KR20180061929A - MOBILE 3D MAPPING SYSTEM OF RAILWAY FACILITIES EQUIPPED WITH DUAL LIDAR and 3D MAPPING METHOD USING THE SAME - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a mobile three-dimensional mapping system for a railway facility including dual radar and a three-dimensional mapping method using the same, capable of more quickly and accurately obtaining three-dimensional railway and facility information through an on-board oriented train detection method based on dual radar optimally arranged through a ground-oriented train detection method based on a track circuit. According to the present invention, the mobile three-dimensional mapping system includes: a casing installed at the rear end of the roof of a vehicle stored in a flat wagon and moving along a railway; radar installed to perform scanning from the rear surface of the casing to the rear side to obtain three-dimensional point cloud type scanning information about a railway facility; a main camera installed in the casing to obtain image information about the railway facility; and a GPS receiver installed in the casing to receive position information.

Description

듀얼 라이다를 구비한 철도시설물의 모바일 3D 맵핑시스템 및 이를 이용한 철도시설물의 3D 맵핑방법{MOBILE 3D MAPPING SYSTEM OF RAILWAY FACILITIES EQUIPPED WITH DUAL LIDAR and 3D MAPPING METHOD USING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a mobile 3D mapping system for railroad facilities having dual lidar, and a 3D mapping method for railroad facilities using the same.

본 발명은 철도시설물의 3D 정보 생성시스템에 관한 것으로, 특히 궤도회로 기반의 지상중심 열차검지 방식에서 최적 배치된 듀얼 라이다를 기반으로 하는 차상중심 열차검지방식에 의해 3차원 선로 및 시설물 정보를 보다 정확하고 신속하게 취득할 수 있도록 한 듀얼 라이다를 구비한 철도시설물의 모바일 3D 맵핑시스템 및 이를 이용한 철도시설물의 3D 맵핑방법에 관한 것이다. The present invention relates to a 3D information generating system for a railway facility, and more particularly, to a 3D information generating system for railway facilities, in which a three-dimensional railway and facility information is detected by a subway train centering method based on a dual rail, The present invention relates to a mobile 3D mapping system for a railway facility having a dual rail capable of accurately and promptly acquiring a 3D railway facility, and a 3D mapping method of railway facilities using the same.

최근 저탄소 녹색성장, 친환경 저에너지 기술개발이 전 세계 국가들의 중요 관심사항으로 대두되고 있는 상황에서 철도시스템은 도로교통이나 항공교통에 비해 높은 수송능력을 가지고 있으며, CO2를 포함한 온실가스 발생량이 적은 대표적인 저탄소 녹생성장 교통수단으로 국내/외적으로 각광을 받고 있다. In the situation that the recent low-carbon, green growth and eco-friendly low energy technology is emerging as an important concern of the world's national railway system it has a higher carrying capacity than road transport or air traffic, fewer greenhouse gas emissions, including CO 2 representative It is attracting domestic and foreign light as a low-carbon rust-producing field transportation means.

철도교통망의 성장을 더욱 가속시키기 위해서는 철도시스템 전반에 대한 효율성, 안전성, 편의성 증대가 요구되며, 운행 중에 있는 열차의 위치정보는 효율성ㅇ안전성 개선을 위한 핵심정보 중의 하나라고 할 수 있으며, 저비용 고효율적인 철도교통수단에 대한 요구 증대로 철도교통 위치검지 및 유지보수 시스템을 종합적이고 체계적으로 관리, 운영할 수 있는 기술개발 전략이 필요하다고 할 수 있다.In order to further accelerate the growth of the railway transportation network, it is required to increase the efficiency, safety, and convenience of the entire railway system. The location information of the trains in operation is one of the key information for improving the efficiency and safety. It is necessary to develop a technology development strategy that can systematically manage and operate railway traffic location detection and maintenance system with increasing demand for railway transportation.

최근 고속철도, 일반철도, 도시철도 열차 운행 중 정차역의 무정차 통과 및 역주행 등 1인 승무에 따른 안전사고가 다수 발생하고 있으며, 이를 예방하기 위해서는 기관사에게 정확하고 신뢰성 있는 열차위치 및 철도 시설물 정보(정차역, 주의구간 등)의 제공이 필요하고, 관제센터에서도 운행 중 열차의 상세 위치정보의 확인이 가능하여야 한다. In order to prevent such accidents, it is necessary to provide accurate and reliable train location information and railway facility information (stop station, train station, Etc.), and the control center should be able to confirm the detailed position information of the train during operation.

한편으로는 현재 국내외적으로 고속철도의 수요가 증대되고 있으며, 운행 정시성 확보를 위해 철도시설물의 유지보수 효율성 개선이 필요한 상황으로, 철도 시설물 이상 지점의 정확한 위치확인을 통해 유지보수 작업시간 단축 필요하기도 하다.On the other hand, the demand for high-speed railway is increasing both domestically and abroad, and it is necessary to improve the maintenance efficiency of railway facilities in order to secure the operation timing, and it is necessary to shorten the maintenance work time by checking the precise position of the railway facilities .

이와 같은 여러 가지 필요성에 의해 철도선로 및 시설물 유지보수, 열차제어, 안전, 관제/감시 등의 다양한 철도 분야에서 기존 관리체계보다 좀 더 효율적이고 체계적인 관리체계가 요구되고 있어 디지털화된 철도기반 정보구축이 요구되고 있다. Due to these various needs, a more efficient and systematic management system is required in various railway areas such as railway track and facility maintenance, train control, safety, control and monitoring, Is required.

따라서, 이와 같은 요구를 만족하기 위하여 보다 정확한 철도기반 정보취득 및 구축 시스템과 구축된 정보의 체계화된 운영관리를 위한 운영시스템을 개발함으로써 철도선로 및 시설물 관리의 효율성을 향상시키는 것이 중요하다. Therefore, it is important to improve the efficiency of railway and facility management by developing more accurate railway - based information acquisition and construction system and operating system for structured operation management of constructed information in order to satisfy such demand.

이에 따라 정확성 및 효율성 향상을 위해 궤도회로 기반의 지상중심 열차검지 방식에서 센서 기반의 차상중심 열차검지방식으로, 1차원 선로 및 시설물 정보에서 3차원 선로 및 시설물 정보로 변환된 철도교통 위치검지기술을 개발하는 것이 절실한 실정이다. In order to improve the accuracy and efficiency, railway traffic locating technology, which is converted from three - dimensional line and facility information from one - dimensional line and facility information to sensor based traction center train detection method in terrestrial center train detection method based on track circuit It is an urgent matter to develop.

한국공개특허공보 제2012-0005360호(2012.01.16)Korean Patent Publication No. 2012-0005360 (Jan. 16, 2012)

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 궤도회로 기반의 지상중심 열차검지 방식에서 최적 배치된 듀얼 라이다를 기반으로 하는 차상중심 열차검지방식에 의해 3차원 선로 및 시설물 정보를 보다 정확하고 신속하게 취득할 수 있도록 한 듀얼 라이다를 구비한 철도시설물의 모바일 3D 맵핑시스템 및 이를 이용한 철도시설물의 3D 맵핑방법을 제공하는데 있다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide an on-board center-based train detection method based on a dual-rail, A mobile 3D mapping system for a railway facility having a dual rail which can acquire three-dimensional line and facility information more accurately and quickly, and a 3D mapping method of railway facilities using the same.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 철도시설물의 모바일 3D 맵핑시스템은, 평판 화차에 실린 상태로 철도 선로를 따라 이동할 수 있도록 한 이동용 차량의 지붕 후단부에 장착되는 케이싱과; 상기 케이싱의 후면에서 후방을 향해 스캔하도록 설치되어 철도시설물에 대한 3D 포인트 클라우드 형태의 스캐닝 정보를 취득하는 라이다와; 상기 케이싱에 설치되어 철도시설물에 대한 영상정보를 취득하는 메인 카메라와; 상기 케이싱에 설치되어 위치정보를 수신할 수 있도록 한 GPS 수신기를 포함하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a mobile 3D mapping system for a railroad facility, the system including: a casing mounted on a rear end of a roof of a moving vehicle mounted on a flat lattice, A scanner installed to scan rearwardly from a rear surface of the casing to acquire scanning information in the form of a 3D point cloud for a railroad facility; A main camera installed in the casing for acquiring image information on a railway facility; And a GPS receiver installed in the casing and capable of receiving position information.

여기서, 상기 라이다는 상기 케이싱의 후면 좌편과 우편에 두 개 한 쌍의 듀얼 타입으로 배치된 제1라이다와 제2라이다로 구비되고, 상기 제1라이다와 제2라이다의 스캔범위가 운행 중인 선로에서 중첩되도록 하여 2배 밀도의 스캐닝 정보를 취득하는 것을 특징으로 할 수 있다. Here, the above-mentioned Lada is provided on the left side of the rear surface of the casing and in the first and second Lada pairs arranged in a pair of two pairs, and the scan range of the first Lada and the second Lada The scanning information is obtained by superimposing the scanning information on the traveling line.

또한, 상기 제1라이다와 제2라이다는 각각 정후방 기준으로 좌측과 우측으로 비스듬히 벌어진 형태로 배치되어 스캔범위가 운행 중인 선로에서 중첩되도록 하되, 반대편 방향의 선로까지 스캔범위가 이르도록 하여 상행선이나 하행선 모두를 운행하지 않고 어느 한 선로에서만 전진 및 후진 이동에 의하여 양방향 선로 구간의 철도시설물 정보를 취득할 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the first and second ratios are arranged so as to be inclined obliquely to the left and right sides in the forward and backward directions, respectively, so that the scan range is overlapped in the operating line, It is possible to acquire the railway facility information of the bidirectional railway section by forward and backward movement on only one of the railway lines without operating both the uphill railway and the downhill railway.

또한, 상기 케이싱은 전측부와 후측부로 이루어지되, 상기 전측부는 사각박스 형상으로 이루어지며, 상기 후측부는 상기 전측부와 비교하여 좌우폭을 줄일 수 있도록 양단부가 요입되어 이루어진 요입부와, 상기 요입부에서 정후방 기준으로 좌측과 우측으로 비스듬히 벌어지는 방향을 향해 돌출되어 끝단부에 상기 제1라이다와 제2라이다가 설치되는 돌출부를 구비하되 상기 돌출부의 끝단부는 상기 전측부의 좌측벽과 후측벽에서 좌측 및 우측으로 돌출되지 않는 범위 내에서 형성된 것을 특징으로 할 수 있다. The casing includes a front portion and a rear portion, wherein the front portion is formed in a rectangular box shape, the rear portion includes a concave portion formed by recessing both ends so as to reduce the width of the front portion in comparison with the front portion, And a protrusion protruding toward an obliquely widening direction to the left and right sides in terms of the forward and backward reference in the concave portion and provided with the first ladder and the second ladder at an end portion thereof, And may be formed within a range not protruding leftward and rightward from the rear side wall.

또한, 상기 메인 카메라는, 전방의 영상정보를 취득하는 제1메인 카메라와, 후방의 영상정보를 취득하는 제2메인 카메라와, 좌측방의 영상정보를 취득하는 제3메인 카메라와, 우측방의 영상정보를 취득하는 제4메인 카메라로 구비된 것을 특징으로 할 수 있다. The main camera further includes a first main camera for acquiring front image information, a second main camera for acquiring rear image information, a third main camera for acquiring image information of the left room, And a fourth main camera for acquiring the first main camera.

또한, 상기 케이싱은 전측부와 후측부로 이루어지되, 상기 전측부는 사각박스 형상으로 이루어지고, 상기 후측부는 상기 전측부의 상면과 연하여 하방으로 경사진 경사면을 포함하되, 상기 경사면에 돌출된 형태로 전측면과 후측면, 좌측면과 우측면을 구비한 사각뿔대 형상의 돌출지지부가 형성되며, 상기 제1메인 카메라는 상기 케이싱의 전측부 전면에 설치되고, 상기 제2메인 카메라와, 상기 제3메인 카메라와, 상기 제4메인 카메라는 각각 상기 돌출부의 후측면, 상기 돌출부의 좌측면, 상기 돌출부의 우측면에 설치되어 상기 제1라이다와 제2라이다의 중간 지점에서 간섭을 피하면서 집중 배치된 것을 특징으로 할 수 있다. The casing includes a front portion and a rear portion, wherein the front portion has a rectangular box shape, and the rear portion includes an inclined surface that is inclined downward along the upper surface of the front portion, Wherein the first main camera is installed on the front side of the casing, the second main camera, the second main camera, the second main camera, and the second main camera, The third main camera and the fourth main camera are provided on the rear surface of the protrusion, the left surface of the protrusion, and the right surface of the protrusion, respectively, to avoid interference at the midpoint between the first and second ratios And can be characterized by being concentratedly disposed.

또한, 상기 라이다와, 상기 메인 카메라와, 상기 GPS 수신기와 연동하여 이들로부터 데이터를 제공받으며 이들의 작동을 제어하는 제어기는 상기 차량에 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다. The main camera and the controller may be installed in the vehicle in cooperation with the GPS receiver and receiving data from the main camera and the GPS receiver and controlling the operation of the main camera and the GPS receiver.

또한, 상기 차량 전면과, 후면과, 좌측면과, 우측면에는 각각 차량 주변 하측의 전방, 후방, 좌측방, 우측방 영상정보를 취득하기 위하여 각각 180도 내지 190도의 수평화각을 갖는 제1보조 카메라, 제2보조 카메라, 제3보조 카메라, 제4보조 카메라가 설치되며, 제1보조 카메라, 제2보조 카메라, 제3보조 카메라, 제4보조 카메라가 취득한 영상정보와 상기 메인 카메라가 취득한 영상정보를 융합하여 사각지대를 제거할 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다. In order to acquire the forward, backward, leftward, and rightward image information on the lower side of the vehicle, a first auxiliary camera having a horizontal angle of view of 180 degrees to 190 degrees is provided on the front, back, left, , A second auxiliary camera, a third auxiliary camera, and a fourth auxiliary camera. The image information acquired by the first auxiliary camera, the second auxiliary camera, the third auxiliary camera, the fourth auxiliary camera, and the image information acquired by the main camera So that the dead zone can be removed.

또한, 상기 제2보조 카메라와 제3보조 카메라는 각각 차량의 좌측 백미러 하면과 우측 백미러 하면에서 좌측방 하부와 후측방 하부를 향하여 설치된 것을 특징으로 할 수 있다. The second auxiliary camera and the third auxiliary camera are respectively installed on the left rear mirror lower side and the right rear mirror lower side of the vehicle toward the lower left side and the lower rear lower side of the vehicle.

또한, 상기 케이싱 또는 차량에는 INS(Intertial Navigation System, 관성항법장치)와, DMI(Distance Measuring Instrument, 주행거리 측정장치)가 더 설치된 것을 특징으로 할 수 있다. Further, the casing or the vehicle may be further provided with an INS (Interactive Navigation System) and a DMI (Distance Measuring Instrument).

한편, 본 발명에 의한 철도시설물의 3D 맵핑방법은 제1라이다와 제2라이다를 통해 취득한 2채널의 스캐닝 정보를 융합하여 융합형 LAS RAW 데이터를 생성하는 단계와; 상기 GPS 수신기와 INS 및 DMI에서 취득한 방향, 위성수, 위성배치 정보를 포함하는 위치정보 데이터에 대하여 이를 국토지리정보원의 상시관측소에서 제공하는 DGPS 위치정보 데이터와의 비교를 통해 보정하는 단계와; 융합형 LAS RAW 데이터와 보정된 위치정보 데이터를 융합하여 LAS 데이터를 생성하는 단계와; LAS 데이터를 국가표준도와 중첩하여 맵핑 데이터를 생성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 이루어진다.Meanwhile, a 3D mapping method of a railway facility according to the present invention includes: merging two-channel scanning information obtained through the first and second lines to generate convergent LAS RAW data; Correcting the position information data including directions, satellite numbers, and satellite positioning information acquired from the GPS receiver, INS and DMI through comparison with DGPS position information data provided by a regular observation station of the Terrestrial Geographic Information Source; Generating LAS data by fusing fusion type LAS RAW data and corrected position information data; And generating mapping data by superimposing the LAS data on the national standard.

본 발명에 의한 철도시설물의 모바일 3D 맵핑시스템은 궤도회로 기반의 지상중심 열차검지 방식에서 최적 배치된 듀얼 타입의 라이다를 기반으로 하는 차상중심 열차검지방식에 의해 3차원 선로 및 시설물 정보를 보다 정확하고 신속하게 취득할 수 있는 장점이 있다.The mobile 3D mapping system of a railway facility according to the present invention is capable of detecting three-dimensional track and facility information more precisely by means of a coach detection system based on a dual-type radar that is optimally placed in a ground- And can acquire it quickly.

또한, 본 발명은 듀얼 타입으로 설치된 라이다와 사방의 영상정보를 취득하는 메인 카메라의 상호 보완 작용에 의해 고품질의 데이터를 취득할 수 있다. Further, according to the present invention, high-quality data can be acquired by the complementary action of the main camera for acquiring the image information of the lidar and the four sides of the dual type.

또한, 본 발명은 듀얼 타입으로 설치된 라이다와 사방의 영상정보를 취득하는 메인 카메라에 더해 차량 둘레 주변 하측의 영상정보를 취득하는 4개의 보조 카메라를 조합함으로써 영상정보의 사각지대를 제거할 수 있다.In addition, in the present invention, a blind spot of image information can be removed by combining a main camera for acquiring image information of a lidar and a four-way installed in a dual type, and four auxiliary cameras for acquiring image information of a lower peripheral side of the vehicle .

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 철도시설물의 모바일 3D 맵핑시스템의 사용상태도
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 철도시설물의 모바일 3D 맵핑시스템의 사시도
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 철도시설물의 모바일 3D 맵핑시스템의 평면도
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 철도시설물의 모바일 3D 맵핑시스템에서 주요구성을 설명하기 위한 측면사시도
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 철도시설물의 모바일 3D 맵핑시스템에서 주요구성을 설명하기 위한 후방사시도
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 철도시설물의 모바일 3D 맵핑시스템의 구성도
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 철도시설물의 모바일 3D 맵핑시스템에서 듀얼 라이다의 구성에 의한 작용을 설명하기 위한 비교 참조도
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 철도시설물의 모바일 3D 맵핑시스템에서 듀얼 라이다의 스캔 밀도의 향상 및 스캔 영역의 확대 효과를 설명하기 위한 비교 참조도
도 9 내지 도 16은 본 발명의 실시예에 의한 철도시설물의 모바일 3D 맵핑시스템을 사용하여 3D 맵핑 데이터를 생성하는 과정을 설명하기 위한 일련의 참조도1 is a diagram illustrating a state of use of a mobile 3D mapping system of a railway facility according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of a mobile 3D mapping system of a railway facility according to an embodiment of the present invention.
3 is a plan view of a mobile 3D mapping system of a railway facility according to an embodiment of the present invention.
4 is a side perspective view for explaining a main configuration in a mobile 3D mapping system of a railway facility according to an embodiment of the present invention;
5 is a rear perspective view for explaining a main configuration in a mobile 3D mapping system of a railway facility according to an embodiment of the present invention;
6 is a block diagram of a mobile 3D mapping system of a railway facility according to an embodiment of the present invention
FIG. 7 is a comparative reference diagram for explaining the operation of the dual ladder in the mobile 3D mapping system of railway facilities according to the embodiment of the present invention.
8 is a comparative reference diagram for explaining the scan density improvement and the scan area enlargement effect of dual ladder in a mobile 3D mapping system of a railway facility according to an embodiment of the present invention.
9 to 16 are a series of reference diagrams for explaining a process of generating 3D mapping data using a mobile 3D mapping system of a railway facility according to an embodiment of the present invention

첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 의한 철도시설물의 모바일 3D 맵핑시스템에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.A mobile 3D mapping system for railway facilities according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It is to be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are enlarged to illustrate the present invention, and are actually shown in a smaller scale than the actual dimensions in order to understand the schematic structure.

또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Also, the terms first and second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. On the other hand, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 철도시설물의 모바일 3D 맵핑시스템의 사용상태도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 철도시설물의 모바일 3D 맵핑시스템의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 철도시설물의 모바일 3D 맵핑시스템의 평면도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 철도시설물의 모바일 3D 맵핑시스템에서 주요구성을 설명하기 위한 측면사시도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 철도시설물의 모바일 3D 맵핑시스템에서 주요구성을 설명하기 위한 후방사시도이다. 그리고 도 6은 본 발명의 실시예에 의한 철도시설물의 모바일 3D 맵핑시스템의 구성도이다. 2 is a perspective view of a mobile 3D mapping system of a railroad facility according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a view illustrating a mobile 3D mapping system of a railroad facility according to an embodiment of the present invention. 4 is a side perspective view for explaining a main configuration in a mobile 3D mapping system of a railway facility according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a side elevational view of a mobile 3D mapping system of a railway facility according to an embodiment FIG. 2 is a rear perspective view illustrating a main configuration in a mobile 3D mapping system of a railway facility according to the present invention; FIG. And FIG. 6 is a block diagram of a mobile 3D mapping system of a railway facility according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 철도시설물의 모바일 3D 맵핑시스템(100)은 이동용 차량(110)과, 케이싱(120)과, 철도시설물에 대한 3D 포인트 클라우드 형태의 스캐닝 정보를 취득하기 위한 듀얼 타입의 제1라이다(130a) 및 제2라이다(130b)와, 사방의 영상정보를 취득하기 위한 제1메인 카메라(140a) 내지 제4메인 카메라(140d)와, 위치정보를 수신하는 GPS 수신기(150), INS(Intertial Navigation System, 관성항법장치), DMI(Distance Measuring Instrument, 주행거리 측정장치)와, 상기 메인 카메라들을 보조하여 사각지대를 제거하고 차량 주변 하측의 영상정보를 취득하기 위한 제1보조 카메라(160a) 내지 제4보조 카메라(160d)를 포함하여 이루어진다. As shown, the mobile 3D mapping system 100 of a railway facility according to an embodiment of the present invention acquires 3D point cloud-type scanning information about a moving vehicle 110, a casing 120, and a railway facility, A first main camera 140a to a fourth main camera 140d for acquiring image information on all sides and a second main camera 140b for receiving the position information (GPS) receiver 150, an INS (Intertial Navigation System), a DMI (Distance Measuring Instrument), and a main control unit The first sub camera 160a to the fourth sub camera 160d.

이같은 본 발명의 실시예에 의한 철도시설물의 모바일 3D 맵핑시스템은 최적의 방사각도로 이격 배치된 듀얼 타입의 제1라이다(130a) 및 제2라이다(130b)를 기반으로 하여 3차원의 선로 및 시설물 정보를 보다 정확하고 신속하게 취득할 수 있도록 구성된다.The mobile 3D mapping system of the railway facility according to the embodiment of the present invention is a dual-type first RL (130a) and a second RL (130b) spaced apart at an optimal radiation angle, And the facility information can be acquired more accurately and quickly.

이하, 상기 각 구성요소들을 중심으로 본 발명의 실시예에 의한 철도시설물의 모바일 3D 맵핑시스템에 대해 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the mobile 3D mapping system of the railway facility according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the respective components.

상기 제1라이다(130a)와 제2라이다(130b)는 철도시설물에 대한 3D 포인트 클라우드 형태의 스캐닝 정보를 취득하는 역할을 하는 것으로 본 발명에서 가장 핵심적인 구성요소이다. 상기 제1라이다(130a)와 제2라이다(130b)는 각각 케이싱(120)의 후면 좌편과 우편에 설치되고 제1라이다(130a)와 제2라이다(130b)의 스캔범위가 운행 중인 선로에서 중첩되도록 하여 2배 밀도의 스캐닝 정보를 취득할 수 있도록 하는데 주목할 수 있다. 이를 위해 상기 제1라이다(130a)와 제2라이다(130b)는 각각 정후방 기준으로 좌측과 우측으로 비스듬히 벌어진 형태로 배치되어 스캔범위가 운행 중인 선로에서 중첩되도록 한다. 그리고 여기에서 그치지 않고 도 7의 (c)에 도시된 것처럼 반대편 방향의 선로까지 스캔범위가 이르도록 한다. 이같은 구성에 의하면 도 7의 (a), (b)나 도 8의 좌측에 도시된 싱글 타입 라이다의 운용 상태와 달리 운행 중인 선로에 대해서는 2배 밀도의 스캐닝 정보를 취득할 수 있는데다 스캔범위가 확장되어 상행선이나 하행선 모두를 운행하지 않고 어느 한 선로에서만 전진 및 후진 이동에 의하여 양방향 선로 구간의 철도시설물 정보를 취득하는 것이 가능해진다. 이같은 듀얼 타입의 제1라이다(130a)와 제2라이다(130b)는 포인트 클라우드 형상, 반사강도, 다중 반사를 활용하여 개체를 식별하게 되고 야간에도 데이터 취득이 가능하며 3차원 좌표 추출 시간이 비교적 짧고 별도 작업이 필요 없다는 장점이 있다. 또한 주변 객체의 영향이 적다는 장점도 있다.The first RL 130a and the second RL 130b are the core components of the present invention to acquire the 3D point cloud-type scanning information for the railway facilities. The first RL 130a and the second RL 130b are installed on the left and rear sides of the rear surface of the casing 120 respectively and the scan ranges of the first RL 130a and the second RL 130b are operated So that it is possible to acquire the scanning information of double density. For this purpose, the first RL 130a and the second RL 130b are disposed at an oblique angle to the left and right sides of the forward and backward directions, respectively, so that the scan ranges are superimposed on the operating line. Here, the scanning range is extended to the line in the opposite direction as shown in Fig. 7 (c). According to such a configuration, unlike the operating states of the single-type L-ary shown in Figs. 7A and 7B and the left side of Fig. 8, it is possible to obtain scanning information of twice the density for a line in operation, It is possible to acquire the railway facility information of the bidirectional railway section by forward and backward movement on any one of the railway lines without operating the uphill or downhill railway. The first and second dual-type LRs 130a and 130b identify the object by utilizing the shape of the point cloud, the reflection intensity, and the multiple reflection, and can acquire data at night, and the three- The advantage is that it is relatively short and does not require any extra work. There is also an advantage that the influence of nearby objects is small.

이같은 듀얼 타입의 제1라이다(130a)와 제2라이다(130b)가 최적의 방사각도와 간격으로 배치되기 위해서 이들을 지지하는 케이싱(120)의 구성이 매우 중요하다. 상기 케이싱(120)은 상기 제1라이다(130a)와 제2라이다(130b), 제1메인 카메라(140a) 내지 제4메인 카메라(140d), GPS 수신기(150), 상기 INS를 하나의 모듈 형태로 용이하게 설치할 수 있도록 구비된다. The configuration of the casing 120 supporting the dual type first R 130a and the second R 130b in order to arrange them at the optimum radiation angle and spacing is very important. The casing 120 includes a first main camera 140a to a fourth main camera 140d, a GPS receiver 150, and an INS 140b. The first main camera 140a to the fourth main camera 140d, And can be easily installed in a module form.

이를 위해 상기 케이싱(120)은 상기 케이싱(120)은 전측부(120a)와 후측부(120b)로 이루어지되, 상기 전측부(120a)는 사각박스 형상으로 이루어져 상면에 GPS 수신기(150)가 설치되도록 하며, 상기 후측부(120b)는 상기 전측부(120a)와 비교하여 좌우폭을 줄일 수 있도록 양단부가 전측부(120a)의 측벽(123)으로부터 요입되어 이루어진 요입부(124)와, 상기 요입부(124)에서 정후방 기준으로 좌측과 우측으로 비스듬히 벌어지는 방향을 향해 돌출되어 끝단부에 상기 제1라이다(130a)와 제2라이다(130b)가 설치되는 돌출부(124a)를 구비한다. 여기서 상기 돌출부(124a)의 끝단부는 상기 전측부(120a)의 측벽(123)보다 넓게 외측으로 돌출되지 않는 범위 내에서 형성된다. 이같은 돌출부(124a)의 형성에 의해 상기 제1라이다(130a)와 제2라이다(130b)의 방사각도 및 배치간격이 설정되며 특히 상기 돌출부(124a)의 끝단부가 상기 케이싱(120)의 전측부(120a)의 폭을 초과하여 좌측이나 우측으로 혹은 우측으로 돌출되지 않도록 요입부(124) 상에 설치되어 있으므로 선로 상에서 이동할 때 공기 중에 섞여 있는 미세먼지나 오염물질이 제1라이다(130a)와 제2라이다(130b)에 미치는 영향을 획기적으로 줄일 수 있게 된다. 여기서 상기 돌출부(124a)에 설치되는 제1라이다(130a)와 제2라이다(130b)의 전면(131)은 오염되는 것을 방지하기 위해 자가 세정 기능을 위한 자가 복원용 고분자 복합체로 코팅되는 것이 바람직하다. 상기 고분자 복합체는 폴리머막으로 형성된 마이크로캡슐과, 상기 마이크로캡슐의 내부에 수용된 소수성 액체와, 상기 마이크로캡슐에서 외부로 돌기된 탄소나노튜브를 포함하여 이루어진다. 그리고 상기 마이크로캡슐은 크기가 20 ~ 1,000 마이크로미터이며, 상기 소수성 액체는 초발수성 소수성 액체로 구비된다. 이에 대한 상세한 기술은 한국등록특허공보 제1449248호(2014.10.01.)에 상세히 기술되어 있으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.To this end, the casing 120 includes a front portion 120a and a rear portion 120b. The front portion 120a is formed in a rectangular box shape, and a GPS receiver 150 is installed on the upper surface of the casing 120 The rear portion 120b includes a recessed portion 124 having both ends recessed from the side wall 123 of the front portion 120a so as to reduce the width of the front portion 120a as compared with the front portion 120a, And protruding portions 124a protruding toward the left and right diagonally from the front and rear sides of the base plate 124 and provided with the first and second L-bars 130a and 130b at the ends thereof. The end of the protrusion 124a is formed within a range that does not protrude outward beyond the side wall 123 of the front portion 120a. The radial angle and the spacing of the first L a 130a and the second L a R b are set by the formation of the protrusions 124a. (130a) of fine dust or contaminants mixed in the air when moving on the line is installed on the recessed portion (124) so as not to protrude leftward, rightward, or rightward beyond the width of the side portion (120a) And the second RL 130b can be remarkably reduced. Here, the front surface 131 of the first LR a 130a and the second L R a 130b provided on the protrusion 124a are coated with a polymer composite for self-recovery for self-cleaning function to prevent contamination desirable. The polymer composite includes a microcapsule formed of a polymer film, a hydrophobic liquid accommodated in the microcapsule, and carbon nanotubes protruding outward from the microcapsule. The microcapsules are 20 to 1,000 micrometers in size, and the hydrophobic liquid is a super-hydrophobic hydrophobic liquid. A detailed description thereof is described in detail in Korean Patent Publication No. 1449248 (Oct. 1, 2014), and thus a detailed description thereof will be omitted.

또한, 상기 케이싱(120)의 후측부(120b)는 사각박스 형상을 갖는 상기 전측부(120a)의 상면과 연하는 면이 하방으로 경사진 경사면(125)을 포함한다. 이같은 경사면(125)에는 돌출된 형태로 전측면(141a)과 후측면(141b), 좌측면(141c)과 우측면(141d)을 구비한 사각뿔대 형상의 돌출지지부(141)가 더 형성된다. 이같은 돌출지지부(141)의 구성에 따르면, 상기 제1메인 카메라(140a)는 케이싱(120)의 전측부(120a) 전면에 설치되고, 상기 제2메인 카메라(140b)와, 상기 제3메인 카메라(140c)와, 상기 제4메인 카메라(140d)는 각각 상기 돌출지지부(141)의 후측면(141b), 상기 돌출지지부(141)의 좌측면(141c), 상기 돌출지지부(141)의 우측면(141d)에 설치되어 상기 제1라이다(130a)와 제2라이다(130b)의 중간 지점에서 간섭을 피하면서 집중 배치될 수 있도록 해준다. 이같은 집중 배치 구성에 의하면 사방의 영상정보를 취득하는 메인 카메라의 사각지대를 최소화할 수 있는 것이다. The rear portion 120b of the casing 120 includes an inclined surface 125 that is inclined downward from a top surface of the front portion 120a having a rectangular box shape. The inclined surface 125 is further formed with protruding support portions 141 in a protruded shape and having a front surface 141a and a rear surface 141b, a left surface 141c and a right surface 141d. The first main camera 140a is installed on the front surface of the front portion 120a of the casing 120 and the second main camera 140b, The first main camera 140c and the fourth main camera 140d are respectively disposed on the rear side 141b of the protruding support 141, the left side 141c of the protruding support 141, 141d so that they can be concentratedly disposed while avoiding interference at the midpoint between the first R 130a and the second R 130b. According to such a concentrated configuration, the blind spot of the main camera for acquiring image information of all directions can be minimized.

이같이 상기 메인 카메라가 설치되면 상기 제1라이다(130a)와 제2라이다(130b)가 갖는 단점을 상당 부분 보완할 수 있다. 즉, 색상 차이, 음영 차이를 활용하여 제1라이다(130a) 및 제2라이다(130b)에 의해서는 정확도가 떨어지는 엣지(edge) 추출의 정확도를 높이고, 제1라이다(130a) 및 제2라이다(130b)로서는 불가한 색상(RGB) 식별이 가능해진다. When the main camera is installed in this way, the disadvantages of the first RL 130a and the second RL 130b can be largely compensated for. That is, by using the difference in color and shade, the accuracy of edge extraction, which is less accurate, can be improved by the first RL 130a and the second RL 130b, (R, G, B) that can not be used as the second row 130b.

한편, 상기 메인 카메라를 보조하기 위해 차량(110) 전면과, 후면과, 좌측면과, 우측면에서 각각 차량(110)의 전방과, 후방과, 좌측방과, 우측방의 영상을 취득하기 위하여 180도 내지 190도의 수평화각을 갖는 제1보조 카메라(160a), 제2보조 카메라(160b), 제3보조 카메라(160c), 제4보조 카메라(160d)가 설치된다. 이같은 보조 카메라들은 주로 차량(110)의 둘레부 하방의 영상정보를 취득하는 역할을 하는데, 주목할 점은 상기 제3보조 카메라(160c)와 제4보조 카메라(160d)가 차량(110)의 백미러 하면에 설치되어 좌측방과 우측방의 하방을 각각 조사하여 영상을 취득하기 때문에 메인 카메라만으로는 가장 취득하기 어려운 좌측방과 우측방의 하방 지점 영상정보까지도 취득할 수 있는 것이다. 이같이 보조 카메라를 통해 취득한 영상정보는 상기 메인 카메라에서 취득한 영상정보와 융합되어 영상정보를 취득할 때 발생하는 사각지대를 없앨 수 있다.On the other hand, in order to assemble the main camera, in order to obtain images of the front, rear, left, and right sides of the vehicle 110 on the front, rear, left, and right sides of the vehicle 110, A first auxiliary camera 160a, a second auxiliary camera 160b, a third auxiliary camera 160c and a fourth auxiliary camera 160d having a horizontal angle of view of 190 degrees are installed. It is noted that the third auxiliary camera 160c and the fourth auxiliary camera 160d are provided in a rearview mirror of the vehicle 110, So that it is possible to acquire the downward point image information of the left room and the right room which are hard to obtain with only the main camera. Thus, the image information acquired through the auxiliary camera can be eliminated from blind spots generated when the image information is acquired by merging with the image information acquired by the main camera.

상기 GPS 수신기(150)는 상기 케이싱(120) 전측부(120a) 상면에 설치되어 위치정보를 수신할 수 있도록 한다. The GPS receiver 150 is installed on an upper surface of the front portion 120a of the casing 120 to receive position information.

상기 INS(Intertial Navigation System, 관성항법장치)와, DMI(Distance Measuring Instrument, 주행거리 측정장치)가 더 설치되어 상기 GPS 수신기(150)에 의한 위치정보를 더욱 정확하게 보정할 수 있도록 한다. The INS (Intertial Navigation System) and the DMI (Distance Measuring Instrument) are further provided to more accurately correct the position information by the GPS receiver 150.

상기 제어기는 도 6에서 볼 수 있는 것처럼 제1라이다(130a) 및 제2라이다(130b)를 포함하여 메인 카메라, GPS 수신기(150), INS, DMI, 보조 카메라와 연동하여 이들이 취득한 데이터를 중앙에서 제공받으며, 이들을 보정 및 융합하여 최종 맵핑 데이터를 생성한 후 철도시설물 정보구축 소프트웨어로 전달하는 역할을 한다. 그리고 상기 각 구성요소들의 작동을 제어하는 역할도 하게 된다. 이같은 제어기는 차량(110)에 설치되는 것이 운용 측면에서 바람직하다. 이처럼 상기 차량(110)에 제어기가 설치되는 경우 상기 이동용 차량(110)까지 본 발명에 의한 철도시설물의 모바일 3D 맵핑시스템의 구성요소로 포함된다. As shown in FIG. 6, the controller includes a first RL 130a and a second RL 130b. The controller interlocks with the main camera, the GPS receiver 150, the INS, the DMI, And provides the final mapping data to the railway facility information building software after correcting and fusing them. And also controls the operation of each of the components. Such a controller is preferably installed in the vehicle 110 from the viewpoint of operation. When the controller 110 is installed in the vehicle 110, the mobile vehicle 110 is included in the mobile 3D mapping system of the railway facility according to the present invention.

계속해서 아래에서는 전술된 본 발명의 실시예에 의한 철도시설물의 모바일 3D 맵핑시스템을 사용하여 맵핑 데이터를 생성하는 철도시설물의 3D 맵핑방법에 대해 설명한다. A 3D mapping method of railway facilities for generating mapping data using the mobile 3D mapping system of railway facilities according to the embodiment of the present invention will be described below.

본 발명의 실시예에 의한 철도시설물의 3D 맵핑방법은 먼저, 도 9 및 도 13에 도시된 것처럼 중첩된 스캔 영역을 갖는 제1라이다(130a)와 제2라이다(130b)를 통해 3D 포인트 클라우드 형태로 취득한 2채널의 스캐닝 정보를 도 14 및 도 15에 도시된 것처럼 융합하여 융합형 LAS RAW 데이터를 생성한다. 이같은 융합형 LAS RAW 데이터는 상기 제1라이다(130a)와 제2라이다(130b) 간 중첩된 영역에 의해 만들어진 2배 밀도의 스캐닝 정보를 포함하고 있기 때문에 운행 중인 선로를 중심으로 보다 정밀한 고품질의 중간 결과물을 얻을 수 있다. A 3D mapping method of a railway facility according to an embodiment of the present invention is a method for mapping a 3D facility of a railway facility to a 3D point by a first R a (130 a) and a second R a (130 b) having overlapping scan areas as shown in FIGS. 9 and 13 The two-channel scanning information obtained in the form of a cloud is fused as shown in Figs. 14 and 15 to generate fusion LAS RAW data. Since the convergence type LAS RAW data includes the scanning information of double density formed by the overlapped areas between the first LAS 130a and the second LAS 130b, Can be obtained.

또한, 상기 GPS 수신기(150)와 INS 및 DMI에서 취득한 방향, 위성수, 위성배치 정보를 포함하는 위치정보 데이터에 대하여 도 10 내지 도 12에 도시된 것처럼 국토지리정보원의 상시관측소에서 제공하는 DGPS 위치정보 데이터와의 비교를 통해 보정한다. 이때 SBET(Smoothed Best Estimated Trajectory) 위치정확도, 자세정보 위성 수신상태(평면/표고, Roll, Pitch, Heading, GPS PDOP)에 대한 오차기준은 국토지리정보원의 "차량(110)기반 멀티센서 측량시스템 제도화연구(2010)"에 제시된 오차기준을 적용한다. 또한 철도구간에 해당하는 지역에 따라 국토해양부 국토지리정보원에서 제공하는 상시관측소 GPS의 상시 관측 데이터를 기준 데이터로 다운로드하여 사용하며 GPS 수신기(150)가 취득한 위치정보와 INS 및 DMI 취득한 데이터를 융합한 수치를 대입하여 정밀도 후보정 처리한다. 참고로, 도 10은 상시관측소 기준좌표입력 및 DGPS 전처리 과정을 나타낸 그래프이고, 도 11은 방향 및 위성수, 위성배치(Roll, Pitch, Heading, PDOP)의 정밀도를 확인하고 있는 과정을 나타낸 그래프이며, 후보정 전, 후의 최종 경로 산정(SBET) 결과를 나타낸 그래프이다. Also, as shown in FIGS. 10 to 12, the position information data including the direction, the number of satellites, and the satellite positioning information acquired from the GPS receiver 150, INS and DMI, and the DGPS position provided by the regular observation station of the Terrestrial Geographical Information Source And is corrected through comparison with the information data. In this case, the error criterion for SBET (Smoothed Best Estimated Trajectory) position accuracy, satellite attitude information (plane / elevation, roll, pitch, heading, GPS PDOP) (2010) ". In addition, according to the area corresponding to the railroad section, the regular observation data of the GPS station provided by the Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs is downloaded and used as reference data, and the location information acquired by the GPS receiver 150 is fused with the data acquired by the INS and DMI Substitute numerical values to perform post-precision processing. FIG. 10 is a graph illustrating a process of inputting reference coordinates of a regular observation station and a DGPS preprocessing process, FIG. 11 is a graph showing a process of checking the accuracy of directions and satellites, satellite positioning (Roll, Pitch, Heading, PDOP) , And the final path calculation (SBET) results before and after the finalization.

이후, 위 전술된 과정을 통해 생성된 융합형 LAS RAW 데이터와 보정된 위치정보 데이터를 융합하여 3D LAS 데이터를 생성한다. 그리고 나서 보정 완료된 LAS 데이터를 도 16에 도시된 것처럼 국가표준도와 중첩함으로써 맵핑 데이터를 생성한다. Then, the 3D LAS data is generated by fusing the convergent LAS RAW data generated through the above-described process and the corrected position information data. Then, the corrected LAS data is superimposed on the national standard as shown in FIG. 16 to generate mapping data.

이로써 목표로 했던 3D 맵핑 데이터 생성이 완료된다. 이렇게 생성된 3D 맵핑 데이터는 철도시설물 정보구축 소프트웨어에 의해 토공, 터널 및 교량을 포함하는 노반별 구조에 따라 기준 단면을 생성하고, 상기 기준 단면을 이용하여 노반 시설물, 궤도 시설물, 송변전 시설물 및 전차선로 시설물 등의 철도 시설물을 추출하게 된다. 그리고 철도 시설물의 위치 특성에 따라 포인트 클라우드가 위치한 영역을 공간적으로 구별하게 된다.Thus, the target 3D mapping data generation is completed. The generated 3D mapping data is used to generate a reference section in accordance with the structure of the roadbed including the earth, tunnel, and bridge by using the railway facility information construction software, and the road surface facilities, the railroad facilities, The railway facilities such as facilities are extracted. The area where the point cloud is located is spatially distinguished according to the location characteristics of the railroad facilities.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다. 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. It is clear that the present invention can be suitably modified and applied in the same manner. Therefore, the above description does not limit the scope of the present invention, which is defined by the limitations of the following claims.

Claims (11)

평판 화차에 실린 상태로 철도 선로를 따라 이동할 수 있도록 한 이동용 차량의 지붕 후단부에 장착되는 케이싱과;
상기 케이싱의 후면에서 후방을 향해 스캔하도록 설치되어 철도시설물에 대한 3D 포인트 클라우드 형태의 스캐닝 정보를 취득하는 라이다와;
상기 케이싱에 설치되어 철도시설물에 대한 영상정보를 취득하는 메인 카메라와;
상기 케이싱에 설치되어 위치정보를 수신할 수 있도록 한 GPS 수신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도시설물의 모바일 3D 맵핑시스템.A casing mounted on a rear end of the roof of the moving vehicle so as to be able to move along the railroad track while being mounted on the flatbed wagon;
A scanner installed to scan rearwardly from a rear surface of the casing to acquire scanning information in the form of a 3D point cloud for a railroad facility;
A main camera installed in the casing for acquiring image information on a railway facility;
And a GPS receiver installed in the casing and capable of receiving position information. 제1항에 있어서,
상기 라이다는 상기 케이싱의 후면 좌편과 우편에 두 개 한 쌍의 듀얼 타입으로 배치된 제1라이다와 제2라이다로 구비되고, 상기 제1라이다와 제2라이다의 스캔범위가 운행 중인 선로에서 중첩되도록 하여 2배 밀도의 스캐닝 정보를 취득하는 것을 특징으로 하는 철도시설물의 모바일 3D 맵핑시스템.The method according to claim 1,
The above-mentioned Lada is provided on the left side of the rear surface of the casing and in the first and second directions, which are arranged in a pair of two pairs of two types, and the scan ranges of the first Lada and the second Lada are operated And acquiring the scanning information of the double density. 제2항에 있어서,
상기 제1라이다와 제2라이다는 각각 정후방 기준으로 좌측과 우측으로 비스듬히 벌어진 형태로 배치되어 스캔범위가 운행 중인 선로에서 중첩되도록 하되, 반대편 방향의 선로까지 스캔범위가 이르도록 하여 상행선이나 하행선 모두를 운행하지 않고 어느 한 선로에서만 전진 및 후진 이동에 의하여 양방향 선로 구간의 철도시설물 정보를 취득할 수 있도록 한 철도시설물의 모바일 3D 맵핑시스템.3. The method of claim 2,
The first and second lines are disposed at left and right sides of the forward and backward directions, respectively, so that the scanning range is superimposed on the line in operation, and the scanning range is extended to the line in the opposite direction. A mobile 3D mapping system of a railway facility that can acquire information on railway facilities in a bidirectional railway section by forward and backward movement on any one of the railways without operating all the downwalls. 제3항에 있어서,
상기 케이싱은 전측부와 후측부로 이루어지되, 상기 전측부는 사각박스 형상으로 이루어지며, 상기 후측부는 상기 전측부와 비교하여 좌우폭을 줄일 수 있도록 양단부가 요입되어 이루어진 요입부와, 상기 요입부에서 정후방 기준으로 좌측과 우측으로 비스듬히 벌어지는 방향을 향해 돌출되어 끝단부에 상기 제1라이다와 제2라이다가 설치되는 돌출부를 구비하되 상기 돌출부의 끝단부는 상기 전측부의 좌측벽과 후측벽에서 좌측 및 우측으로 돌출되지 않는 범위 내에서 형성된 것을 특징으로 하는 철도시설물의 모바일 3D 맵핑시스템.The method of claim 3,
Wherein the casing comprises a front portion and a rear portion, the front portion is formed in a rectangular box shape, the rear portion includes a concave portion formed by recessing both ends so as to reduce the width of the front portion as compared with the front portion, And a protrusion protruding toward a direction diagonally extending leftward and rightward with respect to the forward and backward directions and provided with the first ladder and the second ladder at an end thereof, wherein an end of the protrusion is located at a left side wall and a rear side wall of the front part, The mobile 3D mapping system of the railway facility is formed within a range that does not protrude left and right. 제3항에 있어서,
상기 메인 카메라는, 전방의 영상정보를 취득하는 제1메인 카메라와, 후방의 영상정보를 취득하는 제2메인 카메라와, 좌측방의 영상정보를 취득하는 제3메인 카메라와, 우측방의 영상정보를 취득하는 제4메인 카메라로 구비된 것을 특징으로 하는 철도시설물의 모바일 3D 맵핑시스템.The method of claim 3,
The main camera includes a first main camera for acquiring front image information, a second main camera for acquiring rear image information, a third main camera for acquiring image information of the left room, And a fourth main camera which is connected to the mobile communication terminal. 제5항에 있어서,
상기 케이싱은 전측부와 후측부로 이루어지되, 상기 전측부는 사각박스 형상으로 이루어지고, 상기 후측부는 상기 전측부의 상면과 연하여 하방으로 경사진 경사면을 포함하되, 상기 경사면에 돌출된 형태로 전측면과 후측면, 좌측면과 우측면을 구비한 사각뿔대 형상의 돌출지지부가 형성되며,
상기 제1메인 카메라는 상기 케이싱의 전측부 전면에 설치되고, 상기 제2메인 카메라와, 상기 제3메인 카메라와, 상기 제4메인 카메라는 각각 상기 돌출부의 후측면, 상기 돌출부의 좌측면, 상기 돌출부의 우측면에 설치되어 상기 제1라이다와 제2라이다의 중간 지점에서 간섭을 피하면서 집중 배치된 것을 특징으로 하는 철도시설물의 모바일 3D 맵핑시스템.6. The method of claim 5,
Wherein the casing comprises a front portion and a rear portion, wherein the front portion is formed in a rectangular box shape, the rear portion includes an inclined surface inclined downwardly with the upper surface of the front portion, Shaped projecting support portion having a front side surface and a rear side surface, a left side surface and a right side surface,
Wherein the first main camera, the second main camera, the third main camera, and the fourth main camera are mounted on the front side of the front side of the casing, respectively, the rear side of the projecting portion, And is disposed on the right side of the protruding portion so as to be concentrated while avoiding interference at an intermediate point between the first and second radial directions. 제3항에 있어서,
상기 라이다와, 상기 메인 카메라와, 상기 GPS 수신기와 연동하여 이들로부터 데이터를 제공받으며 이들의 작동을 제어하는 제어기는 상기 차량에 설치되는 것을 특징으로 하는 철도시설물의 모바일 3D 맵핑시스템.The method of claim 3,
And a controller for receiving data from the main camera and the GPS receiver and controlling the operations of the main camera and the GPS receiver are installed in the vehicle. 제7항에 있어서,
상기 차량 전면과, 후면과, 좌측면과, 우측면에는 각각 차량 주변 하측의 전방, 후방, 좌측방, 우측방 영상정보를 취득하기 위하여 각각 180도 내지 190도의 수평화각을 갖는 제1보조 카메라, 제2보조 카메라, 제3보조 카메라, 제4보조 카메라가 설치되며, 제1보조 카메라, 제2보조 카메라, 제3보조 카메라, 제4보조 카메라가 취득한 영상정보와 상기 메인 카메라가 취득한 영상정보를 융합하여 사각지대를 제거할 수 있도록 한 것을 특징으로 철도시설물의 모바일 3D 맵핑시스템.8. The method of claim 7,
A first auxiliary camera having a horizontal angle of view of 180 to 190 degrees to acquire front, rear, left, and right room image information on the lower side of the vehicle, respectively, on the front, back, left, 2 auxiliary camera, a third auxiliary camera, and a fourth auxiliary camera are installed, and the image information acquired by the first auxiliary camera, the second auxiliary camera, the third auxiliary camera, the fourth auxiliary camera, and the image information acquired by the main camera are converged The mobile 3D mapping system of railway facilities. 제8항에 있어서,
상기 제2보조 카메라와 제3보조 카메라는 각각 차량의 좌측 백미러 하면과 우측 백미러 하면에서 차량 인근의 좌측방 하부와 후측방 하부를 향하여 설치된 것을 특징으로 하는 철도시설물의 모바일 3D 맵핑시스템.9. The method of claim 8,
Wherein the second auxiliary camera and the third auxiliary camera are installed in the lower left mirror mirror of the vehicle and the lower right mirror mirror of the vehicle toward the lower left chamber and the lower rear lower part of the vehicle, respectively. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 케이싱 또는 차량에는 INS(Intertial Navigation System, 관성항법장치)와, DMI(Distance Measuring Instrument, 주행거리 측정장치)가 더 설치된 것을 특징으로 하는 철도시설물의 모바일 3D 맵핑시스템.10. The method according to any one of claims 1 to 9,
Wherein the casing or the vehicle is further provided with an INS (Interactive Navigation System) and a DMI (Distance Measuring Instrument). 제10항의 철도시설물의 모바일 3D 맵핑시스템에서 제1라이다와 제2라이다를 통해 취득한 2채널의 스캐닝 정보를 융합하여 융합형 LAS RAW 데이터를 생성하는 단계와;
상기 GPS 수신기와 INS 및 DMI에서 취득한 방향, 위성수, 위성배치 정보를 포함하는 위치정보 데이터에 대하여 이를 국토지리정보원의 상시관측소에서 제공하는 DGPS 위치정보 데이터와의 비교를 통해 보정하는 단계와;
융합형 LAS RAW 데이터와 보정된 위치정보 데이터를 융합하여 LAS 데이터를 생성하는 단계와;
LAS 데이터를 국가표준도와 중첩하여 맵핑 데이터를 생성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 철도시설물의 3D 맵핑방법.The method as set forth in claim 10, further comprising: merging the two-channel scanning information obtained through the first and second lines in the mobile 3D mapping system of the railway facility to generate convergent LAS RAW data;
Correcting the position information data including directions, satellite numbers, and satellite positioning information acquired from the GPS receiver, INS and DMI through comparison with DGPS position information data provided by a regular observation station of the Terrestrial Geographic Information Source;
Generating LAS data by fusing fusion type LAS RAW data and corrected position information data;
And mapping the LAS data to the national standard to generate mapping data.
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