KR20060056572A - Bridge inspecting system capable of coordinate confirmation about image - Google Patents

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KR20060056572A
KR20060056572A KR1020040095711A KR20040095711A KR20060056572A KR 20060056572 A KR20060056572 A KR 20060056572A KR 1020040095711 A KR1020040095711 A KR 1020040095711A KR 20040095711 A KR20040095711 A KR 20040095711A KR 20060056572 A KR20060056572 A KR 20060056572A
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Abstract

교량점검차량의 상부에 고정설치 되어 입력수단에 의해 입력된 입력 데이터에 의해 작동하고 이에 대응된 지역 좌표를 발생시키기 위한 이송수단; 상기 이송수단에 의해 이동되어 교량하부의 영상을 획득하기 위한 영상획득수단; 상기 영상획득수단의 일측에 설치되어 상기 획득된 영상의 지역 좌표를 측정하기 위한 영상거리측정수단; 인공위성을 이용하여 상기 교량점검차량의 지역 좌표를 측정하기 위한 DGPS측정수단; 상기 이송수단, 영상거리측정수단 및 DGPS측정수단의 지역 좌표를 전역 좌표로 변환하기 위한 좌표변환수단; 상기 영상획득수단에 의해 획득된 영상과 함께 상기 영상에 대응되는 좌표변환수단의 전역 좌표를 이미지 프로세싱하기 위한 영상처리수단; 및 상기 이송수단, 영상획득수단, 영상거리측정수단, DGPS측정수단, 좌표변환수단 및 영상처리수단에 전기적으로 접속되어 상기 구성부들을 제어하기 위한 제어수단을 포함하는 영상에 대한 좌표 인식이 가능한 교량점검 시스템이 제공된다. A transport means fixedly installed on an upper portion of the bridge inspection vehicle, the transfer means for operating on input data input by the input means and generating local coordinates corresponding thereto; Image acquisition means for moving by the transfer means to obtain an image of the lower bridge; An image distance measuring means installed at one side of the image obtaining means for measuring local coordinates of the obtained image; DGPS measuring means for measuring local coordinates of said bridge inspection vehicle using satellites; Coordinate conversion means for converting local coordinates of the transfer means, image distance measurement means, and DGPS measurement means into global coordinates; Image processing means for image processing global coordinates of the coordinate conversion means corresponding to the image together with the image obtained by the image acquisition means; And a control means electrically connected to the transfer means, the image acquisition means, the image distance measurement means, the DGPS measurement means, the coordinate conversion means, and the image processing means to control the components. An inspection system is provided.

교량, 교량점검, 교량점검차량, 교량점검 시스템, 이동로봇, 엔코더, DGPS, 전역좌표Bridge, bridge inspection, bridge inspection vehicle, bridge inspection system, mobile robot, encoder, DGPS, global coordinate

Description

영상에 대한 좌표 인식이 가능한 교량점검 시스템{Bridge inspecting system capable of coordinate confirmation about image}Bridge inspection system capable of coordinate confirmation about image

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 영상에 대한 좌표 인식이 가능한 교량점검 시스템이 적용된 교량점검차량을 나타낸 사시도;1 is a perspective view illustrating a bridge inspection vehicle to which a bridge inspection system capable of recognizing coordinates for an image according to an exemplary embodiment of the present invention is applied;

도 2는 도 1의 교량점검 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도;2 is a configuration diagram schematically showing the configuration of the bridge inspection system of FIG.

도 3a와 도 3b는 각각 도 2의 교량점검 시스템에 있어서 이송수단의 작동 상태를 나타낸 예시도;3A and 3B are exemplary views showing an operating state of the conveying means in the bridge inspection system of Fig. 2, respectively;

도 4는 도 2의 교량점검시스템에 있어서 좌표변환수단의 동작을 나타낸 블록 제어도;4 is a block control diagram showing the operation of the coordinate conversion means in the bridge inspection system of FIG.

도 5a는 도 2의 교량점검시스템에 있어서 영상처리수단의 동작을 나타낸 블록 제어도;5A is a block control diagram showing an operation of an image processing means in the bridge inspection system of FIG.

도 5b는 도 5a의 영상처리수단에 있어서 각 구성부들의 동작을 나타낸 플로우차트; 및5B is a flowchart showing the operation of each component in the image processing means of FIG. 5A; And

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 영상에 대한 좌표 인식이 가능한 교량점검 시스템의 작동을 나타낸 플로우차트이다. 6 is a flowchart illustrating an operation of a bridge inspection system capable of recognizing coordinates for an image according to an exemplary embodiment of the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 입력수단 20 : 이송수단 10: input means 20: transfer means

30 : 영상획득수단 40 : 디스플레이수단30: image acquisition means 40: display means

50 : 영상거리측정수단 60 : DGPS측정수단50: video distance measuring means 60: DGPS measuring means

70 : 좌표변환수단 80 : 영상처리수단70: coordinate conversion means 80: image processing means

90 : 제어수단 100 : 교량점검차량90 control means 100 bridge inspection vehicle

200 : 인공위성200: satellites

본 발명은 교량점검 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 교량 하부의 영상을 원격제어 가능한 카메라를 통해 획득하고 균열 요소가 존재하는 영상에 대한 좌표 인식이 가능한 교량점검 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a bridge inspection system, and more particularly, to a bridge inspection system capable of acquiring images of a lower portion of a bridge through a remotely controllable camera and recognizing coordinates of an image having a crack element.

일반적으로, 교량점검작업은 교량점검차량을 이용해 교량의 상부에 정차하거나 이동하며 교량 하부의 균열이나 파손 등과 같은 균열 요소를 점검자의 육안으로 관찰하였다.In general, the bridge inspection work is stopped or moved to the upper part of the bridge using the bridge inspection vehicle, and the cracking elements such as cracks and breaks in the lower part of the bridge are visually observed by the inspector.

그러나 종래의 교량점검작업은 상기 교량점검차량의 다단붐 선단에 점검자가 탑승하는 바스켓을 장착하여 고소작업을 하게 됨으로 안전사고의 위험이 크고 상기 점검자의 하중과 바스켓을 지지하기 위해 상기 붐이 대형화 되고 그로 인해 차체가 대형화 되는 문제가 있다.However, in the conventional bridge inspection work, the boom is enlarged to support the load and the basket of the safety accident because the risk of safety accident is increased by mounting a basket on which the inspector rides on the front end of the multistage boom of the bridge inspection vehicle. As a result, there is a problem that the body is large.

또한, 교량점검작업이 상기 점검자의 육안만으로 이루어질 경우 검사 데이터를 검사자만이 알게 됨으로써 점검의 신뢰가 없고 검사 데이터를 보관할 수 없어 추후에 검사 데이터의 재검토나 분석이 어려운 문제점이 있다.In addition, when the bridge inspection operation is made only by the naked eye of the inspector, only the inspector knows the inspection data, so there is no reliability of the inspection and the inspection data cannot be stored, which makes it difficult to review or analyze the inspection data later.

따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 특허 등록 제10-0359386호의 '비젼 시스템을 이용한 교량의 결함조사 방법 및 장치'와 대한민국 특허 출원 제10-2004-19143호의 '교량의 무인점검장치' 등에 의해 개시된 바 있다.Therefore, in order to solve the above problems, the method and device for defect inspection of bridges using vision system of Korean Patent Registration No. 10-0359386 and the unmanned inspection device of bridges of Korean Patent Application No. 10-2004-19143 It has been disclosed.

상기한 바와 같은 종래의 교량점검장치들은, 상하 및 좌우 위치제어가 가능한 카메라를 2축 스칼라 로봇 끝단에 장착하고 유압으로 작용하는 링크기구를 교량상부에서 조작하여 교량하부에 접근시키고, 2축 스칼라 로봇과 점검차를 이동하면서 원하는 위치로 제어하고 유선 또는 무선으로 실시간 모니터링을 수행하여 상기 촬영된 영상을 비젼 시스템(Vision system)으로 처리하여 교량의 외관조사를 수행하고 있다.Conventional bridge inspection devices as described above, the camera is equipped with a top and bottom and left and right position control at the end of the two-axis scalar robot, the hydraulic link mechanism is operated from the upper portion of the bridge to access the lower bridge, two-axis scalar robot The vehicle is controlled to a desired position while moving the inspection vehicle and the real-time monitoring is performed by wire or wireless to process the photographed image with a vision system to perform an external survey of the bridge.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 교량점검장치들은, 상기 영상에 대하여 단순히 교량하부의 균열, 용접부의 이상 유무 판별 및 균열의 폭과 길이에 대한 계산만이 산출되기 때문에 불규칙적인 환경 예를 들면, 바람이나 교량을 이동 중인 차량에 의한 흔들림 등에 의한 카메라의 위치 오차와 상기 카메라에 의해 촬영된 영상 처리 오차로 인하여 상기 영상의 실제 위치에 대한 정확한 좌표 인식이 어렵다. 또한, 이로 인하여 상기 영상을 토대로 교량하부에 대한 결함 분석이 이루어질 경우 상기 분석에 대한 신뢰성을 제고하기 어렵다. However, in the conventional bridge inspection apparatus as described above, only the cracks in the lower part of the bridge, the determination of abnormality in the welded part, and the calculation of the width and length of the crack are calculated for the image. Accurate coordinate recognition of the actual position of the image is difficult due to the positional error of the camera due to the shaking of the vehicle moving the bridge and the image processing error captured by the camera. In addition, it is difficult to improve the reliability of the analysis when the defect analysis is performed on the lower part of the bridge based on the image.

또한, 상기 교량의 이상 유무를 나타내는 영상의 저장 관리시 상기 영상에 대한 정확한 좌표가 인식되지 않기 때문에 추후에 계속적인 조사가 이루어질 경우에 촬영된 영상과 비교할 수 없어 교량의 어느 부위에 어떤 이상 유무가 발생했는 지 정확히 비교 판단할 수 없는 문제가 있다.In addition, since the exact coordinates of the image are not recognized in the storage management of the image indicating the abnormality of the bridge, it cannot be compared with the captured image in the case of continuous irradiation in the future. There is a problem that cannot accurately determine whether or not it occurred.

따라서 본 발명의 목적은 교량 점검시 위성항법과 엔코더를 이용하여 영상획득수단의 위치정보를 수신하고 레이저 광파수단을 이용하여 영상획득수단에 의해 획득된 영상의 위치정보를 수신하여 상기 영상의 실제 위치에 대한 정확한 좌표를 인식할 수 있는 영상에 대한 좌표 인식이 가능한 교량점검 시스템을 제공하는 것이다.Therefore, an object of the present invention is to receive the position information of the image acquisition means using satellite navigation and encoder during the bridge inspection, and to receive the position information of the image acquired by the image acquisition means using laser light wave means to receive the actual position of the image. It is to provide a bridge inspection system capable of recognizing the coordinates for the image that can recognize the exact coordinates.

또한, 본 발명의 다른 목적은 영상획득수단에 의해 획득된 영상과 상기 영상에 대한 위치정보를 함께 저장 및 보관하여 추후 결함 분석시 신뢰성을 향상시킬 수 있는 영상에 대한 좌표 인식이 가능한 교량점검 시스템을 제공하는 것이다. In addition, another object of the present invention is to provide a bridge inspection system capable of recognizing the coordinates for the image that can improve the reliability when analyzing the defect by storing and storing the image obtained by the image acquisition means and the position information for the image together To provide.

본 발명에 의하면, 교량점검 시스템에 있어서, 교량점검차량의 상부에 고정설치 되어 입력수단에 의해 입력된 입력 데이터에 의해 작동하고 이에 대응된 지역 좌표를 발생시키기 위한 이송수단; 상기 이송수단에 의해 이동되어 교량하부의 영상을 획득하기 위한 영상획득수단; 상기 영상획득수단의 일측에 설치되어 상기 획득된 영상의 지역 좌표를 측정하기 위한 영상거리측정수단; 인공위성을 이용하여 상기 교량점검차량의 지역 좌표를 측정하기 위한 DGPS측정수단; 상기 이송수단, 영상거리측정수단 및 DGPS측정수단의 지역 좌표를 전역 좌표로 변환하기 위한 좌표변환수단; 상기 영상획득수단에 의해 획득된 영상과 함께 상기 영상에 대응되는 좌표변환수단의 전역 좌표를 이미지 프로세싱하기 위한 영상처리수단; 및 상기 이송수 단, 영상획득수단, 영상거리측정수단, DGPS측정수단, 좌표변환수단 및 영상처리수단에 전기적으로 접속되어 상기 구성부들을 제어하기 위한 제어수단을 포함하는 영상에 대한 좌표 인식이 가능한 교량점검 시스템이 제공된다. According to the present invention, there is provided a bridge inspection system, comprising: transfer means fixed to an upper portion of a bridge inspection vehicle to operate on input data input by an input means and to generate local coordinates corresponding thereto; Image acquisition means for moving by the transfer means to obtain an image of the lower bridge; An image distance measuring means installed at one side of the image obtaining means for measuring local coordinates of the obtained image; DGPS measuring means for measuring local coordinates of said bridge inspection vehicle using satellites; Coordinate conversion means for converting local coordinates of the transfer means, image distance measurement means, and DGPS measurement means into global coordinates; Image processing means for image processing global coordinates of the coordinate conversion means corresponding to the image together with the image obtained by the image acquisition means; And control means for controlling the components by being electrically connected to the transfer means, the image acquisition means, the image distance measurement means, the DGPS measurement means, the coordinate conversion means, and the image processing means. A bridge inspection system is provided.

또한, 상기 이송수단은, 상기 교량점검차량으로부터 인출된 동력에 의해 동작되는 유압펌프와 유압제어밸브에 의해 다수개의 유압실린더와 유압모터가 구동되어 상기 입력수단의 위치 데이터에 대응된 영상 획득 위치로 이동되고 상기 다수개의 유압실린더 내부에는 상기 위치 데이터에 대응된 지역좌표를 발생시키는 로터리엔코더와 와이어엔코더가 구비되는 것이 바람직하다.In addition, the conveying means, a plurality of hydraulic cylinders and hydraulic motors are driven by a hydraulic pump and a hydraulic control valve operated by the power drawn from the bridge inspection vehicle to the image acquisition position corresponding to the position data of the input means Preferably, the plurality of hydraulic cylinders are provided with rotary encoders and wire encoders for generating local coordinates corresponding to the position data.

또한, 상기 영상거리측정수단은, 상기 영상획득수단의 일측에 고정 설치되어 영상 획득 위치와 영상획득수단 사이의 거리를 측정하는 레이저광파기 인 것이 바람직하다. In addition, the image distance measuring means, it is preferable that the laser light wave is fixed to one side of the image acquisition means to measure the distance between the image acquisition position and the image acquisition means.

또한, 상기 DGPS측정수단은, 상기 이송수단에 설치되는 이동수신기와 상기 이동수신기로부터 일정거리 떨어진 기준수신기를 포함하며, 상기 이동수신기는 인공위성으로부터 자신의 위치 데이터를 수신하여 상기 기준수신기에 전송하고 상기 기준수신기는 상기 이동수신기의 위치 데이터의 보정 값을 계산하여 다시 이동수신기에 전송하여 상기 위치데이터에 대한 오차의 범위를 최소화하는 것이 바람직하다. The DGPS measuring unit may include a mobile receiver installed in the transfer unit and a reference receiver spaced apart from the mobile receiver by a predetermined distance, and the mobile receiver receives its position data from the satellite and transmits the position data to the reference receiver. The reference receiver preferably calculates a correction value of the position data of the mobile receiver and transmits the correction value to the mobile receiver again to minimize the error range for the position data.

또한, 상기 좌표변환수단은, 상기 이송수단의 모션에 대응된 위치 데이터, 상기 영상거리측정수단에 의해 획득된 영상의 위치 데이터 및 상기 DGPS측정수단의 DGPS 위치 데이터를 수신하여 상기 위치 데이터들 각각에 대응된 지역좌표를 상기 영상을 평면으로 가정하고 상기 영상의 네 모서리에 대한 전역좌표로 연산하는 것이 바람직하다. In addition, the coordinate conversion means, the position data corresponding to the motion of the transfer means, the position data of the image obtained by the image distance measuring means and the DGPS position data of the DGPS measuring means to receive each of the position data It is preferable to calculate the corresponding local coordinates as global coordinates for the four corners of the image, assuming that the image is a plane.

또한, 상기 영상처리수단은, 상기 영상획득수단에 의해 획득되는 동일한 전역좌표를 가지는 다수개의 영상에 대하여 가장 선명한 영상을 추출하고 상기 추출된 영상과 함께 상기 영상에 대응되는 전역좌표를 저장하는 영상획득부; 상기 영상획득부에 의해 얻어진 영상과 전역좌표를 바탕으로 상기 영상의 균열 요소를 추출하고 비균열 요소를 제거하는 영상해석부; 및 상기 영상해석부에 의해 추출된 상기 영상의 균열 요소에 대하여 사용자로 하여금 상기 영상을 수정, 추가 및 삭제 가능하게 하는 영상수정부를 포함하는 것이 바람직하다. In addition, the image processing means, the image acquisition to extract the sharpest image for a plurality of images having the same global coordinates obtained by the image acquisition means and to store the global coordinates corresponding to the image with the extracted image part; An image analysis unit for extracting crack elements of the image and removing non-cracked elements based on the image obtained by the image acquisition unit and the global coordinates; And an image correction unit for allowing a user to modify, add, and delete the image with respect to the crack element of the image extracted by the image analysis unit.

또한, 상기 영상처리수단의 각 구성부들은, 상기 영상획득수단에 의해 획득된 영상의 실제 균열 요소의 정도와 영상획득수단의 해상도 그리고 이미지 프로세싱의 오차 정도를 고려하여 영상획득수단의 촬영배율을 조정하는 영상배율조정 알고리즘; 상기 영상의 균열 요소를 분석하기 위한 균열에 대한 정의를 토대로 분석하고자 하는 영상의 윤곽선의 두께, 길이 및 주위밝기 값을 비교하여 균열 요소를 추출하는 이미지처리 알고리즘; 추출하고자 하는 균열 요소의 정도에 따라 상기 영상획득수단의 화소크기(mm/poxel)를 결정하고 영상획득수단의 해상도에 의해 실제 영상 크기(FOV: Field Of View)를 구하여 상기 값들을 토대로 조사 영역 전부에 대한 영상을 획득하기 위해 수행되어야 할 점검 작업의 총 수행횟수를 계산하는 해상도/정밀도처리 알고리즘; 및 상기 영상에 균열 요소만 나타나고 나머지 요소는 나타나지 않는 최적의 영상을 실현하기 위하여 영상과 조명의 최적 환경을 설정하는 환경설정 알고리즘에 의해 제어되는 것이 바람직하다. Further, each component of the image processing means adjusts the shooting magnification of the image acquisition means in consideration of the degree of the actual cracking element of the image acquired by the image acquisition means, the resolution of the image acquisition means, and the error degree of the image processing means. An image scaling algorithm; An image processing algorithm for extracting crack elements by comparing thickness, length, and ambient brightness values of contours of the image to be analyzed based on the definition of cracks for analyzing the crack elements of the image; The pixel size (mm / poxel) of the image acquisition means is determined according to the degree of the crack element to be extracted, and the actual image size (FOV: Field Of View) is obtained by the resolution of the image acquisition means, A resolution / precision processing algorithm that calculates a total number of times of check operation to be performed to obtain an image for a; And an environment setting algorithm for setting an optimal environment of the image and the lighting in order to realize an optimal image in which only a crack element appears in the image and no other elements appear.

또한, 상기 이송수단은 교량 점검 작업 중 장애물 발견을 위한 센서가 구비되는 것이 바람직하다. In addition, the transfer means is preferably provided with a sensor for detecting obstacles during the bridge inspection work.

또한, 상기 이송수단은 상기 영상획득수단이 설치되는 위치에 불규칙적인 환경요소에 의한 교량의 진동과 상기 이송수단의 자체 진동을 방지할 수 있는 진동방지장치가 더 설치되는 것이 바람직하다. In addition, the transfer means is preferably a vibration preventing device that can prevent the vibration of the bridge due to the irregular environmental elements and the self-vibration of the transfer means at the location where the image acquisition means is installed.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. In the following description of the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 영상에 대한 좌표 인식이 가능한 교량점검 시스템이 적용된 교량점검차량을 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 교량점검 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다. FIG. 1 is a perspective view illustrating a bridge inspection vehicle to which a bridge inspection system capable of recognizing coordinates for an image according to an exemplary embodiment of the present invention is applied, and FIG. 2 is a block diagram schematically illustrating a configuration of the bridge inspection system of FIG. 1.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 영상에 대한 좌표 인식이 가능한 교량점검 시스템은, 교량점검차량(100)의 상부에 고정설치 되어 입력수단(10)에 의해 입력된 입력 데이터에 의해 작동하고 이에 대응된 지역 좌표를 발생시키기 위한 이송수단(20), 이송수단(20)에 의해 이동되어 교량하부의 영상을 획득하기 위한 영상획득수단(30), 영상획득수단(30)에 의해 획득된 영상을 디스플레이하기 위한 디스플레이수단(40), 영상획득수단(30)의 일측에 설치되어 영상획득수단(30)에 의해 획득된 영상의 지역 좌표를 측정하기 위한 영상거리측정 수단(50), 인공위성(200)을 이용하여 교량점검차량(100)의 지역 좌표를 측정하기 위한 DGPS측정수단(60), 이송수단(20), 영상거리측정수단(50) 및 DGPS측정수단(60)의 지역 좌표를 전역 좌표로 변환하기 위한 좌표변환수단(70), 영상획득수단(30)에 의해 획득된 영상과 함께 상기 영상에 대응되는 좌표변환수단(70)의 전역 좌표를 이미지 프로세싱하기 위한 영상처리수단(80) 및 입력수단(10), 이송수단(20), 영상획득수단(30), 디스플레이수단(40), 영상거리측정수단(50), DGPS측정수단(60), 좌표변환수단(70) 및 영상처리수단(80)에 전기적으로 접속되어 상기 구성부들을 제어하기 위한 제어수단(90)을 포함한다.As shown in Figure 1 and 2, the bridge inspection system capable of recognizing the coordinates for the image according to an embodiment of the present invention, is fixed to the upper portion of the bridge inspection vehicle 100 by the input means 10 An image acquisition means 30, an image acquisition means for moving by the transfer means 20, an image acquisition means 30 for obtaining an image of the lower part of the bridge, which is operated by the input data and generates a local coordinate corresponding thereto. Image distance measurement for measuring the local coordinates of the image acquired by the image acquisition means 30 is installed on one side of the display means 40, the image acquisition means 30 for displaying the image obtained by the (30) Means 50, DGPS measuring means 60, transfer means 20, image distance measuring means 50 and DGPS measuring means for measuring the local coordinates of the bridge inspection vehicle 100 using the satellite 200 ( Convert local coordinates from 60) to global coordinates Image processing means 80 and input means for image processing the global coordinates of the coordinate conversion means 70 corresponding to the image together with the image obtained by the coordinate conversion means 70 and the image acquisition means 30 10), transfer means 20, image acquisition means 30, display means 40, image distance measurement means 50, DGPS measurement means 60, coordinate conversion means 70 and image processing means 80 Control means 90 electrically connected to and controlling the components.

여기서, 교량점검차량(100)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 통상의 교량점검용 트럭이며 차량 내부에 교량 하부의 영상을 획득하기 위한 상기 구성부들을 제어하는 제어수단(90)이 탑재된 컨트롤 룸(101)을 포함한다.Here, the bridge inspection vehicle 100, as shown in Figure 1, is a conventional bridge inspection truck and the control means 90 for controlling the components for acquiring the image of the lower bridge inside the vehicle is mounted Control room 101.

도 3a와 도 3b는 각각 도 2의 교량점검 시스템에 있어서 이송수단의 작동 상태를 나타낸 예시도이다. 3A and 3B are exemplary views showing an operating state of the transfer means in the bridge inspection system of FIG. 2, respectively.

이송수단(20)은, 도 1 내지 도 3b에 도시된 바와 같이, 교량점검차량(100)을 지지하기 위한 지지단(21), 교량점검차량(100)의 차체프레임의 상부에 설치된 베이스프레임(22), 베이스프레임(22)의 상부에 선회가능하게 결합된 메인포스트(23), 메인포스트(23)의 선단에 선회가능하게 결합된 제1단붐(24), 제1단붐(24)의 선단에 선회가능하게 힌지결합되고 신장가능한 제2단붐(25), 제2단붐(25)의 선단에 선회가능하게 힌지결합되고 신장가능한 제3단붐(26) 및 제3단붐(26)의 선단에 선회가능하게 힌지결합되는 이송부재(27)를 포함한다. The transport means 20, as shown in Figures 1 to 3b, the support end 21 for supporting the bridge inspection vehicle 100, the base frame installed on the upper body frame of the bridge inspection vehicle 100 ( 22), a main post 23 pivotably coupled to an upper portion of the base frame 22, a first end boom 24 pivotally coupled to a tip of the main post 23, and a tip end of the first end boom 24; Pivotally hinged and extendable to the tip of the second end boom 25, pivotally hinged and extendable third end boom 26 and third end boom 26. And possibly a conveying member 27 which is hinged.

여기서, 이송수단(20)은 교량점검차량(100)으로부터 인출된 동력에 의해 동작되는 유압펌프와 유압제어밸브에 의해 상기 구성부들 각각의 유압실린더와 유압모터가 구동되어 키보드 또는 조이스틱 등과 같은 입력수단(10)으로부터 입력된 위치 데이터 즉, 영상 획득 위치에 대응되도록 위치 제어가 이루어지며, 이송수단(20)의 제2단붐(25)과 제3단붐(26)에는 각각 복수개의 로터리엔코더(미도시)와 와이어엔코더(미도시)가 구비되어 이송수단(20)의 모션에 대응된 위치 데이터인 지역 좌표를 발생시킨다. Here, the conveying means 20 is driven by the hydraulic pump and the hydraulic control valve operated by the power drawn from the bridge inspection vehicle 100, the hydraulic cylinder and the hydraulic motor of each of the components are driven to input means such as keyboard or joystick Position control is performed so as to correspond to the position data input from the image 10, that is, the image acquisition position, and a plurality of rotary encoders (not shown) are respectively provided on the second end boom 25 and the third end boom 26 of the transfer means 20. ) And a wire encoder (not shown) to generate local coordinates, which are position data corresponding to the motion of the transfer means 20.

또한, 이송수단(20)은, 제3단붐(26)의 외측에 다수개의 초음파 센서(28)가 장착되어 교량 점검 작업 중 장애물 발견시 제어수단(90)으로 하여금 이송수단(20)의 동작을 멈추도록 하는 것이 바람직하다. In addition, the transfer means 20 is equipped with a plurality of ultrasonic sensors 28 on the outside of the third stage boom 26 to allow the control means 90 to operate the transfer means 20 when the obstacle is found during the bridge inspection work. It is desirable to stop.

영상획득수단(30)은, 도 1 내지 도 3a에 도시된 바와 같이, 이송수단(20)의 이송부재(27) 상부에 선회 가능하게 설치되어 교량 하부를 촬영하기 위한 것으로써, 고체촬상소자(CCD) 카메라 또는 디지털 카메라(31)와 교량 하부를 조명하기 위한 조명등(32)을 포함한다. As shown in FIGS. 1 to 3A, the image acquiring means 30 is pivotally installed on the upper portion of the conveying member 27 of the conveying means 20 to photograph the lower portion of the bridge. CCD) camera or digital camera 31 and a lamp 32 for illuminating the lower part of the bridge.

여기서, 영상획득수단(30)은, 도 3b에 도시된 바와 같이, 이송수단(20)의 제3단붐(26)이 교량의 길이에 대해 선회운동 하는 반경 범위 내에서 한번의 작업으로 최대한의 영상을 획득할 수 있으며, 영상획득수단(30)이 설치되는 이송부재(27)에는 불규칙적인 환경요소 즉, 교량을 지나는 차량의 주행 또는 바람에 의한 교량의 진동과 이송수단(20)의 자체진동을 방지할 수 있는 에어 스프링(29)이 더 설치된다.Here, the image acquisition means 30, as shown in Figure 3b, the maximum image in one operation within the radius range that the third stage boom 26 of the transfer means 20 is pivoting with respect to the length of the bridge In the transfer member 27 in which the image acquisition means 30 is installed, the vibration of the bridge and the vibration of the transfer means 20 due to irregular environmental elements, that is, the vehicle traveling or passing through the bridge, may be obtained. An air spring 29 that can be prevented is further installed.

디스플레이수단(40)은, 영상획득수단(30)에 의해 획득된 영상을 모니터링 하게 하는 것으로써, LCD 인 것이 좋다.The display means 40 monitors the image acquired by the image acquisition means 30, and preferably LCD.

영상거리측정수단(50)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 영상획득수단(30)의 일측에 고정 설치되어 영상 획득 위치와 영상획득수단(30) 사이의 거리를 측정하여 영상획득수단(30)에 의해 획득되는 영상에 대한 위치 데이터인 지역 좌표를 측정하기 위한 것으로써, 레이저 빔을 이용하는 레이저광파기인 것이 좋다. As shown in FIG. 1, the image distance measuring means 50 is fixedly installed at one side of the image acquisition means 30 to measure the distance between the image acquisition position and the image acquisition means 30. In order to measure local coordinates, which are positional data for an image obtained by), it is preferable that the laser beam laser beam is used.

여기서, 영상거리측정수단(50)은 거리 변화에 따른 영상획득수단(30)의 흔들림을 측정하여 영상획득수단(30)의 오토 포커싱을 통해 영상 획득 시간을 조정하여도 좋다. Here, the image distance measuring means 50 may measure the shaking of the image acquisition means 30 according to the distance change and adjust the image acquisition time through auto focusing of the image acquisition means 30.

DGPS측정수단(60)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 이송수단(20)의 제1단붐(24)과 제2단붐(25)이 힌지결합되는 위치에 설치되는 이동수신기(61)와 이동수신기(61)로부터 일정거리 떨어진 곳에 위치된 기준수신기(62)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the DGPS measuring unit 60 moves with the mobile receiver 61 installed at a position where the first stage boom 24 and the second stage boom 25 of the transfer unit 20 are hinged. And a reference receiver 62 positioned at a distance from the receiver 61.

이동수신기(61)는 인공위성(200)으로부터 자신의 위치 데이터를 수신하여 기준수신기(62)에 전송하고, 기준수신기(62)는 이동수신기(61)의 위치 데이터의 보정 값을 계산하여 다시 이동수신기(61)에 전송함으로써, 위치 데이터에 대한 오차의 범위를 최소화하여 이동수신기(61)의 DGPS 위치 데이터인 지역 좌표에 대한 정밀도를 제고할 수 있다. The mobile receiver 61 receives its position data from the satellite 200 and transmits it to the reference receiver 62, and the reference receiver 62 calculates a correction value of the position data of the mobile receiver 61, and then again the mobile receiver. By transmitting to 61, the range of the error with respect to the position data can be minimized, so that the accuracy of the local coordinate which is the DGPS position data of the mobile receiver 61 can be improved.

도 4는 도 2의 교량점검시스템에 있어서 좌표변환수단의 동작을 나타낸 블록 제어도이다.4 is a block control diagram illustrating an operation of coordinate conversion means in the bridge inspection system of FIG. 2.

좌표변환수단(70)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 이송수단(20)의 모션에 대응 된 위치 데이터, 영상거리측정수단(50)의 영상 위치 데이터 및 DGPS측정수단(60)의 DGPS 위치 데이터를 수신하여 위치정보 프로그램을 통해 각각의 지역좌표를 전역좌표로 연산을 한 후 상기 영상의 균열 요소에 대한 최종 위치 데이터를 산출한다. As shown in FIG. 4, the coordinate transformation means 70 includes position data corresponding to the motion of the transfer means 20, image position data of the image distance measuring means 50, and DGPS position of the DGPS measurement means 60. After receiving the data and calculating the local coordinates to the global coordinates through the location information program to calculate the final position data for the crack element of the image.

여기서, 상기 위치정보 프로그램은, 이송수단(20)의 모션에 대한 위치 데이터와 DGPS측정수단(60)의 DGPS 위치 데이터를 통하여 영상획득수단(30)의 지역좌표를 구하는 알고리즘과 영상거리측정수단(50)에 의해 획득된 영상에 대한 지역좌표를 구하는 알고리즘을 포함하며, 상기 영상에 대한 정확한 최종 위치 데이터를 구하기 위하여 상기 영상을 평면으로 가정하고 상기 영상의 네 모서리에 대한 전역좌표를 상기 지역좌표들을 통해 구한다. 따라서 상기 영상의 최종 위치 데이터를 통해 영상 내의 실제 균열 요소에 대한 전역 위치 정보가 구해진다. Here, the position information program, the algorithm and the image distance measuring means for obtaining the local coordinates of the image acquisition means 30 through the position data for the motion of the transfer means 20 and the DGPS position data of the DGPS measurement means 60 ( An algorithm for obtaining local coordinates for the image obtained by (50), and assuming that the image is a plane and obtaining global coordinates for the four corners of the image to obtain accurate final position data for the image. Obtain through. Therefore, global position information on the actual crack element in the image is obtained through the final position data of the image.

도 5a는 도 2의 교량점검시스템에 있어서 영상처리수단의 동작을 나타낸 블록 제어도이고 도 5b는 도 5a의 영상처리수단에 있어서 각 구성부들의 동작을 나타낸 플로우차트이다.FIG. 5A is a block control diagram illustrating the operation of the image processing means in the bridge inspection system of FIG. 2, and FIG. 5B is a flowchart illustrating the operation of each component in the image processing means of FIG. 5A.

영상처리수단(80)은, 도 5a와 도 5b에 도시된 바와 같이, 영상획득수단(30)에 의해 획득된 영상의 균열 요소를 영상처리 프로그램을 통해 자동으로 인식하여 데이터베이스에 저장 및 관리하며, 영상획득부(81), 영상해석부(82) 및 영상수정부(83)를 포함한다.As shown in FIGS. 5A and 5B, the image processing unit 80 automatically recognizes a crack element of the image obtained by the image acquisition unit 30 through an image processing program, and stores and manages it in a database. An image acquisition unit 81, an image analysis unit 82 and an image correction unit 83 is included.

영상획득부(81)는, 도 5b에 도시된 바와 같이, 영상획득수단(30)에 의해 획득된 영상의 잡음을 로우패스필터를 통해 제거하고 비젼(Vision) 분석 프로그램을 이용하여 영상의 윤곽선을 찾은 후 상기 윤곽선의 두께, 길이 그리고 주위밝기 값 을 비교하여 균열 요소를 찾아내며 가장 선명한 영상만을 추출하여 데이터 베이스에 좌표변환수단(70)의 위치 정보와 함께 저장한다.As shown in FIG. 5B, the image acquisition unit 81 removes noise of the image acquired by the image acquisition unit 30 through a low pass filter and uses the vision analysis program to remove the contour of the image. After finding the crack element by comparing the thickness, the length and the ambient brightness value of the contour, and extracting only the sharpest image is stored with the position information of the coordinate conversion means 70 in the database.

영상해석부(82)는, 도 5b에 도시된 바와 같이, 영상획득부(81)에 의해 얻어진 영상 및 위치 정보를 바탕으로 균열 요소의 확인을 위하여 먼저 얻어진 영상에 대해 필터링과 영상 밝기 영역을 넓히는 작업 등을 통해 상기 영상의 이미지를 개선시키고 노이즈를 제거한 후 윤곽선을 찾고 균열 요소가 아닌 성분을 제거한다.As shown in FIG. 5B, the image interpreter 82 broadens the filtering and image brightness areas of the image obtained first to identify the crack element based on the image and the position information obtained by the image acquisition unit 81. Work and the like improve the image of the image, remove the noise, find the contour and remove the components that are not cracking elements.

영상수정부(83)는, 도 5b에 도시된 바와 같이, 영상해석부(82)의 상기 영상의 미세한 균열 요소에 대한 보정을 위해 상기 영상을 사용자로 하여금 직접 보고 결과를 수정, 추가 및 삭제 할 수 있도록 한다. As illustrated in FIG. 5B, the image corrector 83 may directly modify the user's report to correct, add, and delete the result of the image to correct fine cracking elements of the image of the image interpreter 82. To help.

여기서, 상기 영상처리 프로그램은, 영상획득수단(30)에 의해 획득된 영상의 실제 균열 요소의 정도와 영상획득수단(30)의 해상도 그리고 이미지 프로세싱의 오차 정도를 고려하여 영상획득수단(30)의 촬영배율을 조정하는 영상배율조정 알고리즘, 상기 영상의 균열 요소를 분석하기 위한 균열에 대한 정의 예를 들면, '균열은 가늘고 긴 선 형태로 주위 보다 어두운 값을 가진다.'라는 정의 값을 토대로 분석하고자 하는 영상의 윤곽선의 두께, 길이 및 주위밝기 값을 비교하여 균열 요소를 추출하는 이미지처리 알고리즘, 추출하고자 하는 균열 요소의 정도에 따라 영상획득수단(30)의 화소크기(mm/poxel)를 결정하고 영상획득수단(30)의 해상도에 의해 실제 영상 크기(FOV: Field Of View)를 구하여 상기 값들을 토대로 조사 영역 전부에 대한 영상을 획득하기 위해 수행되어야 할 점검 작업의 총 수행횟수를 계산하는 해상도/정밀도처리 알고리즘 및 상기 영상에 균열 요소만 나타나고 나머지 요소는 나타나지 않는 최적의 영상을 실현하기 위하여 상기 균열 요소가 수직광에만 반응하고 사광 조명에는 반응하지 않는 특성 즉, 균열부위는 움푹 파이기 때문에 수직광에는 반응을 하지만 사광 조명에 대해서는 조명의 영향을 덜 받으므로 주위 얼룩이나 이물질 등을 걸러내기 위한 충분한 밝기를 유지시켜 영상을 획득하는 영상획득환경처리 알고리즘을 포함한다. 여기서, 상기 영상배율조정 알고리즘에 의한 영상의 배율은 영상획득수단(30)에 의해 촬영된 영상의 크기가 실제 교량의 균열 요소의 크기보다 작기 때문에 실제 균열 요소(mm) 보다 영상의 배율(이미지 프로세싱 오차(pixel) * 화소 크기(mm/pixel))은 작아야 한다.Here, the image processing program may be configured by considering the degree of the actual cracking element of the image acquired by the image acquiring means 30, the resolution of the image acquiring means 30, and the error degree of the image processing means. Image scaling algorithm that adjusts shooting magnification, definition of crack to analyze the cracking factor of the image For example, to analyze based on the definition of 'crack has a darker value than the surroundings in the form of a long thin line. The image processing algorithm extracts the crack elements by comparing the thickness, the length, and the ambient brightness value of the contour of the image, and determines the pixel size (mm / poxel) of the image acquisition means 30 according to the degree of the crack element to be extracted. To obtain the actual image size (FOV: Field Of View) by the resolution of the image acquisition means 30 to obtain an image of the entire irradiation area based on the values Resolution / precision processing algorithm that calculates the total number of checks to be performed, and the cracking element reacts only to vertical light and reacts to stray lighting to realize an optimal image with only the cracking element appearing in the image and no remaining elements. In other words, because the cracks are dented, it reacts to vertical light, but is less affected by the illumination of the projection light, so the image acquisition environment obtains images by maintaining sufficient brightness to filter out surrounding stains or foreign objects. Contains a processing algorithm. Here, the magnification of the image by the image magnification adjustment algorithm is that the magnification of the image (image processing) rather than the actual crack element (mm) because the size of the image photographed by the image acquisition means 30 is smaller than the size of the crack element of the actual bridge. The error * pixel size (mm / pixel) should be small.

또한, 영상처리수단(80)은, 영상획득부(81)에 의해 획득된 영상의 균열 요소에 대한 추출 에러를 보완하기 위하여 다음 영상 획득시 일정시간의 오버랩을 가지도록 하여 바람이나 진동에 의한 영상획득수단(30)의 위치 오차와 이로 인해 발생되는 상기 영상에 대한 위치 정보 오차를 줄이도록 하는 것이 바람직하다.In addition, the image processing means 80, to compensate for the extraction error for the crack element of the image obtained by the image acquisition unit 81 to have a certain time of overlap in the next image acquisition by the wind or vibration image It is preferable to reduce the position error of the acquisition means 30 and the position information error of the image generated thereby.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 영상에 대한 좌표 인식이 가능한 교량점검 시스템의 작동을 설명하기로 한다.Hereinafter, an operation of a bridge inspection system capable of recognizing coordinates for an image according to an exemplary embodiment of the present invention will be described.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 영상에 대한 좌표 인식이 가능한 교량점검 시스템의 작동을 나타낸 플로우차트이다.6 is a flowchart illustrating an operation of a bridge inspection system capable of recognizing coordinates for an image according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이, 먼저 교량점검차량(100)의 상부에 설치된 이송수단(20)을 입력수단(10)에 의해 입력된 입력 데이터에 대응되도록 작동시켜 영상을 획득하고자 하는 교량하부에 영상획득수단(30)을 위치시킨다(S1). As shown in FIG. 6, first, the transfer means 20 installed on the upper portion of the bridge inspection vehicle 100 is operated to correspond to the input data input by the input means 10 so as to obtain an image under the bridge. Position the acquisition means 30 (S1).

이후, 영상처리수단(80)에 의해 미리 조정된 배율, 해상도, 영상크기 및 조 명밝기 등과 같은 영상 획득을 위한 최적의 환경설정값을 토대로 영상획득수단(30)이 교량하부의 영상을 획득한다(S2).Thereafter, the image acquisition means 30 acquires the image of the lower part of the bridge based on an optimal environment setting value for image acquisition such as magnification, resolution, image size and illumination brightness, which are previously adjusted by the image processing means 80. (S2).

이후, 좌표변환수단(70)에 의해 상기 단계에서 획득된 영상에 대응되는 최종 위치 데이터가 연산된다(S3).Thereafter, the final position data corresponding to the image obtained in the step is calculated by the coordinate converting means 70 (S3).

이후, 영상처리수단(80)의 영상획득부(81)에 의해 상기 영상의 균열 요소를 분석하기 위한 균열에 대한 정의값을 토대로 분석하고자 하는 영상의 윤곽선의 두께, 길이 및 주위밝기 값이 비교되어 복수개의 영상 중 가장 선명한 영상만 추출되고 상기 영상과 함께 최종 위치 데이터가 데이터베이스에 저장된다(S4).Thereafter, the image acquisition unit 81 of the image processing unit 80 compares the thickness, length, and ambient brightness of the contour of the image to be analyzed based on the definition of the crack for analyzing the crack element of the image. Only the sharpest image of the plurality of images is extracted and the final position data is stored in the database together with the image (S4).

이후, 영상처리수단(80)의 영상해석부(82)에 의해 상기 영상 및 최종 위치 데이터를 바탕으로 상기 영상의 균열 요소의 확인을 위하여 먼저 얻어진 영상에 대해 필터링과 영상 밝기 영역을 넓히는 작업 등을 통해 상기 영상의 이미지를 개선시키고 노이즈를 제거한 후 윤곽선을 찾고 균열 요소가 아닌 성분을 제거한다(S5).Subsequently, the image analysis unit 82 of the image processing unit 80 performs filtering and widening of the image brightness area on the first obtained image to identify cracking elements of the image based on the image and the final position data. Through improving the image of the image and removing the noise to find the contour and remove the components other than the crack element (S5).

이후, 영상처리수단(80)의 영상수정부(83)에 의해 상기 영상의 미세한 균열 요소에 대한 보정을 위해 사용자로 하여금 상기 영상에 대한 수정, 추가 및 삭제하게 한다(S6).Thereafter, the image correction unit 83 of the image processing unit 80 allows the user to correct, add, and delete the image for correction of the minute crack element of the image (S6).

따라서 상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 교량 점검 작업시 위성항법과 엔코더를 이용하여 영상획득수단의 위치정보를 수신하고 영상획득수단에 의해 획득된 영상의 위치정보를 레이저 광파수단을 통해 수신하여 상기 영상의 실제 위치에 대한 정확한 좌표를 인식할 수 있다.Therefore, according to the present invention as described above, by using the satellite navigation and encoder during the bridge inspection work, receiving the position information of the image acquisition means and receiving the position information of the image obtained by the image acquisition means through the laser light wave means The exact coordinates of the actual position of the image can be recognized.

또한, 상기 영상획득수단에 의해 획득된 영상과 함께 상기 영상에 대한 좌표 를 저장 및 보관함으로써 추후 결함 분석시 상기 좌표를 통하여 영상의 위치를 보다 쉽게 파악할 수 있으므로 신뢰성을 향상시킬 수 있다. In addition, by storing and storing the coordinates of the image together with the image obtained by the image acquisition means, it is possible to more easily identify the position of the image through the coordinates in the future defect analysis, thereby improving reliability.

또한, 상기 영상획득수단의 진동을 방지하기 위한 진동방지수단과 하나의 영상 획득후 다음 영상 획득시 일정시간 오버랩을 가지도록 되어 있어 바람이나 교량을 이동 중인 차량에 의한 흔들림 등으로 인한 상기 영상획득수단의 위치 오차를 줄일 수 있다.In addition, the vibration control means for preventing the vibration of the image acquisition means and the image acquisition means due to the wind or the shaking of the vehicle moving the bridge to have a certain time overlap in the next image acquisition after one image acquisition Can reduce the position error.

또한, 상기 영상획득수단을 이동시키는 이송수단에 장애물을 감지하는 감지수단이 구비되어 교량 점검 작업 중 장애물을 감지시 상기 이송수단의 동작을 멈추도록 하여 장애물과 충돌하는 것을 방지할 수 있다. In addition, the transfer means for moving the image acquisition means is provided with a detection means for detecting an obstacle to prevent the collision with the obstacle by stopping the operation of the transfer means when detecting the obstacle during the bridge inspection work.

상술한 본 발명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 청구 범위와 청구 범위의 균등한 것에 의해 정해져야 한다. In the above-described invention, specific embodiments have been described, but various modifications may be made without departing from the scope of the invention. Therefore, the scope of the invention should not be defined by the described embodiments, but should be defined by the claims and their equivalents.

전술한 바와 같이, 본 발명의 목적은 교량 점검시 획득된 영상과 함께 상기 영상에 대응되는 전역 좌표를 함께 저장함으로써, 체계적이고 지속적으로 결과 데이터를 관리할 수 있는 효과가 있다.As described above, an object of the present invention is to store the global coordinates corresponding to the image together with the image obtained during the bridge inspection, there is an effect that can systematically and continuously manage the resulting data.

또한, 상기 영상을 획득하는 영상획득수단의 진동을 방지함으로써 보다 정밀하고 정확한 영상을 획득할 수 있고, 위험요소를 감지하는 감지수단을 통해 위험 상황에 대한 신속한 대처를 가능하게 한다. In addition, by preventing the vibration of the image acquisition means for acquiring the image it is possible to obtain a more accurate and accurate image, it is possible to quickly respond to the dangerous situation through the detection means for detecting the risk factor.

Claims (9)

교량점검 시스템에 있어서, In the bridge inspection system, 교량점검차량의 상부에 고정설치 되어 입력수단에 의해 입력된 입력 데이터에 의해 작동하고 이에 대응된 지역 좌표를 발생시키기 위한 이송수단;A transport means fixedly installed on an upper portion of the bridge inspection vehicle, the transfer means for operating on input data input by the input means and generating local coordinates corresponding thereto; 상기 이송수단에 의해 이동되어 교량하부의 영상을 획득하기 위한 영상획득수단;Image acquisition means for moving by the transfer means to obtain an image of the lower bridge; 상기 영상획득수단의 일측에 설치되어 상기 획득된 영상의 지역 좌표를 측정하기 위한 영상거리측정수단;An image distance measuring means installed at one side of the image obtaining means for measuring local coordinates of the obtained image; 인공위성을 이용하여 상기 교량점검차량의 지역 좌표를 측정하기 위한 DGPS측정수단;DGPS measuring means for measuring local coordinates of said bridge inspection vehicle using satellites; 상기 이송수단, 영상거리측정수단 및 DGPS측정수단의 지역 좌표를 전역 좌표로 변환하기 위한 좌표변환수단;Coordinate conversion means for converting local coordinates of the transfer means, image distance measurement means, and DGPS measurement means into global coordinates; 상기 영상획득수단에 의해 획득된 영상과 함께 상기 영상에 대응되는 좌표변환수단의 전역 좌표를 이미지 프로세싱하기 위한 영상처리수단; 및 Image processing means for image processing global coordinates of the coordinate conversion means corresponding to the image together with the image obtained by the image acquisition means; And 상기 이송수단, 영상획득수단, 영상거리측정수단, DGPS측정수단, 좌표변환수단 및 영상처리수단에 전기적으로 접속되어 상기 구성부들을 제어하기 위한 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상에 대한 좌표 인식이 가능한 교량점검 시스템.Coordinate recognition for an image, characterized in that it comprises a control means for controlling the components by being electrically connected to the transfer means, image acquisition means, image distance measurement means, DGPS measurement means, coordinate conversion means and image processing means. Possible bridge inspection system. 제1 항에 있어서, 상기 이송수단은, The method of claim 1, wherein the transfer means, 상기 교량점검차량으로부터 인출된 동력에 의해 동작되는 유압펌프와 유압제어밸브에 의해 다수개의 유압실린더와 유압모터가 구동되어 상기 입력수단의 위치 데이터에 대응된 영상 획득 위치로 이동되고 상기 다수개의 유압실린더 내부에는 상기 위치 데이터에 대응된 지역좌표를 발생시키는 로터리엔코더와 와이어엔코더가 구비되는 것을 특징으로 하는 영상에 대한 좌표 인식이 가능한 교량점검 시스템.A plurality of hydraulic cylinders and hydraulic motors are driven by a hydraulic pump and a hydraulic control valve operated by the power drawn out from the bridge inspection vehicle to move to the image acquisition position corresponding to the position data of the input means, and the plurality of hydraulic cylinders. And a rotary encoder and a wire encoder for generating local coordinates corresponding to the position data therein. 제1 항에 있어서, 상기 영상거리측정수단은, 상기 영상획득수단의 일측에 고정 설치되어 영상 획득 위치와 영상획득수단 사이의 거리를 측정하는 레이저광파기 인 것을 특징으로 하는 영상에 대한 좌표 인식이 가능한 교량점검 시스템.The method of claim 1, wherein the image distance measuring means is fixed to one side of the image acquisition means is a laser light wave for measuring the distance between the image acquisition position and the image acquisition means is possible to recognize the coordinates for the image Bridge Inspection System. 제1 항에 있어서, 상기 DGPS측정수단은, According to claim 1, wherein the DGPS measuring means, 상기 이송수단에 설치되는 이동수신기와 상기 이동수신기로부터 일정거리 떨어진 기준수신기를 포함하며,Includes a mobile receiver and a reference receiver away from the mobile receiver a predetermined distance installed in the conveying means, 상기 이동수신기는 인공위성으로부터 자신의 위치 데이터를 수신하여 상기 기준수신기에 전송하고 상기 기준수신기는 상기 이동수신기의 위치 데이터의 보정 값을 계산하여 다시 이동수신기에 전송하여 상기 위치데이터에 대한 오차의 범위를 최소화하는 것을 특징으로 하는 영상에 대한 좌표 인식이 가능한 교량점검 시스템.The mobile receiver receives its position data from the satellite and transmits the position data to the reference receiver, and the reference receiver calculates a correction value of the position data of the mobile receiver and transmits it to the mobile receiver again to determine a range of error for the position data. Bridge inspection system capable of recognizing the coordinates for the image, characterized in that to minimize. 제1 항에 있어서, 상기 좌표변환수단은,The method of claim 1, wherein the coordinate conversion means, 상기 이송수단의 모션에 대응된 위치 데이터, 상기 영상거리측정수단에 의해 획득된 영상의 위치 데이터 및 상기 DGPS측정수단의 DGPS 위치 데이터를 수신하여 상기 위치 데이터들 각각에 대응된 지역좌표를 상기 영상을 평면으로 가정하고 상기 영상의 네 모서리에 대한 전역좌표로 연산하는 것을 특징으로 하는 영상에 대한 좌표 인식이 가능한 교량점검 시스템.Receives the position data corresponding to the motion of the transfer means, the position data of the image obtained by the image distance measuring means and the DGPS position data of the DGPS measuring means to obtain the local coordinates corresponding to each of the position data. A bridge inspection system capable of recognizing coordinates of an image, which is assumed to be a plane and is calculated using global coordinates of four corners of the image. 제1 항에 있어서, 상기 영상처리수단은, The method of claim 1, wherein the image processing means, 상기 영상획득수단에 의해 획득되는 동일한 전역좌표를 가지는 다수개의 영상에 대하여 가장 선명한 영상을 추출하고 상기 추출된 영상과 함께 상기 영상에 대응되는 전역좌표를 저장하는 영상획득부;An image acquisition unit for extracting the sharpest images of the plurality of images having the same global coordinates obtained by the image acquisition means, and storing the global coordinates corresponding to the images together with the extracted images; 상기 영상획득부에 의해 얻어진 영상과 전역좌표를 바탕으로 상기 영상의 균열 요소를 추출하고 비균열 요소를 제거하는 영상해석부; 및An image analysis unit for extracting crack elements of the image and removing non-cracked elements based on the image obtained by the image acquisition unit and the global coordinates; And 상기 영상해석부에 의해 추출된 상기 영상의 균열 요소에 대하여 사용자로 하여금 상기 영상을 수정, 추가 및 삭제 가능하게 하는 영상수정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상에 대한 좌표 인식이 가능한 교량점검 시스템.And an image correction unit for allowing a user to modify, add, and delete the image with respect to the crack element of the image extracted by the image analysis unit. 제6 항에 있어서, 상기 영상처리수단의 각 구성부들은, The method of claim 6, wherein each component of the image processing means, 상기 영상획득수단에 의해 획득된 영상의 실제 균열 요소의 정도와 영상획득수단의 해상도 그리고 이미지 프로세싱의 오차 정도를 고려하여 영상획득수단의 촬영배율을 조정하는 영상배율조정 알고리즘;An image magnification adjustment algorithm for adjusting the photographing magnification of the image acquisition means in consideration of the degree of the actual cracking element of the image acquired by the image acquisition means, the resolution of the image acquisition means, and the degree of error in image processing; 상기 영상의 균열 요소를 분석하기 위한 균열에 대한 정의를 토대로 분석하고자 하는 영상의 윤곽선의 두께, 길이 및 주위밝기 값을 비교하여 균열 요소를 추출하는 이미지처리 알고리즘;An image processing algorithm for extracting crack elements by comparing thickness, length, and ambient brightness values of contours of the image to be analyzed based on the definition of cracks for analyzing the crack elements of the image; 추출하고자 하는 균열 요소의 정도에 따라 상기 영상획득수단의 화소크기(mm/poxel)를 결정하고 영상획득수단의 해상도에 의해 실제 영상 크기(FOV: Field Of View)를 구하여 상기 값들을 토대로 조사 영역 전부에 대한 영상을 획득하기 위해 수행되어야 할 점검 작업의 총 수행횟수를 계산하는 해상도/정밀도처리 알고리즘; 및 The pixel size (mm / poxel) of the image acquisition means is determined according to the degree of the crack element to be extracted, and the actual image size (FOV: Field Of View) is obtained by the resolution of the image acquisition means, A resolution / precision processing algorithm that calculates a total number of times of check operation to be performed to obtain an image for a; And 상기 영상에 균열 요소만 나타나고 나머지 요소는 나타나지 않는 최적의 영상을 실현하기 위하여 영상과 조명의 최적 환경을 설정하는 환경설정 알고리즘에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 영상에 대한 좌표 인식이 가능한 교량점검 시스템.A bridge inspection system capable of recognizing coordinates for an image, which is controlled by an environment setting algorithm for setting an optimal environment of an image and lighting in order to realize an optimal image in which only a crack element appears in the image and no other elements appear. 제2 항에 있어서, 상기 이송수단은 교량 점검 작업 중 장애물 발견을 위한 센서가 구비되는 것을 특징으로 하는 영상에 대한 좌표 인식이 가능한 교량점검 시스템.The bridge inspection system of claim 2, wherein the transfer means includes a sensor for detecting an obstacle during a bridge inspection operation. 제8 항에 있어서, 상기 이송수단은 상기 영상획득수단이 설치되는 위치에 불규칙적인 환경요소에 의한 교량의 진동과 상기 이송수단의 자체 진동을 방지할 수 있는 진동방지장치가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 영상에 대한 좌표 인식이 가 능한 교량점검 시스템.The method of claim 8, wherein the transfer means is characterized in that the vibration preventing device that can prevent the vibration of the bridge due to the irregular environmental elements and the self-vibration of the transfer means at the location where the image acquisition means is installed. A bridge inspection system capable of recognizing the coordinates of an image.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100763851B1 (en) * 2006-02-03 2007-10-05 한국도로공사 Bridge inspecting robot capable of climbing up an obstacle and processing an continuos image
KR100784296B1 (en) * 2006-09-20 2007-12-13 한국생산기술연구원 Confirmation method of crack location of bridge
KR100945144B1 (en) * 2008-06-04 2010-03-02 한국도로공사 A camera capable of arranging continuous images
KR100955381B1 (en) * 2008-06-04 2010-04-30 한국도로공사 Bridge inspecting system capable of processing continuous arrange of image
KR101389640B1 (en) * 2013-05-03 2014-04-30 주식회사 포스코 Apparatus and method for measuring alignment and level of slab in heating furnace
KR101490084B1 (en) * 2014-08-21 2015-02-12 주식회사 에이치비테크놀러지 Method and system for resetting the stage moving speed an vision inspection system
CN107642036A (en) * 2017-09-11 2018-01-30 中交第公路勘察设计研究院有限公司 Bridge quick visualization detection means and its system and method
CN108444663A (en) * 2018-05-30 2018-08-24 李自强 A kind of bridge amplitude real-time monitor
CN109002045A (en) * 2018-09-04 2018-12-14 北京华开领航科技有限责任公司 A kind of the inspection localization method and inspection positioning system of intelligent inspection robot
KR20210115245A (en) * 2020-03-12 2021-09-27 이용 Intelligent dam management system based on digital twin

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100763851B1 (en) * 2006-02-03 2007-10-05 한국도로공사 Bridge inspecting robot capable of climbing up an obstacle and processing an continuos image
KR100784296B1 (en) * 2006-09-20 2007-12-13 한국생산기술연구원 Confirmation method of crack location of bridge
KR100945144B1 (en) * 2008-06-04 2010-03-02 한국도로공사 A camera capable of arranging continuous images
KR100955381B1 (en) * 2008-06-04 2010-04-30 한국도로공사 Bridge inspecting system capable of processing continuous arrange of image
KR101389640B1 (en) * 2013-05-03 2014-04-30 주식회사 포스코 Apparatus and method for measuring alignment and level of slab in heating furnace
KR101490084B1 (en) * 2014-08-21 2015-02-12 주식회사 에이치비테크놀러지 Method and system for resetting the stage moving speed an vision inspection system
CN107642036A (en) * 2017-09-11 2018-01-30 中交第公路勘察设计研究院有限公司 Bridge quick visualization detection means and its system and method
CN108444663A (en) * 2018-05-30 2018-08-24 李自强 A kind of bridge amplitude real-time monitor
CN109002045A (en) * 2018-09-04 2018-12-14 北京华开领航科技有限责任公司 A kind of the inspection localization method and inspection positioning system of intelligent inspection robot
KR20210115245A (en) * 2020-03-12 2021-09-27 이용 Intelligent dam management system based on digital twin

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