KR20180032138A - Method for Surveying and Monitoring Mine Site by using Virtual Reality and Augmented Reality - Google Patents

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KR20180032138A KR1020160121002A KR20160121002A KR20180032138A KR 20180032138 A KR20180032138 A KR 20180032138A KR 1020160121002 A KR1020160121002 A KR 1020160121002A KR 20160121002 A KR20160121002 A KR 20160121002A KR 20180032138 A KR20180032138 A KR 20180032138A
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Abstract

The present invention relates to a method for surveying a mine and monitoring a site using virtual reality (VR) and augmented reality (AR) which can acquire accurate VR state information. The method for surveying a mine and monitoring a site using VR and AR comprises: a reality image transmission step (S100) of linking an imaging camera (100) (coordinate recognizable by GPS and 360 degrees rotatable and tiltable) moved and installed on a required position in a mine to a VR system (200) to operate the imaging camera (100) to transmit a reality image acquired for bench terrain (22) or a transport vehicle (40) for ore transport by the imaging camera (100) to the VR system by wireless communication; a virtual reality data generation step (S200) of processing the reality image by the VR system (200) to generate virtual reality data for information of a state of the bench terrain (22) or a state of the transport vehicle (40) for ore transport; and an augmented reality screen realization step (S300) of transmitting the virtual reality data to an augmented reality device possessed by a site supervisor by wireless communication to display an augmented reality screen including the virtual reality data.

Description

VR과 증강현실을 이용한 광산 측량 및 현장 감시 방법 {Method for Surveying and Monitoring Mine Site by using Virtual Reality and Augmented Reality}Technical Field [0001] The present invention relates to a method and apparatus for monitoring a mine site using VR and augmented reality,

본 발명은 광산 내에 영상 카메라 설치한 후, 감독자가 현장 감시 또는 측량이 필요한 위치에 있는 영상 카메라로부터 취득한 실제 화면과, 실제 화면으로부터 수집된 석회석 광산의 광체와 같은 3D 광체 모델링 정보 등을 VR(가상현실; Virtual Reality) 시스템에서 처리한 광산 정보를 감독자에게 증강 현실 구현 기술을 통하여 전달함으로써 광산 내에서 사용되고 있는 장비의 운영 현황과, 그리고 광산 내의 사면(예컨대, 오픈 컷 석회산 광산의 경우에 석회석 광체 사면) 또는 갱도 현황을 실시간으로 체크할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for setting a virtual camera such as a VR (virtual) modeling information, such as an actual screen acquired from a video camera at a position where a supervisor needs a field surveillance or surveying and an optical body of a limestone mine collected from an actual screen, The present state of the equipment used in the mine and the slope in the mine (for example, in case of open cut lime mine, limestone cement Slope) or tunnel status in real time.

최근들어서 특수한 안경이나 헤드셋과 같은 특수 장비(wearble deive)을 사용하여 인간의 시각, 청각 등 감각을 통하여 컴퓨터의 소프트웨어 프로그램 내부에서 가능한 것을 현실인 것처럼 유사 체험하게 하는 유저 인터페이스 기술인 VR(가상 현실; Virtual Reality) 기술이 발전하고, 나아가 대한민국 등록특허공보(B1)10-1575016 (2015. 12. 01. 공고) 및 일본 등록특허공보(B2) P5603377 (2014. 8. 29. 공고)에 개시된 바와 같이 사용자가 눈으로 보는 현실세계에 가상 물체를 겹쳐 보여줌으로써 현실세계에 실시간으로 부가정보를 갖는 가상세계를 합쳐 하나의 영상으로 보여주는 AR(증강현실; Augmented Reality) 기술까지 현실화되고 있는 실정에 있다.Recently, VR (Virtual Reality, Virtual Reality, Virtual Reality, Virtual Reality, Virtual Reality), which uses a special wearable devise such as a special eyeglass or headset to simulate what is possible in a software program of a computer through a human sense of sight, Reality technology has been developed and further, as disclosed in Korean Registered Patent Publication (B1) 10-1575016 (Announcement issued on December 01, 2015) and Japanese Registered Patent Publication (B2) P5603377 (Announcement issued on Aug. 29, 2014) AR (Augmented Reality) technology that combines virtual worlds with additional information in real time into a single image by displaying virtual objects overlaid on the real world viewed by eyes is becoming a reality.

실제 현실은 아니지만 사용자가 현실과 같은 환경을 3차원적인 시각(Sight)을 통해 경험할 수 있는 시뮬레이션 기술을 의미하며, 이러한 가상현실은 가상의 공간과 사물을 기반으로 현실 세계만으로는 얻기 어려운 부가적인 체험이나 정보들을 사용자에게 제공할 수 있는 특징을 가지고 있는데, 이러한 가상현실은 사용자로 하여금 3차원으로 이루어진 가상의 환경에 몰입하게 하되, 사용자가 상기 가상의 환경내에서 실제감있는 체험을 할 수 있게끔 하는 것에 그 특징이 있기 때문에, 가상 현실은 게임, 애니메이션 등의 분야뿐만 아니라 다양한 환경에 응용하는 것이 가능하며 특히, 유비쿼터스 환경에 적합한 차세대 디스플레이 기술로서 각광받고 있는 실정이다.Although it is not a real reality, it means a simulation technology that enables a user to experience an environment such as reality through a three-dimensional sight (Sight). Such a virtual reality is an additional experience that is difficult to obtain based on a virtual space and objects This virtual reality allows a user to immerse himself in a virtual environment consisting of three dimensions but allows the user to experience a realistic experience in the virtual environment As a result, the virtual reality can be applied not only to games, animation, and the like but also to various environments. Especially, the virtual reality is attracting attention as a next generation display technology suitable for a ubiquitous environment.

특히, 본 발명이 적용되는 광산 기술 분야는 다른 기술 분야에 비하여 최신 기술의 응용 기술의 도입이나 그 적용 수준이 매우 낮은 편이고, 앞서 설명한 가상 현실이나 증강 현실 기술을 광산 현장에 도입하여 사용하고자 한 사례가 거의 없는 실정이다.Particularly, in the field of mining technology to which the present invention is applied, the introduction or application level of the latest technology is very low compared to other technical fields, and the case of introducing the above-described virtual reality or augmented reality technology into the mining scene .

예컨대, 석회석 광산과 같은 벤치-컷(오픈-컷) 발파/채광를 수행하는 광산 현장에서는 벤치-컷 발파에 의해 변화하는 벤치 지형의 상태 정보와 변화 상태의 감시가 필요하며, 또한 벤치 발파되어 채광되는 광석(석회석 광석)을 수송하는 차량의 운행에 대한 실시간 감시가 필요한 반면에 이를 가상현실 기술이나 증강 현실 기술을 통하여 통합 감시할 수 있는 수단을 제공하는 기술이 필요하나, 관련 기술의 시장이 좁아서 현실적으로 활발한 개발 추진을 기대하기 어려운 실정에 있다.For example, in a mine site where bench-cut (open-cut) blasting / mining such as limestone mines is performed, it is necessary to monitor the state of the change in bench topography and the state of change as a result of bench-cut blasting, While it is necessary to provide real-time monitoring of the operation of vehicles transporting ores (limestone ore), it is necessary to provide a means for integrated monitoring through virtual reality technology or augmented reality technology. However, It is difficult to expect active development.

또한, 지하 광체 개발의 경우에도 정밀 채광을 위한 광체 모델링이나 갱도 모델링이 일정 수준에 도달하면 그 모델링 데이터를 생산 시기 계획 기술 등에 활용할 필요성이 있는데, 이러한 경우에 채굴 단계에서 광체의 변화 상태와 갱도 상태 변화 및 갱도를 통한 광체 수송 수단의 운행에 대한 가상 현실 데이터를 입수하여 증강 현실로 구현하게 된다면 그 유용성이 매우 향상되게 될 것이다.Also, in the case of underground mining development, if the modeling of mining or tunnel modeling for precise mining reaches a certain level, it is necessary to use the modeling data for production timing planning technology. In this case, The virtual reality data on the operation of the vehicle body through the change and the tunnel will be obtained as augmented reality and its usefulness will be greatly improved.

대한민국 등록특허공보(B1)10-1575016(2015.12.01.)Korean Registered Patent Publication (B1) 10-1575016 (Dec. 01, 2015) 일본 등록특허공보(B2) P5603377(2014.8.29)Japanese Patent Registration No. B2 P5603377 (Aug. 29, 2014)

본 발명은 상술한 종래 기술들의 일반적이고 공통적인 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명을 통하여 해결하고자 하는 1차적인 기술적 과제는, 석회석 광산과 같은 벤치-컷(오픈-컷) 발파를 수행하는 광산 현장에서 벤치-컷 발파에 의해 변화하는 벤치 지형 상태와 광석 수송용 운반 차량에 대한 영상 카메라를 통하여 취득한 영상 이미지를 무선 통신에 의해 VR 시스템에 전송 처리하여 가상 현실 데이터를 입수하는 수단을 제공하는 것이고, 현실 영상 이미지와 VR 시스템에서 처리된 가상 현실 데이터를 현장 감독자가 보유 중인 개인용 증강현실 디바이스를 통하여 디스플레이하도록 하는 기술적 수단을 제공하며, 그리고 벤치 지형 상태와 같은 3차원 구조에 대한 정확한 가상 현실 상태 정보를 획득할 수 있는 3D 모델링 수단을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the general and common problems of the prior art described above and it is an object of the present invention to provide a mine which performs a bench-cut (open-cut) blasting such as a limestone mine, The present invention provides a means for obtaining virtual reality data by transferring a bench topography state changed by bench-cut blasting in the field and a video image obtained through an image camera for an ore transporting vehicle to a VR system by wireless communication , Providing a technical means for displaying the real image image and the virtual reality data processed in the VR system through the personal augmented reality device possessed by the field supervisor and providing accurate virtual reality status information for the three- And to provide 3D modeling means capable of obtaining 3D modeling means.

또한, 3D 모델링 기술을 확장하여, 석회석 광산과 같은 벤치-컷(오픈-컷) 발파를 수행하는 광산 현장에서 벤치-컷 발파에 의해 변화하는 벤치 지형 상태와, 발파 작업 후에 하부 벤치에 남게되는 광석 더미의 3차원 이미지로부터 광석 더미의 부피를 산정하고, 광석 수송용 운반 차량에 대한 영상 이미지에서 운송 중인 광석의 부피를 산정하여, 이들 부피 산정값들 사이의 연관성을 확인하고, 최적의 광석 운송 차량 배치 운영을 위한 후속 벤치-컷 설계에 반영하거나 후속 벤치-컷 발파 이후의 최적화된 광석 운송 계획 (운반 차량 배치 계획) 수립할 수 있도록 하는 수단을 추가적으로 제공하며, 나아가 가상 현실 및 증강 현실 기술을 확장 적용하여 광산 현장의 현실 영상 이미지 뿐만 아니라 후속 발파될 벤치-컷의 미래 계획 영상 이미지를 가상 현실로 구현하여 현장 감독자가 보유 중인 개인용 증강현실 디바이스를 통하여 디스플레이하도록 하는 기술적인 수단을 제공하는 것을 본 발명의 또 다른 기술적인 과제로 삼고 있다.In addition, by extending the 3D modeling technology, the bench topography state changed by bench-cut blasting at the mine site performing bench-cut (open-cut) blasting such as limestone mine, The volume of the ore pile is calculated from the three-dimensional image of the pile, the volume of the ore being transported in the image image of the ore transporting vehicle is calculated, the relationship between the calculated volume values is confirmed, It also provides a means to reflect on subsequent bench-cut designs for batch operations or to establish optimized ore transport plans (post vehicle deployment plans) following a subsequent bench-cut blast, further extending virtual and augmented reality technologies And the future image of the future plan of the bench-cut to be subsequently blasted into the virtual reality It is another technical task of the present invention to provide a technical means for displaying through a personal augmented reality device currently owned by a field supervisor.

본 발명은 상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, VR과 증강현실을 이용한 광산 측량 및 현장 감시 방법으로서, 광산내 필요 위치에 이동 설치되는 영상 카메라(GPS에 의한 좌표 인식 가능, 360도 회전 및 틸팅 가능)를 VR 시스템과 연동하여 작동시켜서 영상 카메라를 통하여 벤치 지형 또는 광석 수송용 운반 차량에 대하여 취득한 현실 영상 이미지를 무선 통신에 의해 VR 시스템에 전송하는 현실 영상 이미지 전송 단계와; In order to solve the above-described technical problem, the present invention provides a mining survey and a site monitoring method using VR and augmented reality, ) Is operated in conjunction with the VR system to transmit the acquired real image image to the VR system by wireless communication with respect to the bench top or the ore transporting vehicle via the image camera;

상기 현실 영상 이미지를 VR 시스템에서 처리하여 벤치 지형 상태 또는 광석 수송용 운반 차량 상태에 대한 가상 현실 데이터를 생성하는 가상 현실 데이터 생성 단계와; 그리고A virtual reality data generation step of processing the real image image in a VR system to generate virtual reality data on a bench topography state or a transportation vehicle state for ore transportation; And

상기 가상 현실 데이터를 현장 감독자가 보유 중인 개인용 증강현실 디바이스에 무선 통신에 의해 전송하여 가상 현실 데이터를 포함한 증강 현실 화면 형태로 디스플레이하는 증강 현실 화면 구현 단계를 포함하여 이루어지는 VR과 증강현실을 이용한 광산 측량 및 현장 감시 방법을 제공한다.And an augmented reality screen display step of displaying the augmented reality screen in a form of an augmented reality screen including virtual reality data by transmitting the virtual reality data to a personal augmented reality device held by a field supervisor by wireless communication and performing a mine survey using the augmented reality And on-site monitoring methods.

여기에서, 벤치 지형 상태의 적용예의 경우에는, 상기 현실 영상 이미지 전송 단계에서 VR 시스템과 연동하는 영상 카메라에 의해 벤치 구조의 특정 지점이 선택되면, 상기 가상 현실 데이터 생성 단계에서 그 지점에 대한 거리 정보, 높이 정보, 좌표 정보, 또는 사면 경사를 포함한 지리적(geometry) 정보에 대한 가상 현실 데이터 정보가 생성되어서, 상기 증강 현실 화면 구현 단계에서는 특정 지점에 대한 지리적(geometry) 정보에 대한 가상 현실 데이터 정보가 개인용 증강현실 디바이스에 전송되어 실제 현장 이미지 영상과 같이 증강 현실로 출력되도록 구성함이 바람직하고, 노천 채광이 아닌 지하 채광의 경우에는 갱도 지형 및 갱도 구조물 상태에 대하여 같은 방식으로 영상 카메라 및 VR 시스템이 운용될 수 있을 것이다.Here, in the case of the application of the bench topography state, when a specific point of the bench structure is selected by the video camera interlocked with the VR system in the real image transmission step, the virtual reality data generation step generates the distance information Virtual reality data information on height information, coordinate information, or geometry information including slope inclination is generated, and in the augmenting reality screen realization step, virtual reality data information on geometry information on a specific point is obtained It is preferable that the image is transmitted to the personal augmented reality device and output to the augmented reality like the real scene image. In the case of the underground mining, not the outdoor light, the image camera and the VR system It can be operated.

또한, 광석 수송용 운반 차량 상태의 적용예의 경우에는, 상기 현실 영상 이미지 전송 단계에서 VR 시스템과 연동하는 영상 카메라에 의해 특정한 수송 차량이 선택되면, 상기 가상 현실 데이터 생성 단계에서 그 수송 차량에 대한 운행 정보 (차량번호, 운전자 정보, 차량 속도, 또는 당일 실적 등)가 가상 현실 데이터 정보로서 생성되어서, 상기 증강 현실 화면 구현 단계에서는 개인용 증강현실 디바이스에 전송되어 실제 차량 이미지 영상과 같이 증강 현실로 출력되도록 구성함이 바람직할 것이다.In addition, in the case of an application example of the transportation vehicle state for ore transportation, when a specific transportation vehicle is selected by the image camera interlocked with the VR system in the real image transmission step, the virtual reality data generation step Information such as vehicle number, driver information, vehicle speed, or performance on the day is generated as virtual reality data information, and in the augmented reality screen implementation step, the information is transmitted to the personal augmented reality device so as to be output to the augmented reality It would be desirable to configure it.

나아가, 벤치 지형 상태와 같은 3차원 구조에 정확한 3D 모델링을 수행하기 위하여, 다수개(2대 이상)의 영상 카메라에 의해 취득되는 영상 이미지를 입체적으로 이용하여 3차원 모델링을 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 영상 카메라에 레이저 측량기를 부착 설치하여, 영상 카메라에 의해 취득된 VR 화면에서 측량 영역을 결정하고, 레이저 측량기를 사용하여 기설정된 측량 영역 범위 내에서 레이저 측량을 수행함으로써 3차원 구조에 대한 정확한 측정값을 입수하도록 구성하는 것이 바람직할 것이다.Furthermore, in order to perform accurate 3D modeling on a three-dimensional structure such as a bench topographical state, not only can three-dimensional modeling be performed using stereoscopic images obtained by a plurality of (two or more) image cameras, , A laser instrument is attached to the image camera, a measurement area is determined on the VR screen acquired by the image camera, and laser measurement is performed within a predetermined range of the measurement area using the laser instrument, Quot; value "

그리고, 본 발명은 벤치 발파 후의 광석 더미에 대한 정확한 3D 모델링을 수행하기 위하여, VR 시스템과 연동하는 영상 카메라에 의해 벤치 발파의 후의 광석 더미가 선택되면 그 광석 더미에 대한 3D 렌더링을 실시하여 광석 더미 부피(예상 수송 부피) 정보에 대한 가상 현실 데이터 정보를 생성하고, 이를 실제 현장 이미지 영상과 같이 개인용 증강현실 디바이스에 전송되어 출력되도록 구성하는 것이 더욱 바람직할 것이다.In order to perform accurate 3D modeling of the ore pile after the blasting of the bench, if the ore pile after the bench blasting is selected by the image camera interlocked with the VR system, the 3D pile of the ore pile is 3D- It is more preferable to generate virtual reality data information on the volume (expected transport volume) information and transmit it to the personal augmented reality device like the actual scene image.

한편, VR 시스템과 연동하는 영상 카메라에 의해 광산 내의 특정한 수송 차량이 선택되면 그 수송 차량에 대한 운행 정보 및 실적 정보 뿐만 이나라, 수송 차량에 탑재되어 수송되는 광석의 부피에 대한 3D 모델링을 수행하여 수송 광석 부피를 산출하고, 수송 광석 부피를 포함한 가상 현실 데이터 정보가 실제 차량 이미지 영상과 같이 개인용 증강현실 디바이스에 전송되어 출력되도록 구성하는 것이 더욱 바람직할 것이다.On the other hand, if a specific transportation vehicle in the mine is selected by the video camera linked with the VR system, the transportation information and the performance information of the transportation vehicle are selected. Then, the 3D modeling is performed on the volume of the ore carried on the transportation vehicle, It is more preferable to calculate the ore volume and to configure the virtual reality data information including the transport ore volume to be transmitted to the personal augmented reality device like the actual vehicle image image and output.

물론, 앞서 언급한 단순 감시 활동을 넘어서 최적화된 광산 운용 정보를 제공할 수 있도록, 벤치 발파 후의 광석 더미에 대한 3D 모델링 결과로부터 산출되는 예상 수송 부피값, 수송 차량에 탑재되어 수송되는 광석의 부피에 대한 3D 모델링 결과로부터 산출되는 수송 광석 부피값들 사이의 연관성을 확인하고, 후속 벤치-컷 발파 설계에 따른 예정된 벤치 지형 변화 상태(VR 시스템에 의해 처리되어서 AR 디바이스에 출력)에 따른 예상 채광 광석 부피값과의 정확성을 확인하며, 그리고 그 연관성 및 정확성에 따라서 부피 산출 프로세스의 오류를 보정하거나, 최적의 광석 운송 차량 배치 스케쥴을 재산출하거나, 또는 설정된 광석 운송 계획 (운반 차량 배치 계획)을 고려한 후속 벤치-컷 설계의 최적화 데이터 재산출하도록 구성할 수도 있을 것이다.Of course, in order to provide optimized mine operation information beyond the above mentioned simple monitoring activities, the estimated transport volume value calculated from the 3D modeling result of the ore pile after bench blasting, the volume of the ore carried on the transport vehicle The relationship between the transport ore volume values calculated from the 3D modeling results for a given benchmark-cut blasting design and the expected mining ore volume according to the planned bench topographic change state (processed by the VR system and output to the AR device) And corrects errors in the volume calculation process according to their relevance and accuracy, recalculates the optimal ore transport vehicle batch schedule, or recalculates the optimal ore transport vehicle batch schedule in consideration of the set ore transportation schedule It may also be configured to recompute the optimization data of the bench-cut design.

본 발명에 따르면, 석회석 광산과 같은 벤치-컷(오픈-컷) 발파를 수행하는 광산 현장에서 벤치-컷 발파에 의해 변화하는 벤치 지형 상태와 광석 수송용 운반 차량에 대한 구체적인 정보(가상 현실 데이터)를 영상 카메라를 통하여 취득한 현실 영상 이미지와 함께 현장 감독자가 보유 중인 개인용 증강현실 디바이스를 통하여 증강 현실 방식으로 디스플레이받을 수 있도록 함으로써 보다 용이한 현장 관리 감독이 가능하도록 하면서, 아울러 벤치 지형 상태와 같은 3차원 구조에 대한 정확한 가상 현실 상태 정보를 획득할 수 있도록 하는 효과를 제공받게 된다.According to the present invention, detailed information (virtual reality data) about the bench topography state and the orbit transport vehicle for ore transporting by bench-cut blasting at the mine site performing bench-cut (open-cut) blasting such as limestone mine, And a real-time image obtained through a video camera, and can be displayed in an augmented reality manner through a personal augmented reality device possessed by a field supervisor, thereby facilitating easier on-site supervision. In addition, It is possible to obtain an accurate virtual reality state information on the structure.

또한, 본 발명에 따르면, 3D 모델링 기술을 확장하여, 석회석 광산과 같은 벤치-컷(오픈-컷) 발파를 수행하는 광산 현장에서 벤치-컷 발파에 의해 변화하는 벤치 지형 상태와, 발파 작업 후에 하부 벤치에 남게되는 광석 더미의 3차원 이미지로부터 산출되는 광석 더미의 부피 산정값과, 그리고 광석 수송용 운반 차량에 대한 영상 이미지에서 산출되는 운송 중인 광석의 부피 산정값들 사이의 연관성을 확인하고, 최적의 광석 운송 차량 배치 운영을 위한 후속 벤치-컷 설계에 반영하거나 후속 벤치-컷 발파 이후의 최적화된 광석 운송 계획 (운반 차량 배치 계획) 수립할 수 있도록 힐 수 있도록 하는 효과를 제공하며, 나아가 가상 현실 및 증강 현실 기술을 확장 적용하여 광산 현장의 현실 영상 이미지 뿐만 아니라 후속 발파될 벤치-컷의 미래 계획 영상 이미지를 가상 현실로 구현하여 현장 감독자가 보유 중인 개인용 증강현실 디바이스를 통하여 디스플레이하도록 하도록 함으로써 광산 현장 감시가 현재 시점에 국한되지 않고 미래 시점까지 확장되도록 하여 현장 운용의 효율성을 크게 향상시키는 효과가 제공되기도 한다.Further, according to the present invention, by extending the 3D modeling technique, a bench topography state changing by bench-cut blasting at a mine site performing a bench-cut (open-cut) blasting such as a limestone mine, The relationship between the volume estimate of the ore pile calculated from the three-dimensional image of the ore pile remaining on the bench and the calculated volume of the ore being calculated from the image of the ore carrier transport vehicle is checked, Cut design, or to establish an optimized ore transport plan (transport vehicle layout plan) after a subsequent bench-cut blast, and furthermore, to provide a virtual reality And augmented reality technology, it is possible to apply not only the real image image of the mine site but also the future plan image of the subsequent bench- It is possible to display the information on a personal augmented reality device owned by a field supervisor by implementing the virtual reality as a virtual reality so that the mining scene monitoring can be extended not only to the present time but also to a future time, .

도 1은 본 발명이 수행되는 상태에 대한 바람직한 일 실시예의 기본적인 개념 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 일 실시예의 흐름도이다.
도 3은 특정 지점(K)에 대한 지리적(geometry) 정보에 대한 가상 현실 데이터 정보가 개인용 증강현실 디바이스(300)에 전송되어 실제 현장 이미지 영상과 함께 증강 현실로 출력되는 상태를 예시한 도면이다.
도 4는 특정한 수송 차량(40)이 선택되면, 그 운행 정보가 가상 현실 데이터 정보로서 생성되어서 실제 차량 이미지 영상과 함께 증강 현실로 출력되는 상태를 예시한 도면이다.
도 5 및 도 6은 영상 카메라(100)에 레이저 측량기(150)를 부착 설치하여 3차원 모델링을 수행하는 상태를 설명하는 설명도이다.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 바람직한 추가 실시예에 대한 설명도, VR & AR 예시 화면 상태, 및 흐름도를 도시한 것이다.
1 is a basic conceptual diagram of a preferred embodiment of a state in which the present invention is performed.
2 is a flow chart of an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a state in which virtual reality data information on geometry information for a specific point K is transmitted to the personal augmented reality device 300 and output to the augmented reality together with the actual field image image.
4 is a diagram illustrating a state in which, when a specific transportation vehicle 40 is selected, its driving information is generated as virtual reality data information and output to an augmented reality together with an actual vehicle image image.
5 and 6 are explanatory diagrams for explaining a state in which the laser camera 150 is attached to the image camera 100 to perform three-dimensional modeling.
Figures 7 to 10 illustrate a further illustrative embodiment of the present invention, a VR & AR exemplary screen state, and a flow diagram.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 첨부 도면 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, According to a preferred embodiment of the present invention, as shown in Figures 1 to 6,

VR(가상 현실)과 증강현실(AR)을 이용한 광산 측량 및 현장 감시 방법으로서, 광산(1)내 필요 위치에 이동 설치되는 영상 카메라(100)(GPS에 의한 좌표 인식 가능, 360도 회전 및 틸팅 가능)를 VR 시스템(200)과 연동하여 작동시켜서 영상 카메라(100)를 통하여 벤치 지형(22) 또는 광석 수송용 운반 차량(40)에 대한 취득한 현실 영상 이미지를 무선 통신에 의해 VR 시스템(200)에 전송하는 현실 영상 이미지 전송 단계(S100)와; A method for monitoring and monitoring a mine using a virtual reality (VR) and augmented reality (AR), comprising the steps of: capturing an image camera (100) The VR system 200 is operated in cooperation with the VR system 200 to transmit the obtained real image image to the bench top 22 or the ore transporting vehicle 40 via the video camera 100 by wireless communication, (S100);

상기 현실 영상 이미지를 VR 시스템(200)에서 처리하여 벤치 지형(22) 상태 또는 광석 수송용 운반 차량(40) 상태 정보에 대한 가상 현실 데이터를 생성하는 가상 현실 데이터 생성 단계(S200)와; 그리고A virtual reality data generation step (S200) of processing the real image image in the VR system (200) to generate virtual reality data for a bench top (22) state or an ore transporting vehicle (40) state information; And

상기 가상 현실 데이터를 현장 감독자가 보유 중인 개인용 증강현실 디바이스(300)에 무선 통신에 의해 전송하여 가상 현실 데이터를 포함한 증강 현실 화면 형태로 디스플레이하는 증강 현실 화면 구현 단계(S300)를 포함하여 이루어지는 VR과 증강현실을 이용한 광산 측량 및 현장 감시 방법을 제공한다.And a step of constructing an augmented reality screen (S300) in which the virtual reality data is transmitted to a personal augmented reality device (300) possessed by a field supervisor by wireless communication and displayed in the form of an augmented reality screen including virtual reality data We provide mine surveys and field surveillance methods using augmented reality.

여기에서, 벤치 지형 상태의 적용예의 경우에는, 상기 현실 영상 이미지 전송 단계(S100)에서 도 1에 예시된 바와 같이 VR 시스템(200)과 연동하는 영상 카메라(100)에 의해 벤치 지형(22)의 특정 지점(K)이 선택되면, 상기 가상 현실 데이터 생성 단계(S200)에서 그 지점(POINT K)에 대한 거리 정보, 높이 정보, 좌표 정보, 또는 사면 경사를 포함한 지리적(geometry) 정보에 대한 가상 현실 데이터 정보가 생성되어서, 상기 증강 현실 화면 구현 단계(S300)에서는 특정 지점(K)에 대한 지리적(geometry) 정보에 대한 가상 현실 데이터 정보가 개인용 증강현실 디바이스(300)에 전송되어 도 3에 예시된 바와 같이 실제 현장 이미지 영상과 함께 증강 현실로 출력되도록 구성함이 바람직하다.Here, in the case of the application of the bench topography state, in the real image image transmission step S100, the image of the bench topography 22 is displayed by the image camera 100 interlocked with the VR system 200, When the specific point K is selected, the virtual reality data generation step S200 generates the virtual reality data for the point POINT K, the height information, the coordinate information, or the geometry information including the slope inclination, Data information is generated and the virtual reality data information on the geometry information for the specific point K is transmitted to the personal augmented reality device 300 in the augmented reality screen implementation step S300, It is preferable that the image is output to the augmented reality together with the actual scene image image.

물론, 노천 채광이 아닌 지하 채광의 경우에는 갱도 지형 및 갱도 구조물 상태에 대하여 영상 카메라, VR 시스템, 및 개인용 증강현실 디바이스가 앞서 설명된 바와 동일한 방식으로 같은 방식으로 운용될 수 있을 것이다.Of course, in the case of underground mining rather than open-air mining, the video camera, VR system, and personal augmented reality device can be operated in the same manner as described above with respect to the tunnel topography and mine structure status.

또한, 광석 수송용 운반 차량 상태의 적용예의 경우에는, 상기 현실 영상 이미지 전송 단계(S100)에서 VR 시스템(200)과 연동하는 영상 카메라(100)에 의해 특정한 수송 차량(40)이 선택되면, 상기 가상 현실 데이터 생성 단계(S200)에서 그 수송 차량(40)에 대한 운행 정보(차량번호, 운전자 정보, 차량 속도, 또는 당일 운송 횟수와 같은 실적 등)가 가상 현실 데이터 정보로서 생성되어서, 상기 증강 현실 화면 구현 단계(S300)에서는 가상 현실 데이터 정보가 개인용 증강현실 디바이스에 전송되어 도 4에 예시된 바와 같이 실제 차량 이미지 영상과 함께 증강 현실로 출력되도록 구성함이 바람직할 것이다.When the transport vehicle 40 is selected by the video camera 100 interlocked with the VR system 200 in the real image transmission step S100, In the virtual reality data generation step (S200), the driving information (such as the vehicle number, the driver information, the vehicle speed, or the performance of the day, etc.) for the transportation vehicle 40 is generated as the virtual reality data information, In the screen realization step S300, it is preferable that the virtual reality data information is transmitted to the personal augmented reality device and output to the augmented reality together with the actual vehicle image as illustrated in Fig.

한편으로, 상기 증강 현실 화면 구현 단계(S300)에서 개인용 증강현실 디바이스(300)에 디스플레이되는 현실 이미지는 개인용 증강현실 디바이스(300)에 의해 입수될 수 있을 것이며 이 경우에는 현장 감독자가 해당 벤치 지형(22) 또는 광석 수송용 운반 차량(40)에 시각적 내지는 광학적 수단(개인용 증강현실 디바이스 내장 카메라; 예컨대, 도 4에 예시된 스마트폰에 내장된 카메라)을 통하여 접근이 가능한 경우에 이루어질 수 있으며, 이와 달리 현장 감독자가 원격지에 있는 경우에는 상기 증강 현실 화면 구현 단계(S300)에서 개인용 증강현실 디바이스(300)에 디스플레이되는 현실 이미지를 VR 시스템(200)을 통하여 전송받아서 이용할 수도 있을 것이다.Meanwhile, the real image displayed on the personal augmented reality device 300 in the step of implementing the augmented reality screen (S300) may be obtained by the personal augmented reality device 300. In this case, 22 or the visual or optical means (a camera with a built-in personal augmented reality device; for example, a camera incorporated in the smartphone illustrated in Fig. 4) to the ore transporting vehicle 40, and Otherwise, if the field supervisor is located at a remote place, the real image displayed on the personal augmented reality device 300 may be transmitted through the VR system 200 in the augmented reality screen implementation step S300.

나아가, 벤치 지형의 상태와 같은 3차원 구조에 정확한 3D 모델링을 수행하기 위하여, 본 발명에 따른 다른 바람직한 실시예에서는, 다수개(2대 이상)의 영상 카메라에 의해 취득되는 영상 이미지를 입체적으로 이용하여 3차원 모델링을 수행할 수 있을 것이다. 그리고, 이와 달리 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 영상 카메라(100)에 레이저 측량기(150)를 부착 설치하여, 영상 카메라(100)에 의해 취득된 VR 화면에서 측량 영역(도 5의 A-B-C-D 영역; 예컨대 벤치 전면의 상부 경계선(22ua)과 하부 경계선(22da)을 기준으로 네개의 포인트를 결정하여 설정되는 영역)을 설정하고, 그리고는 도 6에 도시된 바와 같이 레이저 측량기(150)를 사용하여 기설정된 측량 영역 범위(도 5의 A-B-C-D 영역) 내에서 전체 경계선(22da, 22db, 22dc, 22ua, 22ub, 22uc)에 대한 레이저 측량(레이저 스캔)을 수행함으로써 3차원 구조에 대한 보다 정확한 측정값(측량 결과)을 입수하도록 구성하는 것이 바람직할 것이다. 여기에서, 이와 같이 측정된 측량 결과는 point cloud로 저장될 수 있으며, 나아가 촬영된 영상 이미지와 중첩하여 입체 이미지 구성를 구성하는데 이용될 수도 있다.Further, in order to perform accurate 3D modeling on a three-dimensional structure such as the state of a bench topography, in another preferred embodiment according to the present invention, image images acquired by a plurality of (two or more) image cameras are used in three dimensions So that three-dimensional modeling can be performed. 5 and 6, a laser instrument 150 is attached to the image camera 100, and a measurement area (ABCD in FIG. 5) is displayed on the VR screen acquired by the image camera 100, (For example, an area where four points are determined and set based on the upper boundary line 22ua and the lower boundary line 22da of the bench front), and then the laser instrument 150 is used as shown in FIG. 6 (Laser scan) on the entire boundary lines 22da, 22db, 22dc, 22ua, 22ub, 22uc within the predetermined measurement area range (ABCD area in FIG. 5) (Measurement result) of the measurement result. Here, the measurement result thus measured can be stored in a point cloud, and further, it can be used to construct a stereoscopic image structure by superimposing on a photographed image image.

그리고, 첨부 도면 도 7 내지 도 10에 도시된 본 발명의 추가적인 실시예에 따르면, 벤치 발파 후의 광석 더미(25)에 대한 정확한 3D 모델링을 수행하기 위하여, VR 시스템(200)과 연동하는 영상 카메라(100)에 의해 벤치 발파의 후의 광석 더미(25)가 선택되면 그 광석 더미(25)에 대한 3D 렌더링을 실시하여 광석 더미 부피(예상 수송 부피) 정보에 대한 가상 현실 데이터 정보를 생성하고, 이를 개인용 증강현실 디바이스(300)에 전송하여 실제 현장 이미지 영상과 함께 출력되도록 구성하는 것이 더욱 바람직할 것인데, 이 경우에 광석 더미 부피의 경계선은 그 전부가 외부로 드러나지 않기에 다수개의 카메라 또는 레이저 측량기를 이용하더라도 정확한 측정이 현실적으로 불가능하나, 해당 벤치의 발파 이전의 벤치 지형(22)에 대한 현실 이미지 영상과 벤치 발파 이전에 설계 계획 단계에서 생성된 예상 발파 경계선(도 7의 도면부호 '22a', '22b', '22c' 참조)에 의한 가상 이미지 등의 추가 정보(가상 현실 데이터로 VR 시스템에 저장되어 있는 정보)를 이용하여 현재 발파로 인하여 무너진 광석 더미 부분에 대한 분리된 3D 가상 이미지를 렌러딩할 수 있으며, 이를 이용하여 3차원 부피의 산출이 가능할 수 있다. 도 7에 나타난 도면 부호 중에서 미설명 부호인 '10'은 표토부, '20'은 상부 벤치, '30' 벤치 도로부를 지칭하는 것으로 이해될 수 있을 것이다.According to a further embodiment of the present invention shown in FIGS. 7 to 10, in order to perform accurate 3D modeling of the ore pile 25 after bench blasting, a video camera (not shown) associated with the VR system 200 100, when the ore dummy 25 after the bench blasting is selected, 3D rendering is performed on the ore dummy 25 to generate virtual reality data information on the ore dummy volume (estimated transport volume) information, It is more preferable to transmit the image data to the augmented reality device 300 and output it together with the actual field image image. In this case, since the boundary line of the ore pile volume is not entirely exposed to the outside, a plurality of cameras or laser instruments are used However, accurate measurement is impossible in reality. However, real image images and bench blasting of bench topography (22) (Information stored in the VR system as virtual reality data) such as a virtual image by the estimated blasting boundary line (refer to 22a ', 22b', 22c 'in FIG. 7) It is possible to reconstruct a 3D virtual image of a broken ore pile due to the current blasting, and it is possible to calculate a 3D volume using the 3D virtual image. 7, it can be understood that reference numeral '10' denotes a topsoil, '20' denotes an upper bench, and '30' denotes a bench road.

한편, VR 시스템(200)과 연동하는 영상 카메라(100)에 의해 광산 내의 특정한 수송 차량(40)이 선택되면 그 수송 차량에 대한 운행 정보(운행 횟수와 같은 단순 실적 정보를 포함) 뿐만 이나라, 현재 수송 차량(40)에 탑재되어 수송되는 수송광석(25a)의 부피에 대한 3D 모델링을 수행하여 수송 광석 부피를 산출하고, 수송 광석 부피 정보를 포함한 가상 현실 데이터 정보가 개인용 증강현실 디바이스(300)에 전송되어 실제 차량 이미지 영상와 함께 도 8에 도시된 바와 같이 출력되도록 구성하는 것이 더욱 바람직할 것이다. 한편, 이 경우에도 수송 차량의 적재함에 실린 수송 광석(25a)의 그 부피의 경계선 전부가 외부로 드러나지 않기에 다수개의 카메라 또는 레이저 측량기를 이용하더라도 정확한 측정이 현실적으로 불가능하나, 해당 수송 차량의 적재함이 비어 있는 상태에 대한 현실 이미지 영상에 의한 가상 이미지 등의 추가 정보(가상 현실 데이터로 VR 시스템에 저장되어 있는 정보)를 이용하여 현재 수송 중인 수송 광석(25a) 부분에 대한 분리된 3D 가상 이미지를 렌러딩할 수 있으며, 이를 이용하여 3차원 부피의 산출이 가능할 수 있다.On the other hand, if the specific transportation vehicle 40 in the mine is selected by the video camera 100 linked to the VR system 200, only the transportation information (including simple performance information such as the number of operations) 3D modeling is performed on the volume of the water-receiving ore 25a loaded on the transport vehicle 40 to calculate the transport ore volume, and the virtual reality data information including the transport ore volume information is transmitted to the personal augmented reality device 300 It is more preferable that the image is transmitted as shown in FIG. 8 together with the actual vehicle image image. Even in this case, even if a plurality of cameras or laser measuring instruments are used, accurate measurement can not be practically realized because the entire boundary line of the volume of the transport ore 25a loaded on the loading box of the transportation vehicle is not exposed to the outside, A separate 3D virtual image for the portion of the transportation ore 25a currently being transported is obtained by using additional information (information stored in the VR system as virtual reality data) such as a virtual image by the real image image of the empty state And it is possible to calculate the three-dimensional volume using this.

그리고, 본 발명이 추가적인 실시예에 따르면, 앞서 언급한 단순 감시 활동을 넘어서 최적화된 광산 운용 정보를 제공할 수 있도록, 벤치 발파 후의 광석 더미에 대한 3D 모델링 결과로부터 산출되는 예상 수송 부피값, 수송 차량에 탑재되어 수송되는 광석의 부피에 대한 3D 모델링 결과로부터 산출되는 수송 광석 부피값들 사이의 연관성을 확인하고, 후속 벤치-컷 발파 설계에 따른 예정된 벤치 지형 변화 상태(VR 시스템에 의해 처리되어서 AR 디바이스에 출력)에 따른 예상 채광 광석 부피값과의 정확성을 확인하며, 그리고 그 연관성 및 정확성에 따라서 부피 산출 프로세스의 오류를 보정하거나, 최적의 광석 운송 차량 배치 스케쥴을 재산출하거나, 또는 설정된 광석 운송 계획 (운반 차량 배치 계획)을 고려한 후속 벤치-컷 설계의 최적화 데이터 재산출하도록 구성할 수도 있을 것인데, 이를 위하여 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 후속 벤치-컷 발파 설계에 따른 예정된 벤치 지형 변화 상태를 VR 시스템에서 처리하고 개인용 증강현실 디바이스인 AR 디바이스를 통하여 출력하면서 후속 벤치 예상 채광 광석 부피를 산정하여 가상 현실 데이터로서 출력하는 후속 벤치 예상 채광 광석 부피 산정(VR)/출력(AR) 단계(S2100); 후속 벤치 발파 단계(S2200); 실제 발파 채광된 광석 더미 부피 산출(VR)/출력(AR) 단계(S2300); 및 수송 차량 탑재 광석 산출(VR)/출력(AR) 단계(S2400)를 진행시키고서, 벤치 발파 후의 광석 더미에 대한 3D 모델링 결과로부터 산출되는 예상 수송 부피값, 수송 차량에 탑재되어 수송되는 광석의 부피에 대한 3D 모델링 결과로부터 산출되는 수송 광석 부피값들 사이의 연관성을 확인하기 위하여 비교 분석하는 단계(S2500)를 거친 다음에, 만일 오류가 존재한다면(오류 존재? : YES) 부피 산출 프로세스 오류 보정 단계(S2600)를 진행시키고, 그러하지 않는 경우라면(오류 존재? : NO), 앞서 언급한 바와 같이 후속 벤치-컷 발파 설계에 따른 예정된 벤치 지형 변화 상태(VR 시스템에 의해 처리되어서 AR 디바이스에 출력)에 따른 예상 채광 광석 부피값과의 정확성을 확인함으로써 운송 차량 배치 스케쥴을 재산출 단계(S2700a) 또는 운송 차량 배치 스케쥴을 재산출 단계(S2700b)를 진행시킬 수 있다.In addition, according to a further embodiment of the present invention, the expected transport volume value calculated from the 3D modeling result for the ore pile after bench blasting so that the mine operation information optimized can be provided beyond the aforementioned simple monitoring activity, To confirm the association between the transport ore volume values calculated from the 3D modeling results on the volume of ore transported and loaded and the expected bench top change state in accordance with the subsequent bench-cut blasting design (processed by the VR system, , And corrects errors in the volume calculation process, recalculates the optimal ore transport vehicle scheduling according to its relevance and accuracy, or recalculates the optimum ore transport schedule Optimization data re-calculation of subsequent bench-cut design considering transport vehicle layout plan To this end, as shown in FIGS. 9 and 10, a predetermined bench top change state according to the subsequent bench-cut blasting design is processed in the VR system and output through the AR device as a personal augmented reality device A subsequent bench estimated mining ore volume calculation (VR) / output (AR) step S2100 for calculating the expected bench mining ore volume and outputting it as virtual reality data; A subsequent bench blasting step (S2200); Actual blasting mined ore pile volume calculation (VR) / output (AR) step S2300; (VR) / output (AR) step (S2400) on the transport vehicle is carried out, and the predicted transport volume value calculated from the 3D modeling result of the ore pile after bench blasting, the estimated transport volume value of the ore After the comparison and analysis step S2500 to ascertain the association between the transport ore volume values calculated from the 3D modeling results of the volume, if there is an error (error existence ?: YES), the volume calculation process error correction If the predetermined bench top change state (output by the VR system and output to the AR device) according to the subsequent bench-cut blasting design, as previously mentioned, proceeds to step S2600, if not (error existence ?: NO) (S2700a) or re-calculating the transportation vehicle layout schedule by checking the accuracy with the expected mining ore volume value (S2700b).

본 명세서에서는 VR 시스템(200)에 대한 구체적인 물리적 구성이나 이로부터 가상 현실 데이터를 가공 처리하는 소프트웨어적인 세부 구성에 대한 그 구체적인 설명을 생략하였으며, 또한 현장 감독자 수중에서 사용되는 개인용 증강현실 디바이스(300) 상에서 합성 이미지가 구현(증강 현실)되는 상세 기술에 대하여서도 본 발명의 범주를 벗어나는 것이기에 상세한 설명을 생략하기로 한다. 하지만, 이러한 기초 기술들은 현재 상태에서도 다양한 기술 형태로서 상용화 수준에 다다른 구현품들이 존재하기에 본 발명을 이해하고 실시하는데 지장이 없을 것으로 이해된다.In the present specification, a specific physical configuration of the VR system 200 or software detailed configuration for processing the virtual reality data therefrom is omitted, and the personal augmented reality device 300 used in the on- (Augmented reality) of the synthesized image is beyond the scope of the present invention, and a detailed description thereof will be omitted. However, it is understood that these basic technologies do not interfere with understanding and practicing the present invention, as there are various implementations in various technology types at present, which are different from commercialization level.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, Of the right.

1: 광산
22: 벤치 지형
25: 광석 더미
25a : 수송 광석
40: 수송 차량
100: 영상 카메라
200: VR 시스템
300: 개인용 증강현실 디바이스
S100: 현실 영상 이미지 전송 단계
S200: 가상 현실 데이터 생성 단계
S300: 증강 현실 화면 구현 단계
1: mine
22: Bench topography
25: Ore pile
25a: Transport ore
40: Transport vehicle
100: Video camera
200: VR system
300: personal augmented reality device
S100: Actual image image transmission step
S200: Virtual reality data generation step
S300: Step of implementing an augmented reality screen

Claims (6)

VR(가상 현실)과 증강현실(AR)을 이용한 광산 측량 및 현장 감시 방법으로서, 광산내 필요 위치에 이동 설치되는 영상 카메라(100)(GPS에 의한 좌표 인식 가능, 360도 회전 및 틸팅 가능)를 VR 시스템(200)과 연동하여 작동시켜서 영상 카메라(100)를 통하여 벤치 지형(22) 또는 광석 수송용 운반 차량(40)에 대한 취득한 현실 영상 이미지를 무선 통신에 의해 VR 시스템(200)에 전송하는 현실 영상 이미지 전송 단계(S100)와;
상기 현실 영상 이미지를 VR 시스템(200)에서 처리하여 벤치 지형(22) 상태 또는 광석 수송용 운반 차량(40) 상태 정보에 대한 가상 현실 데이터를 생성하는 가상 현실 데이터 생성 단계(S200)와; 그리고
상기 가상 현실 데이터를 현장 감독자가 보유 중인 개인용 증강현실 디바이스(300)에 무선 통신에 의해 전송하여 가상 현실 데이터를 포함한 증강 현실 화면 형태로 디스플레이하는 증강 현실 화면 구현 단계(S300)를 포함하여 이루어지는 VR과 증강현실을 이용한 광산 측량 및 현장 감시 방법.
As a method of mining survey and site monitoring using VR (Virtual Reality) and Augmented Reality (AR), a video camera 100 (capable of recognizing coordinates by GPS, capable of rotating 360 degrees and tilting) VR system 200 and transmits the acquired real image image to the VR system 200 by wireless communication through the video camera 100 for the bench top 22 or the ore transporting vehicle 40 A step S100 of transmitting a real image;
A virtual reality data generation step (S200) of processing the real image image in the VR system (200) to generate virtual reality data for a bench top (22) state or an ore transporting vehicle (40) state information; And
And a step of constructing an augmented reality screen (S300) in which the virtual reality data is transmitted to a personal augmented reality device (300) possessed by a field supervisor by wireless communication and displayed in the form of an augmented reality screen including virtual reality data Mining survey and field monitoring method using augmented reality.
제1항에 있어서, 벤치 지형 상태의 적용예의 경우에는, 상기 현실 영상 이미지 전송 단계(S100)에서 VR 시스템(200)과 연동하는 영상 카메라(100)에 의해 벤치 지형(22)의 특정 지점(K)이 선택되면, 상기 가상 현실 데이터 생성 단계(S200)에서 그 지점(POINT K)에 대한 지리적 정보에 대한 가상 현실 데이터 정보가 생성되어서, 상기 증강 현실 화면 구현 단계(S300)에서는 특정 지점(K)에 대한 지리적 정보에 대한 가상 현실 데이터 정보가 개인용 증강현실 디바이스(300)에 전송되어 실제 현장 이미지 영상과 함께 증강 현실로 출력되도록 구성되는 것을 특징하는 VR과 증강현실을 이용한 광산 측량 및 현장 감시 방법.2. The method according to claim 1, wherein, in the case of the application of the bench topography condition, a specific point K of the bench topography 22 is detected by the video camera 100 interlocked with the VR system 200 in the step S100 of transmitting the real- Virtual reality data information on the geographical information for the point POINT K is generated in the virtual reality data generation step S200 and the specific point K is generated in the augmented reality screen realization step S300, Is transmitted to the personal augmented reality device (300) and outputted to the augmented reality together with the actual scene image, and the method for monitoring the mine survey and the field using the augmented reality. 제2항에 있어서, 광석 수송용 운반 차량 상태의 적용예의 경우에는, 상기 현실 영상 이미지 전송 단계(S100)에서 VR 시스템(200)과 연동하는 영상 카메라(100)에 의해 특정한 수송 차량(40)이 선택되면, 상기 가상 현실 데이터 생성 단계(S200)에서 그 수송 차량(40)에 대한 운행 정보가 가상 현실 데이터 정보로서 생성되어서, 상기 증강 현실 화면 구현 단계(S300)에서는 가상 현실 데이터 정보가 개인용 증강현실 디바이스에 전송되어 실제 차량 이미지 영상과 함께 증강 현실로 출력되도록 구성되는 것을 특징하는 VR과 증강현실을 이용한 광산 측량 및 현장 감시 방법.3. The method according to claim 2, wherein, in the case of application of the transport vehicle state for ore transport, the specific transport vehicle (40) is transported by the video camera (100) interlocked with the VR system (200) When the virtual reality data is generated, the driving information for the transportation vehicle 40 is generated as the virtual reality data information in the virtual reality data generation step S200. In the augmented reality screen realization step S300, Device and is output to an augmented reality together with an actual vehicle image image. 제2항에 있어서, 벤치 지형의 상태와 같은 3차원 구조에 정확한 3D 모델링을 수행하기 위하여,
상기 영상 카메라(100)에 레이저 측량기(150)를 부착 설치하여, 영상 카메라(100)에 의해 취득된 VR 화면에서 측량 영역을 설정하고, 그리고는 레이저 측량기(150)를 사용하여 기설정된 측량 영역 범위 내에서 레이저 측량을 수행함으로써 3차원 구조에 대한 측정값을 입수하도록 구성되는 것을 특징하는 VR과 증강현실을 이용한 광산 측량 및 현장 감시 방법.
3. The method of claim 2, wherein in order to perform accurate 3D modeling on a three-dimensional structure, such as a state of a bench topography,
A laser measuring instrument 150 is attached to the image camera 100 to set a survey area on the VR screen acquired by the image camera 100 and then to use the laser instrument 150 to set a predetermined survey area range Dimensional structure by performing a laser survey within the VR and augmented reality. ≪ RTI ID = 0.0 > [0002] < / RTI >
제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 벤치 발파 후의 광석 더미(25)에 대한 정확한 3D 모델링을 수행하기 위하여, VR 시스템(200)과 연동하는 영상 카메라(100)에 의해 벤치 발파의 후의 광석 더미(25)가 선택되면 그 광석 더미(25)에 대한 3D 렌더링을 실시하여 광석 더미 부피 정보에 대한 가상 현실 데이터 정보를 생성하고, 이를 개인용 증강현실 디바이스에 전송하여 실제 현장 이미지 영상과 함께 출력되도록 구성되고, 그리고
VR 시스템(200)과 연동하는 영상 카메라(100)에 의해 광산 내의 특정한 수송 차량(40)이 선택되면 그 수송 차량에 대한 운행 정보 뿐만 이나라, 현재 수송 차량(40)에 탑재되어 수송되는 수송 광석(25a)의 부피에 대한 3D 모델링을 수행하여 수송 광석 부피를 산출하고, 수송 광석 부피 정보를 포함한 가상 현실 데이터 정보가 개인용 증강현실 디바이스(300)에 전송되어 실제 차량 이미지 영상와 함께 출력되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 VR과 증강현실을 이용한 광산 측량 및 현장 감시 방법.
Method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that in order to carry out accurate 3D modeling of the ore pile (25) after bench blasting, the bench blasting is performed by the video camera (100) interlocking with the VR system (200) 3D rendering of the ore dummy 25 is performed to generate virtual reality data information for the ore dummy volume information and transmits it to the personal augmented reality device so that the real scene image Are configured to be output together, and
When the specific transportation vehicle 40 in the mine is selected by the video camera 100 interlocked with the VR system 200, only the transportation information for the transportation vehicle is obtained, and the transportation ore 25a to calculate the volume of transport ore, and the virtual reality data information including the transport ore volume information is transmitted to the personal augmented reality device 300 and is output together with the actual vehicle image image Mining survey and field monitoring using VR and augmented reality.
제5항에 있어서,
후속 벤치-컷 발파 설계에 따른 예정된 벤치 지형 변화 상태를 VR 시스템에서 처리하고 개인용 증강현실 디바이스인 AR 디바이스를 통하여 출력하면서 후속 벤치 예상 채광 광석 부피를 산정하여 가상 현실 데이터로서 출력하는 후속 벤치 예상 채광 광석 부피 산정(VR)/출력(AR) 단계(S2100);
후속 벤치 발파 단계(S2200);
실제 발파 채광된 광석 더미 부피 산출(VR)/출력(AR) 단계(S2300); 및
수송 차량 탑재 광석 산출(VR)/출력(AR) 단계(S2400)를 진행시키고서, 벤치 발파 후의 광석 더미에 대한 3D 모델링 결과로부터 산출되는 예상 수송 부피값, 수송 차량에 탑재되어 수송되는 광석의 부피에 대한 3D 모델링 결과로부터 산출되는 수송 광석 부피값들 사이의 연관성을 확인하기 위하여 비교 분석하는 단계(S2500)를 거친 다음에,
만일 오류가 존재한다면(오류 존재? : YES) 부피 산출 프로세스 오류 보정 단계(S2600)를 진행시키고,
그러하지 않는 경우라면(오류 존재? : NO), 상기 (S2100) 단계에서의 후속 벤치-컷 발파 설계에 따른 예정된 벤치 지형 변화 상태에 따른 예상 채광 광석 부피값과의 정확성을 확인함으로써 운송 차량 배치 스케쥴을 재산출 단계(S2700a) 또는 운송 차량 배치 스케쥴을 재산출 단계(S2700b)를 진행시키는 것을 특징으로 하는 VR과 증강현실을 이용한 광산 측량 및 현장 감시 방법.
6. The method of claim 5,
The following bench topographic change state according to the subsequent bench-cut blasting design is processed in the VR system and outputted through the AR device as a personal augmented reality device, and the subsequent bench estimated mining ore volume is calculated and output as virtual reality data. A volume calculation (VR) / output (AR) step S2100;
A subsequent bench blasting step (S2200);
Actual blasting mined ore pile volume calculation (VR) / output (AR) step S2300; And
(VR) / output (AR) step (S2400) on the transport vehicle, the predicted transport volume value calculated from the 3D modeling result of the ore pile after bench blasting, the volume of ore transported in the transport vehicle (S2500) in order to confirm the correlation between the transporting ore volume values calculated from the 3D modeling results of the 3D modeling result
If there is an error (existence of an error? YES), the volume calculation process error correction step S2600 is performed,
By checking the accuracy of the predicted mining ore volume value according to the predetermined bench top change state according to the subsequent bench-cut blasting design in the step S2100, (S2700a) or the transportation vehicle layout schedule is re-calculated (S2700b).
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