KR102531232B1 - Method and System for GPR Investigating on the basis of LiDAR and Positioning Information - Google Patents
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Abstract
라이다(LiDAR)와 위치정보에 기반한 GPR 지중탐사장치 및 그 지중탐사방법이 개시된다. 본 발명의 GPR 지중탐사장치는 지중영상을 촬영한 측정점의 위치를 GPS 센서가 생성하는 GPS 좌표를 이용하여 표시하되, 라이다 모듈을 이용해 정확한 지도상 좌표가 계산되면 GPS 좌표를 지도상 좌표로 보정할 수 있다. 또한, GPR 지중탐사장치는 탐색한 지중매설물을 디지털 지도상에 노드와 가지의 형태로 표시하여 매설물 지도를 만들 수 있다. Disclosed is a GPR underground exploration device and an underground exploration method based on LiDAR and location information. The GPR underground exploration device of the present invention displays the location of the measurement point where the underground image is taken using the GPS coordinates generated by the GPS sensor, and when the accurate coordinates on the map are calculated using the LIDAR module, the GPS coordinates are corrected to the coordinates on the map. can do. In addition, the GPR underground exploration device can create a map of buried objects by displaying the searched underground facilities in the form of nodes and branches on a digital map.
Description
본 발명은 GPR 지중탐사에 관한 것으로서 지중탐사 결과를 라이다 센서를 이용한 정확한 위치정보에 결합하면서 디지털 지도 상에 측량한 지중 매설물을 표시할 수 있는 GPR 지중탐사장치 및 그 지중탐사방법에 관한 것이다. The present invention relates to GPR underground exploration, and relates to a GPR underground exploration device capable of displaying surveyed underground facilities on a digital map while combining underground exploration results with accurate location information using a lidar sensor, and an underground exploration method thereof.
지표투과레이더는(GPR: Ground Penetrating Radar)는 광대역의 임펄스 파형을 이용하여 지표면 아래를 탐사하는 레이더로서, 금속뿐만 아니라 비금속의 매설물의 심도, 위치 및 관경이나 지질 상태까지 알아낼 수 있다. 광대역 전자기파를 지표면이나 구조물의 표면에 입사시킬 때 매질 경계면에서 연속적으로 반사되는 신호는 매질의 특성에 따라 달라지며, 이러한 매질 특성을 영상화하여 지중에 존재하는 대상물의 위치, 물성, 크기, 경계 등을 찾을 수 있다. GPR 탐사장치는 지중 매설물 조사, 구조물 내부 상태 조사, 지층 구조 및 상태 조사, 싱크홀 탐사, 지중 유적 조사 분야 등에 사용된다. Ground Penetrating Radar (GPR) is a radar that probes under the surface of the earth using broadband impulse waveforms. When broadband electromagnetic waves are incident on the ground surface or the surface of a structure, the signals continuously reflected at the interface of the medium vary according to the characteristics of the medium, and by imaging these characteristics of the medium, the location, physical properties, size, boundary, etc. of the object existing in the ground can be determined. can be found The GPR exploration device is used in the field of underground buried material investigation, structure internal condition investigation, stratum structure and condition investigation, sinkhole exploration, and underground ruins investigation.
지난 날 각종 통신, 하수구, 수도, 전기 분배, 천연가스 케이블 TV, 광섬유, 교통 신호 등을 위한 라인들이 계획없이 지중에 많이 매설되었고 그 위치가 정확히 기록되지 않음에 따라, 지중구조물의 위치를 정확히 파악하는방법에 대한 필요성과 요구가 커지고 있다. 따라서 GPR 지중탐사 과정에 GPS(Global Positioning System)를 이용하여 위치정보를 확인하는 과정이 필수적으로 포함된다. 한편, GPS를 이용하여 계산하는 위치는 다소간의 오차가 있고 지역에 따라 전파 음영지역(wave shadow)도 있다. 따라서 GPR 지중탐사가 정확한 위치정보와 연계되어 수행되는 것이 매우 어렵다. In the past, many lines for various communications, sewer, water supply, electricity distribution, natural gas cable TV, optical fiber, and traffic signals were buried underground without a plan, and as the location was not accurately recorded, the location of underground structures must be accurately identified. The need and demand for how to do it is growing. Therefore, the process of checking location information using GPS (Global Positioning System) is necessarily included in the GPR underground exploration process. On the other hand, the position calculated using GPS has some error and there is also a wave shadow depending on the region. Therefore, it is very difficult to perform GPR underground exploration in connection with accurate location information.
본 발명의 목적은 GPR 지중탐사에 관한 것으로서 지중탐사 결과를 라이다 센서를 이용한 정확한 위치정보에 결합하면서 디지털 지도 상에 측량한 지중 매설물을 표시할 수 있는 GPR 지중탐사장치 및 그 지중탐사방법을 제공함에 있다. An object of the present invention relates to GPR underground exploration, and provides a GPR underground exploration device and an underground exploration method capable of displaying surveyed underground facilities on a digital map while combining the underground exploration results with accurate location information using a lidar sensor. is in
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 GPR 지중탐사장치는 GPS 센서, GPR(지표투과레이더) 센서, 경보램프, 지중탐색모듈, 데이터처리모듈 및 지도생성모듈을 포함한다. The GPR underground exploration device according to the present invention for achieving the above object includes a GPS sensor, a ground penetrating radar (GPR) sensor, an alarm lamp, an underground search module, a data processing module and a map generation module.
GPS 센서는 지중탐사 경로에 속하는 일 측정점의 GPS 좌표를 검출하여 출력하고, GPR 센서는 상기 측정점의 2차원 지중영상을 생성하고, 경보램프는 경보를 표시한다. 지중탐색모듈은 상기 복수 개의 GPR 센서를 이용해 다중 채널의 지중영상을 생성하고 상기 지중영상에서 지중에 매설된 특정 매설물의 영상좌표를 상기 측정점을 기준으로 계산한다. 데이터처리모듈은 상기 GPR 센서가 생성하는 상기 지중영상에 상기 GPS 센서가 제공하는 상기 측정점에서의 GPS 좌표를 시간동기로 매핑하되, 상기 GPR 센서가 생성하는 지중영상에서 이전 지중영상에 없던 목적 매설물을 새롭게 인식한 경우에 상기 GPS 좌표에 노드(Node) 표시를 마킹하고 상기 경보램프에 경보를 표시하도록 제어한다. 지도생성모듈은 상기 매설물의 영상좌표와 상기 데이터처리모듈이 생성하는 상기 측정점의 GPS 좌표를 이용해 상기 매설물을 인식한 좌표를 보정하고, 디지털 지도의 지중탐사경로 상에 상기 매설물의 위치를 표시한다. The GPS sensor detects and outputs the GPS coordinates of one measurement point belonging to the underground exploration route, the GPR sensor generates a 2D underground image of the measurement point, and the alarm lamp displays an alarm. The underground search module generates a multi-channel underground image using the plurality of GPR sensors and calculates image coordinates of a specific buried object buried in the underground based on the measurement point. The data processing module maps the GPS coordinates at the measurement point provided by the GPS sensor to the underground image generated by the GPR sensor in time synchronization, and in the underground image generated by the GPR sensor, a target buried object that was not in the previous underground image When it is newly recognized, a node is marked on the GPS coordinates and an alarm is displayed on the alarm lamp. The map generation module uses the image coordinates of the buried facility and the GPS coordinates of the measurement point generated by the data processing module to correct the coordinates of the buried facility, and displays the location of the buried facility on the underground exploration route of the digital map.
라이다 센서를 이용한 지도상 좌표 탐색Coordinate search on map using LiDAR sensor
다른 실시 예에 따라, GPR 지중탐사장치는 상기 지중탐사 경로를 따라 바닥이 아닌 공간에 배치되는 복수 개 좌표인식표와 상기 지중탐사경로를 따라 상기 바닥에 배치되는 복수 개 바닥인식표를 포함하고, 라이다모듈 및 지도정보 모듈을 더 포함할 수 있다. According to another embodiment, the GPR underground exploration device includes a plurality of coordinate identification marks disposed in a space other than the floor along the underground exploration route and a plurality of floor identification marks disposed on the floor along the underground exploration route, and lidar A module and a map information module may be further included.
라이다모듈은 적어도 하나의 라이다(LiDAR) 센서를 이용해, 상기 지중탐사경로에 속하는 일 측정점에서 인식된 상기 좌표인식표의 인식정보를 생성한다. 여기서, 상기 인식정보는 상기 좌표인식표의 형상 및 상기 좌표인식표까지의 거리를 포함한다. 카메라모듈은 상기 지중탐사장치의 하면에 상기 바닥을 향하도록 배치된 카메라를 이용해 상기 바닥인식표를 촬영하고 상기 바닥인식표에서 식별정보를 추출하고, 지도정보 모듈은 상기 복수 개 좌표인식표와 바닥인식표의 지도상 좌표를 저장한다. 이 경우, 상기 데이터처리모듈은, 상기 라이다모듈이 상기 측정점에서 인식해 제공하는 복수 개 좌표인식표의 인식정보를 기초로 상기 복수 개 좌표인식표의 지도상 좌표를 상기 지도정보 모듈에서 추출한 다음 상기 복수 개 좌표인식표의 지도상 좌표를 기초로 상기 측정점의 지도상 좌표를 계산하거나 상기카메라모듈이 상기 바닥인식표의 식별정보를 인식하여 상기 지도정보모듈에 조회하여 상기 바닥인식표의 지도상 좌표를 추출한 경우에, 상기 데이터처리모듈은 상기 GPS 좌표 대신에 상기 지도상 좌표를 상기 지중영상에 시간동기로 매핑한다. The lidar module uses at least one LiDAR sensor to generate recognition information of the coordinate recognition table recognized at a measurement point belonging to the underground exploration route. Here, the recognition information includes the shape of the coordinate recognition table and the distance to the coordinate recognition table. The camera module photographs the floor identification mark using a camera disposed on the lower surface of the underground exploration device to face the floor and extracts identification information from the floor identification mark, and the map information module maps the plurality of coordinate identification marks and the floor identification mark. Save the phase coordinates. In this case, the data processing module extracts the coordinates on the map of the plurality of coordinate identification tables from the map information module based on the recognition information of the plurality of coordinate identification tables recognized and provided by the lidar module at the measuring point, and then extracts the plurality of coordinate identification tables from the map information module. In the case of calculating the map coordinates of the measurement point based on the map coordinates of the dog coordinate recognition table or extracting the map coordinates of the floor recognition table by inquiring the map information module by recognizing the identification information of the floor recognition table by the camera module , The data processing module maps the coordinates on the map to the underground image in time synchronization instead of the GPS coordinates.
다른 실시 예에 따라, 상기 좌표인식표는 상기 지중탐사경로 상의 지상구조물의 전부 또는 일부로서 외형 형상으로 서로 다르게 식별되는 것이 바람직하다. According to another embodiment, the coordinate recognition table is preferably identified differently from each other in external shape as all or part of the ground structure on the underground exploration route.
노드에서 연장된 가지 표시Show branches extending from node
실시 예에 따라, 상기 데이터처리모듈은, 상기 GPS 좌표 또는 지도상 좌표에 상기 노드를 마킹할 때 상기 GPS 좌표 또는 지도상 좌표에 기마킹된 노드가 있으면 상기 기마킹된 노드를 다시 마킹할 수 있다. 이 경우, 상기 지도생성모듈은 상기 노드가 마킹된 GPS 좌표 또는 지도상 좌표에 매핑된 복수 개의 지중영상을 기초로 상기 노드에서 이어지는 상기 매설물의 위치를 가지로 표시할 수 있다. According to an embodiment, the data processing module, when marking the node at the GPS coordinates or map coordinates, if there is a node previously marked at the GPS coordinates or map coordinates, may mark the previously marked node again. . In this case, the map generation module may display the location of the buried facility connected to the node as branches based on GPS coordinates marked with the node or a plurality of underground images mapped to map coordinates.
본 발명의 지중탐색방법Underground search method of the present invention
본 발명은 이동 가능한 지중탐사장치의 지중탐사방법에도 미친다. 본 발명의 지중탐사방법은 GPS 센서가 지중탐사 경로에 속하는 일 측정점의 GPS 좌표를 검출하여 출력하는 단계와; 복수 개의 GPR(지표투과레이더) 센서가 상기 측정점의 지중을 스캔하는 단계와; 지중탐색모듈은 상기 복수 개의 GPR 센서를 이용해 다중 채널의 지중영상을 생성하고 상기 지중영상에서 지중에 매설된 특정 매설물의 영상좌표를 상기 측정점을 기준으로 계산하는 단계와; 데이터처리모듈이 상기 GPR 센서가 생성하는 상기 지중영상에 상기 GPS 센서가 제공하는 상기 측정점에서의 GPS 좌표를 매핑하는 단계와; 상기 데이터처리모듈이 상기 GPR 센서가 생성하는 지중영상에서 이전 지중영상에 없던 목적 매설물을 새롭게 인식한 경우에 상기 지중영상을 노드표시를 마킹하고 경보램프에 경보를 표시하도록 제어하는 단계와; 지도생성모듈이 지도상에 상기 기설정된 지중탐사경로를 표시하고, 상기 매설물의 영상좌표와 상기 데이터처리모듈이 생성하는 상기 측정점의 GPS 좌표를 이용해 상기 지중탐사경로 상에 상기 매설물을 표시하는 단계를 포함한다. The present invention also extends to an underground exploration method of a movable underground exploration device. The underground exploration method of the present invention includes the steps of detecting and outputting the GPS coordinates of a measurement point belonging to an underground exploration route by a GPS sensor; scanning the ground of the measurement point by a plurality of ground penetrating radar (GPR) sensors; The underground search module generates a multi-channel underground image using the plurality of GPR sensors and calculates image coordinates of a specific buried object buried in the underground based on the measurement point from the underground image; mapping, by a data processing module, GPS coordinates at the measurement point provided by the GPS sensor to the underground image generated by the GPR sensor; Controlling, by the data processing module, to mark a node display of the underground image and display an alarm on an alarm lamp when the underground image generated by the GPR sensor newly recognizes a target buried object that was not present in the previous underground image; A map generating module displays the preset underground exploration route on a map, and displays the buried object on the underground exploration route using the image coordinates of the buried facility and the GPS coordinates of the measuring point generated by the data processing module. include
본 발명에 따른 GPR 지중탐사장치는 지중영상을 촬영한 측정점의 위치를 GPS 센서가 생성하는 GPS 좌표를 이용하여 표시하되, 라이다(LiDAR) 모듈을 이용해 정확한 지도상 좌표가 계산되면 GPS 좌표를 지도상 좌표로 보정할 수 있다. 이를 통해, 측량한 지중매설물의 정확한 위치가 표시된 지도를 확보할 수 있다. The GPR underground exploration device according to the present invention displays the location of the measurement point where the underground image is taken using the GPS coordinates generated by the GPS sensor, but when the accurate coordinates on the map are calculated using the LiDAR module, the GPS coordinates are mapped. It can be corrected with phase coordinates. Through this, it is possible to secure a map showing the exact location of the surveyed underground facility.
또한, GPR 지중탐사장치는 탐색한 지중매설물을 디지털 지도상에 노드와 가지의 형태로 표시함으로써, 매설물 지도를 만들 수 있다.In addition, the GPR underground exploration device can create a map of buried objects by displaying the searched underground facilities in the form of nodes and branches on a digital map.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 지중탐사장치의 개념도,
도 2는 본 발명의 지중탐사장치의 블록도,
도 3은 지중탐사장치의 라이다센서를 이용한 좌표인식표 인식을 설명하는 도면,
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 지중탐사장치의 지중탐사방법의 설명에 제공되는 흐름도,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 지중탐사장치의 지중탐사방법의 설명에 제공되는 흐름도, 그리고
도 6은 본 발명의 노드 및 가지를 설명하기 위한 개념도이다. 1 is a conceptual diagram of an underground exploration device according to an embodiment of the present invention;
2 is a block diagram of an underground exploration device of the present invention;
Figure 3 is a view explaining the recognition of the coordinate recognition table using the lidar sensor of the underground exploration device;
4 is a flowchart provided to explain an underground exploration method of an underground exploration device according to another embodiment of the present invention;
5 is a flowchart provided for explanation of an underground exploration method of an underground exploration device according to an embodiment of the present invention, and
6 is a conceptual diagram for explaining nodes and branches of the present invention.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.The present invention will be described in more detail with reference to the following drawings.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 지중탐사장치(100)는 복수 개의 GPR 센서(201), 지중탐색모듈(203), 라이다(LiDAR)모듈(205), GPS 센서(207), 카메라모듈(209), 지도정보모듈(211), 경보램프(103), 데이터처리모듈(213) 및 지도생성모듈(215)을 포함하며, 이들 구성부를 탑재하고 지중 매설물의 위치를 확인하기 위한 지중탐사경로(A)을 이동할 수 있도록 자동차, 수레와 같은 이동수단(10)의 형태로 구현된다. 지중탐사경로(A)은 도로일 필요는 없지만, 도로와 같이 자동차나 수레가 다닐 수 있는 곳이 바람직하다. 1 and 2, the
지중탐사장치(100)는 지중탐사 경로를 따라 이송하면서 경로 상의 현재 위치(이하, 측정점. x)에서 GPR 센서(201)가 지중영상을 생성하고, 지중탐색모듈(203)이 지중영상을 분석하여 지중영상에서 특정 지중 매설물(예컨대, 상하수도관, 통신 케이블 등)을 인식한다. While the
지중탐색모듈(203)은 GPR 센서(201)를 이용하여, 도 1에서처럼 기설정된 속도로 지중을 스캔하여 지중영상을 생성한다. 지중에 탐색대상인 목적 매설물이 매설된 경우에, 지중탐색모듈(203)은 GPR 센서(201)가 수신한 무선 신호를 이용해 지중영상을 생성한다. 지중영상에는 해당 매설물이 인식가능하게 표시된다. 지중탐사장치(100)에는 복수 개의 GPR 센서(205)가 연결되어 도 1에서처럼 복수 개의 채널로 지중을 스캔할 수 있으며, 지중탐색모듈(203)은 지중탐사 경로를 따라 나란하게 배열된 다중의 지중영상을 생성할 수 있다. The
지중탐색모듈(203)은 지중영상에 대한 영상처리를 통해 지중영상에서 매설물의 영상좌표(측정점을 기준으로 하는 스캔 단면 상에서의 수평좌표와 깊이)를 인식할 수 있다. 이러한 지중탐색모듈(203)의 영상처리방법도 종래에 알려진 방법을 그대로 이용할 수도 있고 인공지능 알고리즘에 의해 목적 매설물(통신케이블, 상하수배관, 싱크홀 등)을 인식할 수도 있으며, 관리자가 인식하여 추적하도록 할 수도 있다. The
지중탐사장치(100)는 현재 위치(이하, 측정점. x)에서 지중탐색모듈(211)이 지중영상을 생성할 때, GPS 센서(207)가 생성하는 'GPS 좌표'나 데이터처리모듈(213)이 생성하는 '지도상 좌표' 중 하나를 시간동기로 지중영상에 매핑함으로써 지중영상이 생성된 측정점의 정확한 좌표를 획득할 수 있다. 여기서, 측정점(x)은 본 발명의 측정 또는 계산의 기준이 되는 지점으로서, 지중탐사장치(100)의 현재 위치가 된다. 측정점(x)을 연결하면 지중탐사장치(100)가 지중탐사경로(A)을 이동한 궤적이 된다. 지중탐사장치(100)에 설치되는 라이다모듈(205), GPS 센서(207), GPR 센서(201)는 계산 상의 오차를 포함하는 측정점(x)을 기준으로 하는 정보를 획득하도록 배치한다. 라이다모듈(205)은 적어도 하나의 라이다(LiDAR) 센서(미도시)를 이용해 지중탐사경로에 속하는 측정점에서 적어도 하나의 좌표인식표(110)를 인식하고 그 인식정보를 생성한다. 여기서, 도 3을 참조하면, 좌표인식표(110a, 110b, 110c)는 지중탐사경로(A)를 따라 상호 이격되어 배치되며, 다른 좌표인식표와 구분하기 위한 식별자로서의 특별한 외부 형상이나 이미지를 가진다. 예를 들어, 좌표인식표(110a, 110b, 110c)는 본 발명에 전용으로 제작된 지상 구조물일 수도 있고, 통상의 지상구조물(건물, 다리, 소화전 등)의 전부 또는 일부일 수도 있다. 좌표인식표(110a, 110b, 110c)의 정확한 지도상 좌표는 아래에서 설명하는 지도정보모듈(211)에 저장된다. 인식정보는 좌표인식표(110)의 외부 형상/이미지(또는 식별정보) 및 측정점에서 좌표인식표까지의 거리를 포함한다. 라이다 센서(미도시)가 좌표인식표(110a, 110b, 110c)까지의 거리를 측정하고 좌표인식표(110)의 형상을 3차원으로 인식하는 방법은 종래에 알려진 방법을 사용할 수 있다. 라이다모듈(205)은 라이다 센서(미도시)가 스캔한 영상에서 좌표인식표(110a, 110b, 110c)를 인식하고, 라이다 센서의 출력 중에서 해당 좌표인식표(110a, 110b, 110c)에 대한 인식정보를 추출한다. The
GPS 센서(207)는 글로벌 포지셔닝 시스템(GPS)에 의한 복수 개 위성이 제공하는 신호를 이용해 측정점(x)의 'GPS 좌표'를 계산하여 출력한다. GPS 좌표와 지도상 좌표는 모두 지도 상의 위도와 경도로 정의되는 좌표이다. 다만, GPS 좌표는 GPS 센서(207)를 이용하여 획득한 좌표로서, 본 발명이 GPS 좌표에 포함된 일정한 오차를 보정하기 위한 점에서 다른 방식으로 구해진 다른 좌표와 구분하기 위해 'GPS 좌표'라고 칭한다. The
카메라모듈(209)은 지중탐사장치(100)가 주행하는 바닥에 부착된 바닥인식표(111)를 인식한다. 카메라모듈(209)은 지중탐사장치(100)의 하면에 바닥을 향하여 마련된 카메라(101)를 구비하며, 카메라(101)가 생성한 영상에서 바닥인식표(111)를 인식한다.The camera module 209 recognizes the
카메라모듈(209)은 라이다모듈(205)이 가진 한계를 보상하기 위해 사용한다. 라이다모듈(205)이 물체의 형상을 인식할 수 있으나 이미지 등을 구분하여 인식할 수 없다. 따라서 좌표인식표가 상당히 큰 경우에는 해당 좌표인식표를 구분하여 인식하는 것이 문제되지 않지만, 현장이 대형 좌표인식표를 마련할 수 없는 상황일 수도 있고 복수 개 좌표인식표의 형상을 모두 다르게 설정하는 자체도 쉽지 않을 수 있다. 이때, 인공지능 알고리즘을 이용하여 물체의 형상을 인식할 수도 있지만, 라이다모듈(205)이 좌표인식표를 인식하는데 문제가 생길 수 있다. 이것을 해결하기 위해 카메라모듈(209)을 사용한다. The camera module 209 is used to compensate for the limitations of the
바닥인식표(111)는 좌표인식표(110)와 마찬가지로 지중탐사장치(100)의 지도상 좌표를 인식하기 위해 사용된다. 다만, 좌표인식표(110)는 라이다모듈(205)이 인식하지만, 바닥인식표(111)는 카메라모듈(209)이 인식한다. Like the coordinate recognition table 110, the
바닥인식표(111)는 식별정보를 카메라(101)로 촬영하여 인식할 수 있도록 이미지나 패턴(예를 들어, QR 코드)의 형태로 가지고 있으며, 지중탐사경로(A)의 바닥에 부착된다. 바닥인식표(111)의 식별정보는 마찬가지로 지도정보모듈(211)에 저장되어 있으며, 지도정보모듈(211)에는 각각의 바닥인식표의 지도상 좌표가 저장되어 있다. 좌표인식표(110a, 110b, 110c)와 달리 바닥인식표(111)는 카메라모듈(209)이 일정한 거리에서 인식하기 때문에 인식한 바닥인식표(111)의 지도상 좌표가 해당 카메라모듈(209) 또는 지중탐사장치(100)의 지도상 좌표가 된다. The
지도정보모듈(211)은 복수 개 좌표인식표(110)와 바닥인식표(111)의 지도상 좌표를 저장한다. 실시 예에 따라, 지도정보모듈(211)은 지중탐사장치(100)와 연결가능한 서버에 마련될 수 있다. The
경보램프(103)는 데이터처리모듈(213)의 제어에 따라 경보를 사용자가 시각적으로 인식할 수 있도록 표시한다. The
데이터처리모듈(213)은 지중탐색모듈(203)이 생성하는 지중영상에 GPS 센서(207)가 제공하는 측정점에서의 GPS 좌표를 매핑한다. 다만, 데이터처리모듈(213)은 라이다모듈(205)이 제공하는 해당 측정점에서의 복수 개 좌표인식표의 인식정보를 기초로 측정점의 지동상 좌표를 계산하거나 카메라모듈(209)이 인식한 바닥인식표(111)를 이용해 지도상 좌표를 추출할 수 있으면, GPS 좌표 대신에 지도상 좌표를 매핑한다. The
라이다모듈(205)이 제공하는 해당 측정점에서의 복수 개 좌표인식표의 인식정보를 기초로 측정점의 지도상 좌표를 계산하는 방법은, 우선 복수 개 좌표인식표의 인식정보를 기초로 복수 개 좌표인식표의 지도상 좌표를 지도정보모듈(211)에서 추출한다. 복수 개 좌표인식표의 지도상 좌표가 추출되면, 삼각함수법으로 측정점의 지도상 좌표를 계산한다. 예를 들어, 측정점에서 라이다모듈(205)이 한 개 또는 두 개의 좌표인식표만을 인식한 경우에는 측정점의 지도상 좌표를 계산할 수 없고, 이러한 경우에 데이터처리모듈(213)은 지중영상에 GPS 센서(207)가 제공하는 측정점에서의 GPS 좌표를 그대로 사용한다. The method of calculating the coordinates on the map of the measuring point based on the recognition information of the plurality of coordinate recognition tables at the corresponding measurement point provided by the
데이터처리모듈(213)은 지중영상에서 새로운 지중매설물을 인식한 경우에 해당 좌표(GPS 좌표 또는 지도상 좌표)에 노드 표시를 마킹한다. 만약, 해당 좌표에 이미 마킹한 노드가 있다면 새로운 노드를 다시 마킹하지 않는다. 노드 마킹에 대해서는 아래에서 다시 설명한다. The
지도생성모듈(215)은 디지털 지도에 현재 설정되어 탐사 중인 지중탐사경로를 표시하고, 매설물의 영상좌표 또는 지도상 좌표를 표시하면서 노드가 있으면 해당 노드를 지도상에 표시한다. 또한, 노드에서 연장된 매설물의 위치를 가지(Branch)로 지도상에 표시한다. The
이하에서는 도 4를 참조하여 본 발명의 지중탐사장치(100)의 지중탐사방법을 설명한다. Hereinafter, the underground exploration method of the
<좌표인식표의 배치: S401><Arrangement of coordinate recognition table: S401>
지중탐사가 필요한 지중탐사경로(A)을 따라 도 3과 같이 복수 개 좌표인식표(110a, 110b, 110c)와 바닥인식표(111a, 111b)를 상호 이격시켜 배치한 다음, 그 좌표인식표(110a, 110b, 110c)와 바닥인식표(111a, 111b)의 식별정보(예컨대 형상)와 지도상 좌표를 지도정보모듈(211)에 저장하여 관리한다. 좌표인식표가 지중탐사경로(A)에 이미 설치된 지상구조물의 전부 또는 일부인 경우에 지상구조물의 전부 또는 일부의 식별정보와 지도상 좌표가 지도정보모듈(211)에 저장한다. As shown in FIG. 3 along the underground exploration route (A) requiring underground exploration, a plurality of coordinate recognition tags (110a, 110b, 110c) and floor recognition tags (111a, 111b) are spaced apart from each other, and then the coordinate recognition tags (110a, 110b) , 110c) and identification information (for example, shape) of the floor identification marks 111a and 111b and map coordinates are stored in the
<탐사개시에 따른 측정점의 정보 획득: S403, S405, S407><Acquisition of measurement point information according to exploration start: S403, S405, S407>
탐사는 GPS 센서(207), GPR 센서(201), 카메라모듈(209) 및 라이다모듈(205)이 현재 측정점(x)에서의 측정결과를 측정시간을 기준으로 동기화하는 것이다. 따라서 탐사가 개시되면, GPS 센서(207), GPR 센서(201) 및 라이다모듈(205)이 현재 측정점(x)에서의 측정결과를 생성한다. 다시 말해, GPS 센서(207)는 측정점(x)의 GPS 좌표를 생성하고, 지중탐색모듈(203)은 GPR 센서(201)가 측정점(x)에서 스캔한 결과를 이용해 2차원 지중영상을 생성하며, 라이다모듈(205)은 라이다 센서가 지상 공간을 스캔하도록 제어하고 스캔결과에서 복수 개의 좌표인식표(110a, 110b, 110c)를 인식하여 인식정보를 생성한다. 카메라모듈(209)은 지중탐사장치(100)가 주행하는 바닥에 부착된 바닥인식표(111a, 111b)를 인식하여 식별정보를 획득한다. In exploration, the
카메라(101), GPS 센서(207), GPR 센서(201) 및 라이다모듈(205)의 생성 또는 측정주기가 다르다. GPS 센서(207)의 측정주기가 가장 짧고, 카메라(101)의 이미지 생성 주기가 가장 길다. 라이다모듈(205) 중에서 가장 측정주기가 긴 구성의 출력에 나머지 구성의 출력이 동기되는 것이 바람직하고, 만약 다소간의 차이가 있어도 측정시간 기준 오차범위 이내이어야 한다. Generation or measurement cycles of the
<지중영상에 GPS 좌표 매칭: S409><Matching GPS coordinates with underground images: S409>
S403, S405 및 S407 단계는 실시간으로 수행되지만, S409 단계 이후는 지중탐사경로(A) 전체 또는 일부에 대한 측정이 완료된 후에 후반작업으로 수행되어도 무방하다. Steps S403, S405, and S407 are performed in real time, but steps S409 and later may be performed as a post-production process after the measurement of all or part of the underground exploration route (A) is completed.
데이터처리모듈(213)이 지중탐색모듈(203)이 생성하는 지중영상에 측정 시간을 기준으로 GPS 센서(207)가 제공하는 측정점에서의 GPS 좌표를 우선 매핑한다. 지중영상에 GPS 좌표를 매핑하는 방식은 별도의 매핑 테이블 또는 파일로 저장할 수 있다. The
<데이터처리모듈이 지도상 좌표 계산: S411><Data processing module calculates coordinates on map: S411>
데이터처리모듈(213)이 S405 단계에서 라이다모듈(205)이 인식한 복수 개 좌표인식표(110a, 110b, 110c)의 지도상 좌표 또는 S407 단계에서 카메라모듈(209)이 인식한 바닥인식표(111a, 111b)의 지도상 좌표를 지도정보모듈(211)에서 추출한다. The
데이터처리모듈(213)은 복수 개 좌표인식표(110a, 110b, 110c)의 지도상 좌표를 기초로 측정점(x)의 지도상 좌표를 삼각함수법으로 계산하거나, 바닥인식표(111a, 111b)의 지도상 좌표를 측정점(x)의 지도상 좌표로 인식한다. 만약, 라이다센서(미도시)가 한 개 또는 두 개의 좌표인식표만을 인식하였다면, 데이터처리모듈(213)은 좌표인식표(110a, 110b, 110c)에 의한 지도상 좌표 계산을 포기하고, 대신에 바닥인식표(111a, 111b)를 이용한 지도상 좌표가 있으면 그 지도상 좌표를 사용한다.The
<지중영상의 GPS 좌표를 대신해 지도상 좌표를 매칭: S413><Matching map coordinates instead of GPS coordinates of underground images: S413>
S411 단계에서 데이터처리모듈(213)이 측정점(x)의 지도상 좌표를 계산하면 S409 단계에서 매핑한 GPS 좌표 대신에 S411 단계에서 구한 지도상 좌표를 매핑한다. 만약, S411 단계에서 데이터처리모듈(213)이 측정점(x)의 지도상 좌표를 계산하지 못하면 S409 단계에서 매핑한 GPS 좌표를 그대로 유지한다. When the
이상의 방법으로 본 발명의 지중탐사장치(100)의 지중탐사방법이 수행된다. In the above method, the underground exploration method of the
매설물의 인식은 매설물 바로 위에서 이루어지지 않을 수 있기 때문에, 매설물을 인식한 시점의 좌표와 매설물의 좌표는 조금 다를 수 있다. 따라서 S409 단계와 S413 단계에서 지중영상에 대한 좌표 매칭이 완료되면, 지도생성모듈(215)이 지중영상에 대한 영상분석을 통해 지하 매설물의 영상좌표를 획득하여 매설물의 좌표를 보정하고, 지도 상에 지중 매설물의 좌표를 표시함으로써 지중 매설물에 대한 지도를 만든다. Since the recognition of buried objects may not be performed directly above the buried objects, the coordinates at the time of recognizing the buried objects may be slightly different from the coordinates of the buried objects. Therefore, when coordinate matching for the underground image is completed in steps S409 and S413, the
실시 예: 지도 작성 (노드와 가지)Example: Mapping (nodes and branches)
지도생성모듈(215)은 디지털 지도에 현재 설정되어 탐사 중인 지중탐사경로(A)를 표시하고, 매설물의 영상좌표 또는 지도상 좌표를 표시하면서 노드가 있으면 해당 노드를 지도상에 표시한다. 또한, 노드에서 연장된 매설물의 위치를 가지(Branch)로 지도상에 표시한다. 이하에서는 도 5와 도 6을 참조하여, 데이터처리모듈(213)과 지도생성모듈(215)이 노드와 가지를 디지털 지도상에 표시하는 방법을 설명한다. The
<지중영상에서 지중매설물 인식: S501, S503><Recognition of buried facilities in underground images: S501, S503>
지중탐색모듈(203)은 S403 단계처럼 지중영상을 생성하면(S501), 해당 지중영상에서 지중 매설물을 인식하고, 인식된 지중 매설물 중에 새로운 지중 매설물이 있는지 판단한다. 여기서 지중 매설물은 통신케이블, 상하수 배관, 싱크홀, 방송 케이블 등 탐색목적 매설물인 것이 바람직하다. 한편, 새로운 지중 매설물은 직전 탐색 시간에 인식되지 않는 매설물을 의미하고, 이전 측정점 또는 직전 시간에 탐지된 매설물의 연장으로 인식된 것을 제외한다. When the
도 6의 예는, 지중영상에 지중매설물(31, 33, 35)이 스캔되는 과정을 시간 축을 기준으로 설명하는 도면으로서, t1 시점 이전부터 배관(35)가 인식되어 있었고, t2 시점에 새로운 배관(33)이 인식되었고, t3 시점에 다른 배관(31)이 인식되었다. 여기서 인식한 시점, t1, t2, t3은 지중탐색모듈(203)이 인식을 완료한 시점을 기준으로 표시한 것이기 때문에 해당 매설물을 지난 상태에서 인식된다. The example of FIG. 6 is a diagram explaining the process of scanning the
<노드 표시: S505 내지 S509><Node display: S505 to S509>
S503 단계에서 인식한 지중 매설물 중에 새로운 지중매설물이 있으면, 데이터처리모듈(213)은 해당 좌표(GPS 좌표 또는 지도상 좌표)에 노드 표시를 마킹한다. 만약, 해당 좌표에 이미 마킹한 노드가 있다면 기존 노드를 그대로 사용하고 새로운 노드를 다시 마킹하지 않는다. 도 6의 (a)에서, t1 시점에 발견된 배관(35)는 이전에 이미 발견된 것이므로 노드를 마킹하지 않는다. t2 시점에 두 개의 배관(33, 35)이 인식되었고 그 중에 배관(35)가 새롭게 발견된 것이므로, t2 시점에 노드(N1)이 마킹된다. 다시 t3 시점에 배관(35)이 새롭게 발견됨에 따라 t3 시점에 노드(N3)이 마킹된다. If there is a new underground facility among the underground facilities recognized in step S503, the
지도생성모듈(215)은 지도 상에 매설물의 영상좌표 또는 지도상 좌표를 표시하면서 노드(N1, N3)가 있으면 해당 노드를 디지털 지도 상에 표시한다. 이때, 디지털 지도 상의 노드의 좌표는 S507 또는 S509 에서 마킹한 좌표를 사용하거나, 지중영상에서 계산한 매설물의 영상좌표를 기초로 S507 또는 S509 에서 마킹한 좌표를 보정하여 사용한다. 도 6의 (b)는 도 6의 (a)의 탐사에 따라 디지털 지도(50)에 표시되는 노드와 가지를 보인다. 가는 점선으로 표시된 부분(a1, a2)는 탐사 경로이고, 경로상에 노드(N1, N3)이 표시되어 있다. 노드(N1, N3)에 연장된 가지(굵은 실선 또는 굵은 점선)은 지중매설물을 표시한 것이다. 새로운 탐사경로 a2를 따라 탐사할 경우에 노드(N1)에서 발견한 배관(33 또는 35)을 새로운 지중 매설물로 발견할 수 있다. 다만, 해당 지점에서 기존 노드(N1)가 있으므로 새롭게 노드를 생성하지 않는다. 다만, 노드(N1)을 지나서 새로운 탐사경로 a2를 따라 탐사하게 되면서 발견되는 배관(33)은 노드(N1)에서 연장된 가지로 표시한다. The
한편, 노드의 좌표는 새로운 지중매설물이 인식된 시점이 실제 지중매설물의 위치와 조금 다를 수 있지만, 이런 정도의 차이는 무시할 만하다. 그럼에도 실시 예에 따라서는, 매설물을 인식한 시점의 좌표가 아닌 매설물의 GPS 좌표 또는 지도상 좌표를 해당 노드 좌표로 사용할 수 있다. 이를 위해, 지중영상에서 계산한 매설물의 영상좌표를 기초로, 새로운 지중매설물을 인식한 시점의 측정점의 좌표를 보정할 수 있다. On the other hand, the coordinates of the node may differ slightly from the location of the actual underground facility when the new underground facility is recognized, but this degree of difference is negligible. Nonetheless, depending on the embodiment, GPS coordinates or coordinates on a map of buried facilities, not coordinates at the time of recognizing buried facilities, may be used as corresponding node coordinates. To this end, based on the image coordinates of the buried facility calculated from the underground image, the coordinates of the measurement point at the time of recognizing the new underground facility may be corrected.
<경보 표시: S511><Alarm display: S511>
데이터처리모듈(213)은 503 단계에서 인식한 지중 매설물 중에 새로운 지중매설물이 있는 것으로 확인되면, 경보램프(103)를 점등하여 경보를 표시한다. The
이상의 방법으로 노드가 표시된다. Nodes are displayed in the above way.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been shown and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and is common in the art to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, various modifications and implementations are possible by those with knowledge of, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or perspective of the present invention.
Claims (8)
기설정된 지중탐사경로에 속하는 일 측정점의 GPS 좌표를 검출하여 출력하는 GPS 센서;
상기 측정점의 지중을 스캔하는 복수 개의 GPR(지표투과레이더) 센서;
상기 복수 개의 GPR 센서를 이용해 다중 채널의 지중영상을 생성하고 상기 지중영상에서 지중에 매설된 특정 매설물의 영상좌표를 상기 측정점을 기준으로 계산하는 지중탐색모듈;
경보를 표시하는 경보램프;
상기 GPS 센서가 제공하는 상기 측정점에서의 GPS 좌표를 상기 지중탐색모듈이 생성하는 지중영상에 시간동기로 매핑하되, 상기 지중영상에서 이전 지중영상에 없던 목적 매설물을 새롭게 인식한 경우에 상기 GPS 좌표에 노드(Node) 표시를 마킹하고 상기 경보램프에 경보를 표시하도록 제어하는 데이터처리모듈;
상기 매설물의 영상좌표와 상기 데이터처리모듈이 생성하는 상기 측정점의 GPS 좌표를 이용해 상기 매설물을 인식한 좌표를 보정하고, 디지털 지도의 지중탐사경로 상에 상기 매설물의 위치를 표시하는 지도생성모듈;
상기 지중탐사 경로를 따라 바닥이 아닌 공간에 배치되는 복수 개 좌표인식표;
상기 지중탐사경로를 따라 상기 바닥에 배치되는 복수 개 바닥인식표;
적어도 하나의 라이다(LiDAR) 센서를 이용해, 상기 지중탐사경로에 속하는 일 측정점에서 인식된 상기 좌표인식표의 인식정보를 생성하는 라이다모듈. 상기 인식정보는 상기 좌표인식표의 형상 및 상기 좌표인식표까지의 거리를 포함함;
상기 지중탐사장치의 하면에 상기 바닥을 향하도록 배치된 카메라를 이용해 상기 바닥인식표를 촬영하고 상기 바닥인식표에서 식별정보를 추출하는 카메라모듈; 및
상기 복수 개 좌표인식표와 바닥인식표의 지도상 좌표를 저장하는 지도정보 모듈를 포함하고,
상기 데이터처리모듈은, 상기 라이다모듈이 상기 측정점에서 인식해 제공하는 복수 개 좌표인식표의 인식정보를 기초로 상기 복수 개 좌표인식표의 지도상 좌표를 상기 지도정보 모듈에서 추출한 다음 상기 복수 개 좌표인식표의 지도상 좌표를 기초로 상기 측정점의 지도상 좌표를 계산하거나 상기카메라모듈이 상기 바닥인식표의 식별정보를 인식하여 상기 지도정보모듈에 조회하여 상기 바닥인식표의 지도상 좌표를 추출한 경우에, 상기 GPS 좌표 대신에 상기 지도상 좌표를 상기 지중영상에 시간동기로 매핑하고 상기 지도상 좌표에 상기 노드를 마킹하며,
상기 지도생성모듈은 상기 GPS 좌표 대신에 상기 지도상 좌표를 이용해 상기 지중탐사경로 상에 상기 매설물을 표시하는 것을 특징으로 하는 지중탐사장치.
In the movable underground exploration device,
a GPS sensor that detects and outputs GPS coordinates of a measurement point belonging to a preset underground exploration route;
A plurality of ground penetrating radar (GPR) sensors for scanning the ground of the measuring point;
An underground search module for generating a multi-channel underground image using the plurality of GPR sensors and calculating image coordinates of a specific buried object buried in the underground image based on the measurement point;
an alarm lamp displaying an alarm;
The GPS coordinates at the measuring point provided by the GPS sensor are time-synchronously mapped to the underground image generated by the underground search module, but when a target buried object not found in the previous underground image is newly recognized in the underground image, the GPS coordinate A data processing module that controls to mark a node and display an alarm on the alarm lamp;
A map generating module for correcting the recognized coordinates of the buried facility using the image coordinates of the buried facility and the GPS coordinates of the measurement point generated by the data processing module, and displaying the location of the buried facility on an underground exploration route of a digital map;
A plurality of coordinate identification tables disposed in a space other than the floor along the underground exploration route;
a plurality of floor identification marks disposed on the floor along the underground exploration route;
A lidar module for generating recognition information of the coordinate recognition table recognized at a measurement point belonging to the underground exploration route using at least one LiDAR sensor. The recognition information includes the shape of the coordinate recognition table and the distance to the coordinate recognition table;
A camera module for photographing the floor identification mark using a camera disposed on a lower surface of the underground exploration device to face the floor and extracting identification information from the floor identification mark; and
Including a map information module for storing the coordinates on the map of the plurality of coordinate identification marks and floor identification marks,
The data processing module extracts the coordinates on the map of the plurality of coordinate identification tables from the map information module based on the recognition information of the plurality of coordinate identification tables provided by the lidar module by recognizing at the measuring point, and then extracts the plurality of coordinate identification tables. When the map coordinates of the measurement point are calculated based on the map coordinates of or the camera module recognizes the identification information of the floor recognition mark and queries the map information module to extract the map coordinates of the floor recognition mark, the GPS Mapping the coordinates on the map to the underground image in time synchronization instead of the coordinates and marking the node on the coordinates on the map,
The map generating module displays the buried object on the underground exploration route using the coordinates on the map instead of the GPS coordinates.
상기 데이터처리모듈은, 상기 GPS 좌표 또는 지도상 좌표에 상기 노드를 마킹할 때 상기 GPS 좌표 또는 지도상 좌표에 기마킹된 노드가 있으면 상기 기마킹된 노드를 다시 마킹하고,
상기 지도생성모듈은 상기 노드가 마킹된 GPS 좌표 또는 지도상 좌표에 매핑된 복수 개의 지중영상을 기초로 상기 노드에서 이어지는 상기 매설물의 위치를 가지로 표시하는 것을 특징으로 하는 지중탐사장치.
According to claim 2,
The data processing module, when marking the node at the GPS coordinates or map coordinates, if there is a node already marked at the GPS coordinates or map coordinates, marks the previously marked node again,
The map generation module is an underground exploration device, characterized in that for displaying the position of the buried facility connected from the node as branches based on a plurality of underground images mapped to GPS coordinates or map coordinates marked with the node.
상기 좌표인식표는 상기 지중탐사경로 상의 지상구조물의 전부 또는 일부로서 서로 다른 외형 형상 또는 이미지로 서로 다르게 식별되는 것임을 특징으로 하는 지중탐사장치.
According to claim 2,
The coordinate recognition table is all or part of the ground structure on the underground exploration route, characterized in that it is identified differently with different external shapes or images.
GPS 센서가 기설정된 지중탐사 경로에 속하는 일 측정점의 GPS 좌표를 검출하여 출력하는 단계;
복수 개의 GPR 센서가 상기 측정점의 지중을 스캔하는 단계;
지중탐색모듈은 상기 복수 개의 GPR 센서를 이용해 다중 채널의 지중영상을 생성하고 상기 지중영상에서 지중에 매설된 특정 매설물의 영상좌표를 상기 측정점을 기준으로 계산하는 단계;
데이터처리모듈이 상기 GPR 센서가 생성하는 상기 지중영상에 상기 GPS 센서가 제공하는 상기 측정점에서의 GPS 좌표를 매핑하는 단계;
상기 데이터처리모듈이 상기 지중탐색모듈이 생성하는 지중영상에서 이전 지중영상에 없던 목적 매설물을 새롭게 인식한 경우에 상기 GPS 좌표에 노드 표시를 마킹하고 경보램프에 경보를 표시하도록 제어하는 단계;
지도생성모듈이 지도상에 상기 기설정된 지중탐사경로를 표시하고, 상기 매설물의 영상좌표와 상기 데이터처리모듈이 생성하는 상기 측정점의 GPS 좌표를 이용해 상기 지중탐사경로 상에 상기 매설물을 표시하는 단계;
지도정보 모듈이 지중탐사구간을 따라 바닥에 배치된 복수 개 바닥인식표와 상기 바닥 아닌 공간에 배치된 복수 개 좌표인식표와 의 지도상 좌표를 관리하는 단계;
라이다모듈이 적어도 하나의 라이다(LiDAR) 센서를 이용하여 상기 지중탐사구간에 속하는 일 측정점에서 인식된 상기 좌표인식표의 인식정보를 생성하되, 상기 인식정보는 상기 좌표인식표의 형상 및 상기 좌표인식표까지의 거리를 포함하는 단계;
카메라모듈이 상기 지중탐사장치의 하면에 상기 바닥을 향하도록 배치된 카메라를 이용해 상기 바닥인식표를 촬영하고 상기 바닥인식표에서 식별정보를 추출하는 단계; 및
상기 라이다모듈이 상기 측정점에서 인식해 제공하는 복수 개 좌표인식표의 인식정보를 기초로 상기 복수 개 좌표인식표의 지도상 좌표를 상기 지도정보 모듈에서 추출한 다음 상기 복수 개 좌표인식표의 지도상 좌표를 기초로 상기 측정점의 지도상 좌표가 계산되거나 상기카메라모듈이 상기 바닥인식표의 식별정보를 인식하여 상기 지도정보모듈에 조회하여 상기 바닥인식표의 지도상 좌표를 추출한 경우에, 상기 데이터처리모듈이 상기 GPS 좌표 대신에 상기 지도상 좌표를 상기 지중영상에 시간동기로 매핑하고, 상기 GPS 좌표 대신에 상기 지도상 좌표에 상기 노드를 마킹하는 단계를 포함하고,
상기 지도생성모듈은 상기 GPS 좌표 대신에 상기 지도상 좌표를 이용해 상기 지중탐사경로 상에 상기 매설물을 표시하는 것을 특징으로 하는 지중탐사장치의 지중탐사방법.
In the underground exploration method of the movable underground exploration device,
detecting and outputting, by a GPS sensor, the GPS coordinates of a measurement point belonging to a preset underground exploration route;
A plurality of GPR sensors scanning the ground of the measuring point;
The underground search module generates a multi-channel underground image using the plurality of GPR sensors and calculates image coordinates of a specific buried object buried in the underground image based on the measurement point;
mapping, by a data processing module, GPS coordinates at the measuring point provided by the GPS sensor to the underground image generated by the GPR sensor;
Controlling, by the data processing module, to mark a node display on the GPS coordinates and display an alarm on an alarm lamp when the underground image generated by the underground search module newly recognizes a target buried object not present in a previous underground image;
Displaying the preset underground exploration route on a map by a map generating module, and displaying the buried object on the underground exploration route using the image coordinates of the buried facility and the GPS coordinates of the measuring point generated by the data processing module;
Managing, by a map information module, coordinates on a map of a plurality of floor identification marks disposed on the floor along an underground exploration section and a plurality of coordinate identification marks disposed in a space other than the floor;
A lidar module uses at least one LiDAR sensor to generate recognition information of the coordinate recognition table recognized at a measurement point belonging to the underground exploration section, and the recognition information includes the shape of the coordinate recognition table and the coordinate recognition table. including the distance to;
photographing the floor identification mark using a camera disposed so that a camera module faces the floor on a lower surface of the underground exploration device and extracting identification information from the floor identification mark; and
Based on the recognition information of the plurality of coordinate identification tables recognized and provided by the lidar module at the measurement point, the coordinates on the map of the plurality of coordinate identification tables are extracted from the map information module, and then the coordinates on the map of the plurality of coordinate identification tables are based. When the coordinates on the map of the measuring point are calculated or the camera module recognizes the identification information of the floor identification mark and queries the map information module to extract the coordinates on the map of the floor identification mark, the data processing module is the GPS coordinate Instead, mapping the coordinates on the map to the ground image in time synchronization, and marking the node on the coordinates on the map instead of the GPS coordinates,
The underground exploration method of the underground exploration device, characterized in that the map generation module displays the buried object on the underground exploration route using the coordinates on the map instead of the GPS coordinates.
상기 노드를 마킹하는 단계에서 상기 GPS 좌표 또는 지도상 좌표에 상기 노드를 마킹할 때 상기 GPS 좌표 또는 지도상 좌표에 기마킹된 노드가 있으면, 상기 데이터처리모듈은 상기 기마킹된 노드를 다시 마킹하고,
상기 지도생성모듈은 상기 노드가 마킹된 GPS 좌표 또는 지도상 좌표에 매핑된 복수 개의 지중영상을 기초로 상기 노드에서 이어지는 상기 매설물의 위치를 가지로 표시하는 것을 특징으로 하는 지중탐사장치의 지중탐사방법.
According to claim 6,
In the step of marking the node, when marking the node at the GPS coordinates or map coordinates, if there is a node already marked at the GPS coordinates or map coordinates, the data processing module marks the previously marked node again, ,
The map generation module is an underground exploration method of an underground exploration device, characterized in that for displaying the location of the buried facility connected from the node as branches based on a plurality of underground images mapped to GPS coordinates or map coordinates marked with the node .
상기 좌표인식표는 상기 지중탐사경로 상의 지상구조물의 전부 또는 일부로서 서로 다른 외형 형상 또는 이미지로 서로 다르게 식별되는 것임을 특징으로 하는 지중탐사장치의 지중탐사방법.According to claim 7,
The coordinate recognition table is an underground exploration method of an underground exploration device, characterized in that it is identified differently from each other in different external shapes or images as all or part of the ground structure on the underground exploration route.
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KR1020220172241A KR102531232B1 (en) | 2022-12-12 | 2022-12-12 | Method and System for GPR Investigating on the basis of LiDAR and Positioning Information |
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해당 발명은 고정밀 VRS-GPS 위치정보와, 이동통신-위치정보 및 이동영상정보를 시계열적으로 매칭하여 생성된 통합위치 정보를 이용하여, 수 cm 이하의 고정확도 위치정보의 정확도를 높인다고 설명한다. |
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