KR20080044586A - 영상처리기법을 이용한 구조물 균열검출시스템의 신뢰성검증장치 - Google Patents

영상처리기법을 이용한 구조물 균열검출시스템의 신뢰성검증장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 영상처리기법을 이용한 균열검출시스템의 특성을 분석하고 관련된 인자를 분류 및 그 영향을 분석하여 균열검출의 신뢰성을 측정할 수 있는 신뢰성 검증시스템을 구현함으로써, 기존 균열검출시스템들의 신뢰성과 정확성을 시험할 수 있는 신뢰성 검증장치를 제공한다.
본 발명에서 제공하는 신뢰성 검증장치는 베이스 구조물 및 포스트 구조물로 이루어진 본체와, 상기 베이스 구조물상에 설치되며 시험편을 장착하기 위한 시험편 지그와, 상기 포스트 구조물상에 설치되며 외부의 균열검출시스템측과 연계되어 있는 CCD카메라를 장착하기 위한 카메라 지그를 포함하는 한편, 검증할 균열검출시스템의 카메라를 지그에 장착하고 검증하고자 하는 항목별로 해당하는 장치들을조절해가며 촬영한 후 그 시스템이 사용하는 알고리즘을 적용하여 균열 폭 측정결과를 도출하고, 검출장치의 폭 설정값과 비교 검증하는 방식으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
영상처리기법, 구조물 균열검출시스템, 신뢰성 검증장치

Description

영상처리기법을 이용한 구조물 균열검출시스템의 신뢰성 검증장치{A reliability test device of detection system of crack in concrete structure by using image processing technology}
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 신뢰성 검증장치를 나타내는 정면도
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 신뢰성 검증장치를 나타내는 평면도
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 신뢰성 검증장치를 나타내는 측면도
도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 신뢰성 검증장치의 균열 폭 조절 상태를 나타내는 평면도
도 5는 본 발명의 일 구현예에 따른 신뢰성 검증장치의 각도조절 상태를 나타내는 평면도
도 6은 디지털 영상처리 기법을 이용한 균열검출시스템의 원리를 나타내는 개략도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 베이스 구조물 11 : 포스트 구조물
12 : 본체 13 : 시험편 지그
14 : 카메라 지그 15 : 거리조절용 핸들
16 : 구동 기어 17 : 가이드 기어
18a,18b,18c : 가이드 레일 19 : 베이스 플레이트
20a,20b : 시험편 장착블럭 21 : 미세조절장치
22 : 버어니어 캘리퍼스 23a,23b,23c : 레버식 록킹장치
24 : 높이조절용 핸들 25 : 구동 풀리
26 : 피동 풀리 27 : 스크류 이동장치
28 : 고정블럭 29 : 회전블럭
30 : 축 31 : 슬롯
32 : 디스플레이장치 33 : 가이드 봉
34 : 그리드(Grid) 35 : 눈금자
본 발명은 영상처리기법을 이용한 구조물 균열검출시스템의 특성과 신뢰성을 검증하는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 카메라의 촬영 각도 및 왜곡 등과 같은 환경요소에 따른 균열 폭 변화와 신뢰성을 검증할 수 있는 검증 시스템을 구현함으로써, 균열검출시스템의 신뢰성을 정확하게 평가할 수 있으며, 따라서 콘크리트 비파괴검사분야에서 보다 신뢰성 있는 데이터를 제공할 수 있는 영상처리기법을 이용한 구조물 균열검출시스템의 신뢰성 검증장치에 관한 것이다.
일반적으로 터널 등과 같은 콘크리트 구조물은 시간이 흐르면서 수압이나 토압, 지진, 구조적 결함 등올 박락이나 붕괴를 초래할 수 있다.
이런 이유로 주기적으로 안전점검 및 정밀안전진단을 실시해야 하며, 터널의 상태 및 안정성을 평가하여 보수, 보강 및 성능회복을 유지시켜 안전성을 확보, 유지관리를 해야 한다.
이 중 가장 기본적인 항목이라 할 수 있는 것은 외관조사이다.
특히, 콘크리트의 균열에 대한 외관조사는 구조물 내부와 외부의 상태를 평가하고 다음 단계의 국부적인 정밀안전진단 수행항목, 방법 등을 결정하는데 있어서 중요한 요소이다.
하지만, 이러한 터널과 같이 대 단면이고 연장길이가 긴 구조물을 기존의 육안에 의한 외관조사방법으로는 조사시간이 오래 걸리고 객관적 조사가 어렵다.
그래서, 조사방법의 자동화, 정확성, 신속성이 필요로 하게 되었고, 근래에 와서 레이저, 디지털CCD카메라 등을 이용한 외관조사기법과 시스템들이 개발되어 점진적으로 사용되고 있다.
각 시스템들의 장단점이 있지만 이중에서도 디지털CCD카메라를 이용하여 얻어낸 영상을 통해 외관 상태를 조사하는 방법은 구축비용 대비 성능, 빠른 조사기간 등의 장점에서 다른 시스템들보다 우수하여 선호하고 있는 추세이다.
그러나, 이런 영상처리기법을 이용한 방법들은 데이터의 신뢰성에 관한 부분에 있어 각 시스템별 특성과 현장 환경조건의 영향이 커서 얻어낸 데이터가 신뢰적 데이터라 보기 힘들고, 개발단계에서 환경조건에 대한 변수와 균열 폭 특성에 대한 올바른 검증시험을 거치지 않고서는 검증된 방법이라고 보기 어렵다.
CCD카메라와 디지털 영상처리를 이용하여 터널의 균열을 검출하는 시스템은 국내외에서 많이 사용하고 있으며, 특히 일본에서는 실제 터널의 안전진단을 위한 외관조사 방법으로 많이 쓰이고 있다.
이 외에도 CCD카메라를 이용하여 쉽게 균열을 검출하는 휴대용 시스템, 단일 CCD카메라를 이용한 터널 균열검출 시스템, CCD카메라를 이용한 원거리 구조물 균열검출장치 등 CCD 카메라를 이용한 균열검출 시스템들이 지속적으로 개발되고 있다.
디지털 영상처리 기법을 이용한 균열검출 시스템의 원리를 살펴보면 도 6과 같다.
콘트리트 구조물을 CCD카메라를 이용하여 영상을 취득하고 분석하여 표면의 균열부분을 검출하여 폭과 길이에 대한 정보값을 얻어내는 방법이다.
이 방법을 이용하면 기존의 사람에 의한 육안조사법보다 빠르고 정확하게 조사할 수 있다.
특히, 터널(지하철, 도로터널, 수로터널 등)과 같이 연장 길이가 길고 단면이 큰 구조물인 경우 이와 같은 방법을 사용하면 시간적, 경제적, 정확성 등에서 큰 효과를 볼 수 있다.
도 6에 도시한 바와 같이, 콘크리트 구조물 표면으로부터 CCD카메라를 이용하여 얻어낸 영상신호를 디지털 신호로 변환, 이미지 데이터로 저장한 후 이미지 프로세스를 해서 균열에 대한 분석정보(폭, 길이 등)와 균일처리화상을 얻어낸다.
여기에 영향을 주는 인자는 CCD카메라의 분해능, 검출 알고리즘, 조명조건, 진동, 이동 속도, 렌즈 왜곡, 카메라와 촬영면과의 각도 등이 있다.
특히, CCD카메라의 분해능과 검출 알고리즘은 균열 측정값 오차에 가장 큰 영향을 주게 된다.
먼저, CCD카메라 분해능의 영향에 대해 살펴보면, 균열의 폭, 길이 등을 계산하기 위해서는 1개 화소가 나타내는 실제 길이를 알아야 하므로 카메라가 촬영하고 있는 콘크리트 표면 면적과 CCD카메라의 화소수를 알면 구할 수 있다.
Pl = Warea/RCCD
여기서, Pl : 하나의 화소가 나타내는 실제 길이(mm/화소)
Warea : 촬영면의 한 변의 길이(eg. Y축 길이)
RCCD : 촬영면의 한 변의 같은 축의 CCD화소수(eg. Y축 화소수) 이다.
콘크리트 구조물의 촬영시에 위 식의 화소크기를 고려하여 균열 측정의 최소 폭을 정한다.
즉, 일반적인 균열검출방법인 화소수의 계산에 의한 균열 폭 검출방법인 경우 균열 폭 0.1mm까지 측정하고자 한다면 최소 화소 하나가 담당하는 실제 길이가 0.1mm 이하가 되어야 한다.
따라서, 균열 측정 최소 폭을 고려하여 촬영할 면적을 카메라의 화각으로 설정하여 촬영한다.
하지만, 이런 화소수를 이용한 폭 계산은 균열 폭 안에 화소수가 적을수록 정확성이 떨어진다.
이것은 화소가 사각형 형태이므로 균열이 수직 수평 방향이 아닐 경우 한 화소가 담당하는 실제 길이의 차이가 생기기 때문이다.
현재 이런 방법을 사용하는 시스템을 이용할 경우 이러한 문제점에 대해 충분히 고려가 되어야 한다.
다음, 검출 알고리즘의 영향에 대해 살펴보면, 검출 알고리즘은 다음과 같이 운영된다.
CCD카메라를 통해 들어온 영상신호는 디지타이저를 통해 디지털 신호로 변환되어 저장장치에 저장된다.
저장된 데이터는 균열검출 및 계측을하기 위한 공지의 영상처리단계를 거치게 된다.
예를 들면, 카메라를 통해 얻은 원본 이미지를 흑백영상 처리한 후, 균열만을 추출하기 위해 여러 가지 필터링 작업을 거친 다음, 균열안의 화소 개수로 폭과 길이, 좌표를 계산한다.
이 알고리즘의 문제는 균열부분만을 추출해내는 필터링 과정에서 일어나는데, 균열 외곽부분의 농도가 중심부의 농도보다 현저한 차이가 나 필터링으로 제거되어 이것으로 인해 오차가 발생한다.
이러한 오차를 줄이고 좀더 향상된 알고리즘을 개발하기 위해서는 신뢰할 수 있는 균열검증시스템이 절실히 필요하다.
한편, CCD카메라를 이용한 콘크리트 구조물 균열검출시스템은 광학, 전자, 기계, 전산학 등의 복합적인 기술을 요구한다.
이것은 CCD카메라를 이용한 방법이 그 특성상 조사 현장의 환경적 영향에 따라 데이터의 측정값에 오차를 발생시킬 수 있기 때문인데, 신뢰성이 있는 측정을 하기 위해서는 빛, 진동, 이동속도, 거리, 렌즈 왜곡 등의 환경적 요소와 CCD화소 특성에 따른 균열 폭 계산 알고리즘 등에 대해 실험과 검증을 필요로 한다.
기존의 균열에 대한 데이터 검증방법은 실제 균열이 발생된 콘크리트 구조물이나 시험채의 균열을 균열 현미경으로 폭을 측정하여 측정값과 영상처리를 통한 측정값과 비교한다.
이렇게 균열 현미경으로 실제 균열 폭을 측정하여 검증하는 것도 하나의 방법이지만, 보다 더 정확한 균열 폭에 대한 검증을 위해 카메라 촬영각도 및 왜곡, 빛의 영향 등의 환경요소에 따른 균열 폭 변화와 신뢰성을 검증할 수 있는 검증시스템이 요구되고 있는 실정이다.
따라서, 본 발명은 영상처리기법을 이용한 균열검출시스템의 특성을 분석하고 관련된 인자를 분류 및 그 영향을 분석하여 균열검출의 신뢰성을 측정할 수 있는 신뢰성 검증시스템을 구현함으로써, 기존 균열검출시스템들의 신뢰성과 정확성을 시험할 수 있는 신뢰성 검증장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 베이스 구조물 및 포스트 구조물로 이루어진 본체와, 상기 베이스 구조물상에 설치되며 시험편을 장착하기 위한 시험편 지그와, 상기 포스트 구조물상에 설치되며 외부의 균열검출시스템측과 연계되어 있는 CCD카메라를 장착하기 위한 카메라 지그를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 베이스 구조물의 윗면에는 카메라 촬영시 왜곡보정을 위하여 시험편 지그가 속해 있는 영역을 포함하는 일정한 면적에 걸쳐 그리드가 형성되어 있는 것을 특징으로 특징으로 한다.
또한, 상기 포스트 구조물은 구조물 일측의 거리조절용 핸들 및 이 핸들의 축에 장착되는 구동 기어와, 베이스의 폭 중심을 따라 길이방향으로 길게 설치되면서 구동 기어와 맞물리는 가이드 기어 및 이것의 양옆에서 나란하게 배치되면서 구조물 저면을 슬라이드 지지하는 가이드 레일로 이루어진 위치이동장치에 의해 베이스 구조물상에서 위치 이동이 가능하도록 된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 시험편 지그는 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트의 상부에 양쪽 가이드 레일에 의한 지지를 받으면서 위치 이동 및 고정가능한 한쌍의 시험편 장착블럭과, 상기 어느 하나의 시험편 장착블럭과 스크류 조합되어 다른 하나의 시험편 장착블럭과의 간격을 조절할 수 있는 미세조절장치을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 시험편 지그는 어느 하나의 시험편 장착블럭과 연동되면서 블럭이동길이를 수치로 확인할 수 있도록 해주는 버어니어 캘리퍼스를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 시험편 지그는 베이스 구조물상에 회전가능하게 축지지되는 동시에 잠금해제가 가능한 레버식 록킹장치에 의해 구속되면서 평면상에서의 각도가 조절될 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 카메라 지그는 구조물 일측의 높이조절용 핸들 및 이 핸들의 축에 장착되는 구동 풀리와, 상기 구동 풀리와의 벨트 전동을 위한 피동 풀리를 가지면서 구조물 전면에 길이방향으로 나란하게 위치되는 동시에 양단 지지되는 형태로 설치되며 슬라이드체를 통해 지그 본체를 지지하는 스크류 이동장치 및 이 스크류 이동장치의 한쪽 옆에 나란하게 설치되면서 지그 본체의 이동을 안내하는 가이드 레일로 이루어진 높이조절장치에 의해 포스트 구조물상에서 높이조절이 가능하도록 된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 카메라 지그는 카메라 각도조절을 위하여 "ㄷ"자형의 고정블럭과, 카메라가 슬라이드 착탈식으로 장착되며 상기 고정블럭 내에 수용되는 동시에 축으로 지지되는 회전블럭과, 상기 고정블럭 및 회전블럭과 측면방향에서 관통 체결되며 회전블럭의 움직임을 구속하는 레버식 록킹장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 신뢰성 검증장치를 나타내는 정면도이고, 도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 신뢰성 검증장치를 나타내는 평면도이고, 도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 신뢰성 검증장치를 나타내는 측면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 신뢰성 검증장치의 본체(12)는 수 평으로 펼쳐지는 베이스 구조물(10)과 수직으로 세워지는 포스트 구조물(11)을 기본 골격으로 하면서 베이스 구조물(10)상에는 시험편 장착을 위한 시험편 지그(12)가 설치되고 포스트 구조물(11)상에는 시험편 촬영을 위한 카메라 지그(14)가 설치되는 구조로 이루어진다.
상기 베이스 구조물(10)은 이동과 고정 등 취급상의 편리함을 위한 수단으로 4개의 바퀴와 각 바퀴측에 부속되는 나사조절식의 고정장치를 포함한다.
또한, 베이스 구조물(10)의 윗면에는 시험편 지그(13)가 속해 있는 영역을 포함하는 일정한 면적, 예를 들면 베이스 구조물 전체 길이의 약 2/3 정도의 길이에 해당하는 면적에 걸쳐 그리드(34)가 형성되어 있어서 카메라 촬영시 왜곡보정을 할 수 있고, 또 베이스 구조물(10)의 윗면 일측에는 길이방향으로 나란하게 배치되면서 1mm 단위 눈금을 가지는 눈금자(35)가 구비되어 있어서 이것을 통해 촬영시 거리에 대한 최대 최소 화각을 검증할 수 있도록 되어 있다.
상기 포스트 구조물(11)은 베이스 구조물(10)상에서 길이방향으로 위치를 옮길 수 있는 구조로 설치된다.
이를 위하여, 베이스 구조물(10)의 폭 중앙에는 일정구간 가이드 기어(17)가 길이방향으로 길게 설치되고, 이렇게 설치되는 가이드 기어(17)의 양편으로는 2개의 가이드 레일(18a)이 나란하게 설치되며, 이때의 가이드 레일(18a) 위에 포스트 구조물(11)의 하단 플레이트 부재가 슬라이드가능하게 지지되는 구조로 설치된다.
또한, 상기 포스트 구조물(11)의 한쪽 측면부에는 플레이트 부재의 저면부에 회전가능한 형태로 양단 지지되는 구조의 길다란 축이 폭방향으로 설치되고, 이때 의 축 한쪽 끝에는 거리조절용 핸들(15)이 장착되는 동시에 축 길이 중간쯤에는 상기 가이드 기어(17)와 맞물리는 형태의 구동 기어(16)가 장착된다.
이에 따라, 거리조절용 핸들(15)을 조작하면 기어 간의 전동에 의해 포스트 구조물(11) 전체가 베이스 구조물(10)의 길이방향을 따라 이동할 수 있게 된다.
상기 시험편 지그(13)는 콘크리트 시험편을 장착하는 부분으로서, 베이스 구조물(10)상에 관통 지지되는 저면 중심부의 축(30)을 통해 설치되는 베이스 플레이트(19)와, 실제 시험편이 장착되는 한쌍의 시험편 장착블럭(20a),(20b)으로 구성된다.
여기서, 콘크리트 시험편은 장착블럭의 윗면 양쪽에 돌출 형성되어 있는 블럭 사이에 안착시키는 형태로 장착할 수 있다.
상기 베이스 플레이트(19)의 경우 축(30)을 중심으로 하여 평면상에서 회전가능한 구조를 가지게 되며, 이에 따라 카메라에 대한 시험편의 촬영각도를 다양하게 구현할 수 있게 된다.
또한, 베이스 플레이트(19)는 이것의 회전궤적을 따라가면서 베이스 구조물(10)상에 형성되는 곡선형의 슬롯(31)과, 이 슬롯(31)을 통해 베이스 플레이트(19)와 베이스 구조물(10)을 관통 체결하고 있는 공지의 레버식 록킹장치(23a)에 의해 회전 후의 조절된 각도가 고정 유지될 수 있게 된다.
즉, 도 5에 도시한 바와 같이, 레버식 록킹장치(23a)을 한쪽을 젖혀 록킹 상태를 해제한 다음 베이스 플레이트(19)의 회전각도를 조절하고, 조절 후 재차 레버식 록킹장치(23a)를 잠그면 베이스 플레이트(19)는 이때의 조절된 상태 그대로 고 정될 수 있게 된다.
또한, 상기 베이스 플레이트(19)의 축 지지부위에는 축의 회전각도를 감지하는 공지의 센서 수단이 설치되고, 이때의 센서 수단으로부터 제공되는 신호를 받아 이를 수치로 나타내는 공지의 디스플레이장치(32)가 베이스 구조믈(10)의 일측에 설치되므로서, 베이스 플레이트(19)의 각도조절, 즉 시험편 지그(13)의 각도조절을 보다 편리하게 또 미세하고 정밀하게 수행할 수 있게 된다.
특히, 상기 시험편 지그(13)는 시험편의 균열 폭을 조절할 수 있는 수단을 포함한다.
이를 위하여, 베이스 플레이트(19)상의 시험편 장착블럭(20a),(20b)은 플레이트의 상부에서 폭 양쪽에 나란하게 설치되는 가이드 레일(18b)에 의한 슬라이드 지지를 받으면서 위치를 이동할 수 있는 구조로 설치되고, 이때 2개의 시험편 장착블럭(20a)(20b) 중 어느 하나의 시험편 장착블럭(20a)이 베이스 플레이트(19)상에 설치되는 미세조절장치(21)에 스크류 전동가능한 형태로 조합된다.
이에 따라, 도 4에 도시한 바와 같이, 미세조절장치(21)를 돌리는 조작을 통해 이것과 연동되는 시험편 장착블럭(20a)을 움직여줌으로써, 2개의 장착블럭 간의 간격, 즉 균열부위를 경계로 하여 각 장착블럭에 놓여지는 시험편의 균열 폭을 조절할 수 있게 된다.
또한, 상기 시험편 지그(13)에는 시험편 균열 폭 조절시 이때의 조절 정도를 확인할 수 있는 수단을 포함한다.
이를 위하여, 베이스 플레이트(19)의 한쪽 측면에는 장착블럭의 측면부와 나 란하게 버어니어 캘리퍼스(22), 예를 들면 디지털 수치 표시 화면을 가지는 버어니어 캘리퍼스가 설치되고, 이때의 버어니어 캘리퍼스의 슬라이드체가 이동가능한 시험편 장착블럭(20a)에 결합되어 함께 움직이게 되므로서, 시험편 장착블럭(20a)의 이동거리를 버어니어 캘리퍼스에 표시되는 수치로 손쉽게 확인할 수 있게 된다.
또한, 상기 시험편 장착블럭(20a),(20b)의 경우 베이스 플레이트(19)의 일측에서 길이방향으로 나란하게 설치되어 있는 가이드 봉(33) 내에 그 한쪽이 슬라이드가능한 형태로 끼워지면서 레버식 록킹장치(23c)에 의한 구속을 받을 수 있도록 되어 있다.
이에 따라, 레버식 록킹장치(23c)를 한쪽으로 젖혀서 풀면 이동가능한 상태가 되고, 반대쪽으로 젖혀서 조이면 고정가능한 상태가 된다.
이러한 레버식 록킹장치(23c)는 각 장착블럭의 전체적인 세팅상태를 조절할 필요가 있을 때 사용할 수 있다.
상기 카메라 지그(14)는 카메라를 장착하는 부분으로서, 사각 플레이트를 이용하여 후술하는 높이조절장치의 스크류 이동장치(27)측에 지지되는 "ㄷ"자형의 고정블럭(28)과, 통상의 슬라이드 착탈식으로 카메라를 장착할 수 있는 회전블럭(29)으로 이루어져 있다.
이때, 상기 회전블럭(29)은 고정블럭(28) 내에 수용되면서 수평방향으로 체결되는 축에 의해 고정블럭(28)과 결합되며, 이에 따라 회전블럭(29)은 축을 중심으로 하여 위아래로 회전되면서 카메라의 상하방향 각도 조절을 가능하게 해준다.
특히, 상기 고정블럭(28)과 회전블럭(29)은 측면에서 수평방향으로 관통 체 결되는 레버식 록킹장치(23b)에 의해 결속되는 형태로 서로 구속될 수 있도록 되어 있어서 레버식 록킹장치(23b)의 조작을 통해 회전블럭(29)을 포함하는 카메라의 각도조절을 위한 조작 및 조절된 상태의 유지 등이 가능하게 된다.
상기 카메라 지그(14)는 포스트 구조물(11)을 따라 위아래로 이동하는 방식으로 시험편과의 거리(높이)를 조절할 수 있는 구조로 되어 있다.
이를 위하여, 포스트 구조물(11)의 일측에는 브라켓을 통해 회전조작가능하면서 축에 구동 풀리(25)를 가지는 높이조절용 핸들(24)이 설치되고, 포스트 구조물(11)의 전면에는 길이방향으로 나란하게 위치되면서 베어링을 매개로 양단 지지되는 형태의 스크류 이동장치(27)가 설치되는 동시에 이와 나란하게 한쪽 옆에는 가이드 레일(18c)이 설치되는 한편, 상기 스크류 이동장치(27)의 하단에는 피동 풀리(26)가 장착되고, 이때의 피동 풀리(26)는 벨트 등으로 상기 구동 풀리(25)와 연결되어 서로 전동이 가능한 형태가 된다.
또한, 상기 카메라 지그(14)의 본체는 스크류 이동장치(27)의 슬라이드체에 일체식으로 결합되는 동시에 가이드 레일(18c)에 슬라이드 안내를 받을 수 있는 형태로 결합된다.
이에 따라, 높이조절용 핸들(24)을 조작하면 벨트 전동에 의해 스크류 이동장치(27)가 가동되면서 슬라이드체의 움직임에 따라 카메라 지그(14)는 위아래로 움직이면서 위치를 옮길 수 있게 된다.
따라서, 이와 같은 구성된 본 발명의 신뢰성 검증장치는 아래와 같은 조절 스펙과 검증 항목을 기준으로 구조물 균열검출시스템을 검증할 수 있다.
카메라 지그의 경우, 시험편과 각도조절 20~90°범위 내에서 촬영각도에 대한 균열 폭 변화를 검증할 수 있고, 시험편과 거리조절 20~80cm 범위 내에서 촬영거리에 대한 왜곡 현상을 검증할 수 있다.
또, 시험편 지그의 경우, 시험편의 균열 폭 조절 0.01~200mm(0.1mm 단위) 범위 내에서 균열 최소 폭 단위(0.01mm)로 검증할 수 있고, 시험편의 각도 조절 0~180°범위 내에서 균열의 각도에 대한 폭 측정값 변화를 검증할 수 있다.
또, 베이스 플레이트의 경우 그리드로 표면처리되어 있고, 1mm 단위의 눈금자가 구비되어 있어 이것으로 촬영시 왜곡 보정을 검증할 수 있고, 거리에 대한 최대 최소 화각을 검증할 수 있다.
본 발명의 신뢰성 검증장치를 이용하여 균열검출시스템의 신뢰성을 검증하기 위해서는 신뢰성 검증장치에 구비되는 카메라를 검증할 균열검출시스템과 연계적으로 구성하는 과정이 필요하다.
여기서, 카메라와 균열검출시스템 간의 연계적인 구성방법, 카메라 촬영값을 기초로 하여 균열검출시스템의 알고리즘을 운영하는 방법 등은 당해 기술분야에서 통상적으로 알려져 있는 방법이라면 특별히 제한되지 않고 채택될 수 있다.
검증하고자 하는 균열검출시스템의 카메라를 카메라 지그에 장착하고, 검증하고자 하는 항목별 해당하는 수단, 예를 들면 시험편 지그의 회전 수단이나 균열 폭 조절수단 등을 조절해가면서 촬영한 후, 그 시스템이 사용하는 알고리즘을 적용하여 균열 폭 측정 결과를 도출하고, 이를 신뢰성 검증장치의 균열 폭 설정값과 비교 검증하는 것으로 검증 과정을 수행할 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명의 신뢰성 검증장치는 촬영 각도에 대한 균열 폭 변화, 촬영 거리에 대한 왜곡 현상, 측정 가능 균열 최소 폭, 균열의 각도에 대한 폭 측정값 변화, 왜곡 보정능력, 거리에 대한 최대 최소 화각 등의 항목을 평가할 수 있으며, 이러한 신뢰성 검증장치를 이용하여 균열검출시스템의 신뢰성을 평가함으로써 콘크리트 비파괴검사분야에서 보다 신뢰성 있는 데이터를 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 베이스 구조물(10) 및 포스트 구조물(11)로 이루어진 본체(12)와, 상기 베이스 구조물(10)상에 설치되며 시험편을 장착하기 위한 시험편 지그(13)와, 상기 포스트 구조물(11)상에 설치되며 외부의 균열검출시스템측과 연계되어 있는 CCD카메라를 장착하기 위한 카메라 지그(14)를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상처리기법을 이용한 구조물 균열검출시스템의 신뢰성 검증장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 포스트 구조물(11)은 구조물 일측의 거리조절용 핸들(15) 및 이 핸들(15)의 축에 장착되는 구동 기어(16)와, 베이스(10)의 폭 중심을 따라 길이방향으로 길게 설치되면서 구동 기어(16)와 맞물리는 가이드 기어(17) 및 이것의 양옆에서 나란하게 배치되면서 구조물 저면을 슬라이드 지지하는 가이드 레일(18a)로 이루어진 위치이동장치에 의해 베이스 구조물상에서 위치 이동이 가능하도록 된 것을 특징으로 하는 영상처리기법을 이용한 구조물 균열검출시스템의 신뢰성 검증장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 시험편 지그(13)는 베이스 플레이트(19)와, 상기 베이스 플레이트(19)의 상부에 양쪽 가이드 레일(18b)에 의한 지지를 받으면서 위 치 이동 및 고정가능한 한쌍의 시험편 장착블럭(20a)(20b)과, 상기 어느 하나의 시험편 장착블럭(20a)과 스크류 조합되어 다른 하나의 시험편 장착블럭(20b)과의 간격을 조절할 수 있는 미세조절장치(21)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 영상처리기법을 이용한 구조물 균열검출시스템의 신뢰성 검증장치.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 시험편 지그(13)는 어느 하나의 시험편 장착블럭(20a)과 연동되면서 블럭이동길이를 수치로 확인할 수 있도록 해주는 버어니어 캘리퍼스(22)를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상처리기법을 이용한 구조물 균열검출시스템의 신뢰성 검증장치.
  5. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서, 상기 시험편 지그(13)는 베이스 구조물(10)상에 회전가능하게 축지지되는 동시에 잠금해제가 가능한 레버식 록킹장치(23a)에 의해 구속되면서 평면상에서의 각도가 조절될 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 영상처리기법을 이용한 구조물 균열검출시스템의 신뢰성 검증장치.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 카메라 지그(14)는 구조물 일측의 높이조절용 핸들(24) 및 이 핸들(24)의 축에 장착되는 구동 풀리(25)와, 상기 구동 풀리(25)와의 벨트 전동을 위한 피동 풀리(26)를 가지면서 구조물 전면에 길이방향으로 나란하게 위치되는 동시에 양단 지지되는 형태로 설치되며 슬라이드체를 통해 지그 본체를 지지하는 스크류 이동장치(27) 및 이 스크류 이동장치(27)의 한쪽 옆에 나란하게 설치되면서 지그 본체의 이동을 안내하는 가이드 레일(18c)로 이루어진 높이조절장치에 의해 포스트 구조물상에서 높이조절이 가능하도록 된 것을 특징으로 하는 영상처리기법을 이용한 구조물 균열검출시스템의 신뢰성 검증장치.
  7. 청구항 1 또는 청구항 6에 있어서, 상기 카메라 지그(14)는 카메라 각도조절을 위하여 "ㄷ"자형의 고정블럭(28)과, 카메라가 슬라이드 착탈식으로 장착되며 상기 고정블럭(28) 내에 수용되는 동시에 축으로 지지되는 회전블럭(29)과, 상기 고정블럭(28) 및 회전블럭(29)과 측면방향에서 관통 체결되며 회전블럭(29)의 움직임을 구속하는 레버식 록킹장치(23b)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 영상처리기법을 이용한 구조물 균열검출시스템의 신뢰성 검증장치.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 베이스 구조물(10)의 윗면에는 카메라 촬영시 왜곡보정을 위하여 시험편 지그(13)가 속해 있는 영역을 포함하는 일정한 면적에 걸쳐 그리드(34)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 영상처리기법을 이용한 구조물 균열검출시스템의 신뢰성 검증장치.
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101009563B1 (ko) 2008-10-09 2011-01-18 삼성중공업 주식회사 비접촉 계측 시스템의 캘리브레이션 장치
CN106287126A (zh) * 2015-05-21 2017-01-04 研祥智能科技股份有限公司 相机固定装置及具有该相机固定装置的视觉识别设备
CN106940888A (zh) * 2017-04-14 2017-07-11 上海工程技术大学 一种用于高空结构物的图像像素标定的辅助装置
CN108267564A (zh) * 2018-03-27 2018-07-10 长安大学 一种模拟地裂缝扩展装置及其使用方法
CN109507112A (zh) * 2018-12-17 2019-03-22 大连崇达电路有限公司 一种高精密印制线路板外观质量检测装置的传动驱动单元
CN110207640A (zh) * 2019-05-31 2019-09-06 中国矿业大学 一种单裂隙微米级隙宽测量结构及其安装方法、测量方法
CN112113903A (zh) * 2020-09-20 2020-12-22 杭州市房屋安全鉴定检测中心有限公司 一种建筑工程用结构裂纹检测装置
KR102339944B1 (ko) * 2020-07-10 2021-12-16 한국표준과학연구원 고체밀도기준물을 이용한 정밀 하이드로미터 교정장치
CN114318978A (zh) * 2021-12-31 2022-04-12 上海应用技术大学 一种检测无砟轨道道床板裂缝的图像采集装置及使用方法
CN116359234A (zh) * 2023-06-02 2023-06-30 广州广能信达检测科技有限公司 一种混凝土电杆裂纹自动检测装置
CN117684451A (zh) * 2024-02-04 2024-03-12 泰州市恒信建设工程质量检测有限公司 一种用于桥梁底面的可调式裂缝检测装置
CN117684451B (zh) * 2024-02-04 2024-05-10 泰州市恒信建设工程质量检测有限公司 一种用于桥梁底面的可调式裂缝检测装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02101209U (ko) * 1989-01-31 1990-08-13
KR20020045351A (ko) * 2000-12-08 2002-06-19 박영구 음극선관용 판넬의 기포 크기 측정장치
KR200260524Y1 (ko) * 2001-10-17 2002-01-10 나태식 기계 가공용 공작물 지그
JP2007098564A (ja) * 2005-09-08 2007-04-19 Shiraitekku:Kk 研磨装置

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101009563B1 (ko) 2008-10-09 2011-01-18 삼성중공업 주식회사 비접촉 계측 시스템의 캘리브레이션 장치
CN106287126A (zh) * 2015-05-21 2017-01-04 研祥智能科技股份有限公司 相机固定装置及具有该相机固定装置的视觉识别设备
CN106940888A (zh) * 2017-04-14 2017-07-11 上海工程技术大学 一种用于高空结构物的图像像素标定的辅助装置
CN106940888B (zh) * 2017-04-14 2023-11-24 上海工程技术大学 一种用于高空结构物的图像像素标定的辅助装置
CN108267564B (zh) * 2018-03-27 2023-10-03 长安大学 一种模拟地裂缝扩展装置及其使用方法
CN108267564A (zh) * 2018-03-27 2018-07-10 长安大学 一种模拟地裂缝扩展装置及其使用方法
CN109507112A (zh) * 2018-12-17 2019-03-22 大连崇达电路有限公司 一种高精密印制线路板外观质量检测装置的传动驱动单元
CN110207640A (zh) * 2019-05-31 2019-09-06 中国矿业大学 一种单裂隙微米级隙宽测量结构及其安装方法、测量方法
CN110207640B (zh) * 2019-05-31 2024-04-05 中国矿业大学 一种单裂隙微米级隙宽测量结构及其安装方法、测量方法
KR102339944B1 (ko) * 2020-07-10 2021-12-16 한국표준과학연구원 고체밀도기준물을 이용한 정밀 하이드로미터 교정장치
CN112113903A (zh) * 2020-09-20 2020-12-22 杭州市房屋安全鉴定检测中心有限公司 一种建筑工程用结构裂纹检测装置
CN114318978A (zh) * 2021-12-31 2022-04-12 上海应用技术大学 一种检测无砟轨道道床板裂缝的图像采集装置及使用方法
CN114318978B (zh) * 2021-12-31 2024-01-30 上海应用技术大学 一种检测无砟轨道道床板裂缝的图像采集装置及使用方法
CN116359234A (zh) * 2023-06-02 2023-06-30 广州广能信达检测科技有限公司 一种混凝土电杆裂纹自动检测装置
CN116359234B (zh) * 2023-06-02 2023-08-11 广州广能信达检测科技有限公司 一种混凝土电杆裂纹自动检测装置
CN117684451A (zh) * 2024-02-04 2024-03-12 泰州市恒信建设工程质量检测有限公司 一种用于桥梁底面的可调式裂缝检测装置
CN117684451B (zh) * 2024-02-04 2024-05-10 泰州市恒信建设工程质量检测有限公司 一种用于桥梁底面的可调式裂缝检测装置

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