neural network) 또는 ViT (vision transformer) 기반 분류 모델이 이용될 수 있다.The server 200 may select surface abnormality information of the sea bridge from among the sea bridge information obtained by using the first artificial intelligence model (S110). The server 200 may analyze the marine bridge information using the first artificial intelligence model to determine whether there is a surface abnormality in the marine bridge information. The server 200 may classify marine bridge information having a surface abnormality as surface abnormality information of a marine bridge according to the determination result. A classification model based on a convolutional neural network (CNN) or a vision transformer (ViT) may be used as the first artificial intelligence model.

서버(200)는 선별된 해상교량 표면 이상 정보를 제2 인공지능 모델로 분석하여 해상 교량의 표면 이상 유형 및 위치를 판단할 수 있다(S120). 서버(200)는 해상 교량에 발생된 표면 이상의 유형 및 발생 위치를 추론할 수 있다. 제2 인공지능 모델로는 완전 합성곱(fully convolutional) 기반 분할(segmentation) 모델, 1-stage 객체 탐지(object detection) 모델 또는 2-stage 객체 탐지 모델이 이용될 수 있다.The server 200 may determine the type and location of the surface abnormality of the marine bridge by analyzing the selected surface abnormality information of the marine bridge with the second artificial intelligence model (S120). The server 200 may infer the type and occurrence location of the surface anomaly that has occurred on the offshore bridge. As the second artificial intelligence model, a fully convolutional based segmentation model, a 1-stage object detection model, or a 2-stage object detection model may be used.

서버(200)는 3D 해상 교량 모델을 기반으로 해상 교량의 표면 이상 유형 및 위치를 출력할 수 있다(S130). 처리부(250)는 표면 이상 유형에 따라 색상 및/또는 아이콘을 상이하게 정의할 수 있다. 처리부(250)는 3D 해상 교량 모델의 표면 이상 위치에 표면 이상 유형에 매칭되는 색상 또는 아이콘을 위치시켜 표시할 수 있다. 이때, 처리부(250)는 표면 이상 영역 내 어느 한 지점 또는 중심 위치에 색상 표식 또는 아이콘을 위치시킬 수 있다.The server 200 may output the surface abnormality type and location of the marine bridge based on the 3D marine bridge model (S130). The processing unit 250 may differently define colors and/or icons according to types of surface anomalies. The processing unit 250 may position and display a color or icon matching the surface anomaly type at the surface anomaly position of the 3D marine bridge model. At this time, the processing unit 250 may position a color mark or icon at any one point or central position in the surface abnormality area.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀 지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다.In the above, even though all the components constituting the embodiment of the present invention have been described as being combined or operated as one, the present invention is not necessarily limited to these embodiments. That is, within the scope of the object of the present invention, all of the components may be selectively combined with one or more to operate. In addition, although all of the components may be implemented as a single independent piece of hardware, some or all of the components are selectively combined to perform some or all of the combined functions in one or a plurality of pieces of hardware. It may be implemented as a computer program having. Codes and code segments constituting the computer program may be easily inferred by a person skilled in the art. Such a computer program may implement an embodiment of the present invention by being stored in a computer readable storage medium, read and executed by a computer.

Claims (13)

드론에 탑재된 센서를 통해 획득한 해상 교량 정보를 수신하는 통신부; 및
상기 해상 교량 정보를 인공지능 모델로 분석하여 해상 교량의 표면 이상을 점검하는 처리부;를 포함하고,
상기 처리부는,
CNN(convolutional neural network) 또는 ViT (vision transformer) 기반 분류 모델로 구현되는 제1 인공지능 모델을 이용하여 해상 교량 정보 중 해상 교량 표면 이상 정보를 선별하고,
상기 선별된 해상 교량 표면 이상 정보를 완전 합성곱(fully convolutional) 기반 분할(segmentation) 모델, 1-stage 객체 탐지(object detection) 모델 또는 2-stage 객체 탐지 모델로 구현되는 제2 인공지능 모델로 분석하여 해상 교량의 표면 이상 유형 및 표면 이상 위치를 판정하며,
상기 드론이 기정해진 경로를 따라 비행하여 취득한 해상 교량 이미지를 정사 이미지로 전환하여 일정한 규격이 되도록 전처리하고, 전처리된 이미지를 3차원 포인트 클라우드 데이터로 변환하여 3D 해상 교량 모델을 구축하며,
상기 구축된 3D 해상 교량 모델을 기반으로 상기 해상 교량의 표면 이상 유형 및 표면 이상 위치, 탐지일시, 이상길이인 지오메트리 정보, GPS 위치 데이터를 표시하는 것을 특징으로 하는 해상 교량 점검 시스템
A communication unit for receiving marine bridge information obtained through a sensor mounted on a drone; and
A processing unit that analyzes the marine bridge information with an artificial intelligence model and checks surface abnormalities of the marine bridge;
The processing unit,
Using a first artificial intelligence model implemented as a CNN (convolutional neural network) or ViT (vision transformer)-based classification model, selecting marine bridge surface abnormality information among marine bridge information,
Analyzing the selected marine bridge surface anomaly information with a second artificial intelligence model implemented as a fully convolutional based segmentation model, a 1-stage object detection model, or a 2-stage object detection model to determine the type of surface anomaly and the location of the surface anomaly of the marine bridge,
Conversion of the sea bridge image acquired by the drone flying along a predetermined path into an orthographic image and preprocessing to a certain standard, converting the preprocessed image into 3D point cloud data to build a 3D marine bridge model,
Based on the built 3D marine bridge model, the surface abnormality type and surface abnormality location of the marine bridge, detection date and time, geometry information such as abnormal length, and GPS location data are displayed. Marine bridge inspection system
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 드론은,
이미지 센서 및 라이다 중 적어도 하나를 이용하여 상기 해상 교량 정보를 취득하는 것을 특징으로 하는 해상 교량 점검 시스템.
The method of claim 1,
The drone,
The marine bridge inspection system, characterized in that for obtaining the marine bridge information using at least one of an image sensor and lidar.
드론에 탑재된 센서를 통해 획득한 해상 교량 정보를 수신하는 단계;
상기 해상 교량 정보를 인공지능 모델로 분석하여 해상 교량의 표면 이상을 점검하는 단계; 및
3D 해상 교량 모델을 기반으로 상기 해상 교량의 표면 이상 유형 및 표면 이상 위치를 표시하는 단계;를 포함하고,
상기 점검하는 단계는,
CNN(convolutional neural network) 또는 ViT (vision transformer) 기반 분류 모델로 구현되는 제1 인공지능 모델을 이용하여 해상 교량 정보 중 해상 교량 표면 이상 정보를 선별하는 단계; 및
상기 선별된 해상 교량 표면 이상 정보를 완전 합성곱(fully convolutional) 기반 분할(segmentation) 모델, 1-stage 객체 탐지(object detection) 모델 또는 2-stage 객체 탐지 모델로 구현되는 제2 인공지능 모델로 분석하여 해상 교량의 표면 이상 유형 및 표면 이상 위치를 판정하는 단계를 포함하고,
상기 3D 해상 교량 모델은,
상기 드론이 기정해진 경로를 따라 비행하여 취득한 해상 교량 이미지를 정사 이미지로 전환하여 일정한 규격이 되도록 전처리하고, 전처리된 이미지를 3차원 포인트 클라우드 데이터로 변환하여 구축하고, 해상교량의 표면이상 유형 및 위치에 따라 색상 및 아이콘을 상이하게 정의하고 이를 표시 하는 것을 특징으로 하는 해상 교량 점검 방법.
Receiving marine bridge information obtained through a sensor mounted on a drone;
Analyzing the marine bridge information with an artificial intelligence model to check surface abnormalities of the marine bridge; and
Displaying the surface abnormality type and surface abnormality location of the marine bridge based on the 3D marine bridge model;
The checking step is
Selecting surface anomaly information of a marine bridge from among marine bridge information using a first artificial intelligence model implemented as a classification model based on a convolutional neural network (CNN) or a vision transformer (ViT); and
Analyzing the selected marine bridge surface anomaly information with a second artificial intelligence model implemented as a fully convolutional based segmentation model, a 1-stage object detection model, or a 2-stage object detection model Including the step of determining the type of surface anomaly and the location of the surface anomaly of the marine bridge by
The 3D marine bridge model,
The image of the marine bridge obtained by flying along the predetermined path of the drone is converted into an orthographic image and preprocessed to have a certain standard, and the preprocessed image is converted into 3D point cloud data to be constructed, and the type and location of the surface anomaly of the marine bridge A marine bridge inspection method characterized by defining and displaying colors and icons differently according to.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 8에 있어서,
상기 해상 교량 정보를 수신하는 단계는,
상기 드론이 이미지 센서 및 라이더 중 적어도 하나를 이용하여 상기 해상 교량 정보를 취득하는 단계; 및
상기 드론이 취득된 해상 교량 정보를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 해상 교량 점검 방법.
The method of claim 8,
Receiving the marine bridge information,
Acquiring, by the drone, information on the sea bridge using at least one of an image sensor and a lidar; and
The marine bridge inspection method comprising the step of transmitting the acquired marine bridge information by the drone.
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