KR20190138439A - 광학진단 이미지 검출장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 광학진단 이미지 검출장치를 제공한다. 광학진단 이미지 검출장치는 주행 중인 차량에 설치되어 전주에 설치된 배전설비를 촬영하는 촬영부 및 상기 촬영부를 제어하는 제어부를 포함하는 이미지 획득부 및 상기 이미지 획득부에 의해 촬영된 이미지를 분석하는 이미지 처리부를 포함하고, 상기 이미지 처리부는 상기 이미지의 정중앙으로부터 상기 이미지 내의 배전설비 부분이 이격된 위치값을 산출하고, 상기 제어부는 상기 위치값에 기초하여 상기 촬영부의 초점거리를 조절한다.

Description

광학진단 이미지 검출장치{Optical diagnostic image detection device}
본 발명은 차량에 탑재된 촬영부를 이용하여 주행하면서 배전설비 진단 및 순시를 할 수 있는 광학진단 이미지 검출장치에 관한 것이다.
전국 곳곳에 방대한 규모로 설치되어 있는 특고압 배전선로는 현수애자, 라인포스트애자, 전선, 피뢰기, COS등 다양한 기자재로 구성되어 있다.
이러한 배전설비 기자재는 현장에 설치 후 시간이 경과함에 따른 자연열화가 이뤄지고, 조류둥지 수목 등의 외물접촉 등의 원인으로 년간 약 500여건의 일시정전이 발생하고 있으며
일시정전 건 중 진단과 순시로 예방가능한 정전이 190여건으로 전체 정전의 약 38%를 점유하고 있어 이를 예방하기 위하여 매년 수백억원의 예산을 투입하여 설비에 대한 진단을 시행하고 전국의 약 2,400여명 직원이 매일 순시를 시행하고 있다.
특히 기자재로 인한 정전을 예방하기 위한 설비진단은 광학카메라를 이용한 진단기법이 열화상카메라, 초음파진단 장비에 비해 불량 적출률이 약 6배 높아 현장에서 그 활용빈도가 지속적으로 증가 될 전망이다.
또한 외물접촉 등의 정전을 예방하기 위한 배전선로 순시의 경우에도 마찬가지로 광학쌍안경 또는 카메라를 활용하여 시행하고 있으나
광학 카메라를 이용한 진단 및 순시의 경우 진단자가 고배율의 디지털카메라를 이용하여 진단대상 전주에 부착되어 있는 애자, COS, 개폐기 등(이하 전주부속물)에 대하여 각각의 사진을 촬영하고 다음 진단대상으로 이동(보통 30m 내지 50m)해야 함으로써 전주 1기당 진단 소요시간이 과다하게 소요되는 문제점이 있었다. 또한, 동하계 시에는 외부온도에 따른 진단자의 작업능률저하 및 차량통행이 많은 도로에서의 진단자 차량안전사고 노출 등의 문제점이 있었다.
본 발명의 기술적 과제는 작업자가 차량에 탑승한 상태로 주행하면서 전주의 배전설비에 대한 이미지를 획득할 수 있는 광학진단 이미지 검출장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제는 주행하면서 촬영한 전체 이미지로부터 순시용 배전설비 전경사진과 진단을 위한 배전설비 구성 요소들 각각에 대한 고화질의 이미지를 추출하고, 이를 기반으로 배전설비의 구성 요소들의 불량을 진단할 수 있는 광학진단 및 순시용 이미지 검출장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 광학진단 이미지 검출장치를 제공한다. 광학진단 이미지 검출장치는 주행 중인 차량에 설치되어 전주에 설치된 배전설비를 촬영하는 촬영부 및 상기 촬영부를 제어하는 제어부를 포함하는 이미지 획득부 및 상기 이미지 획득부에 의해 촬영된 이미지를 분석하는 이미지 처리부를 포함하고, 상기 이미지 처리부는 상기 이미지의 정중앙으로부터 상기 이미지 내의 배전설비 부분이 이격된 위치값을 산출하고, 상기 제어부는 상기 위치값에 기초하여 상기 촬영부의 초점거리를 조절한다.
일 예에 의하여, 상기 이미지 획득부는 상기 촬영부가 향하는 방향을 상하 및 좌우로 변경시키는 각도 조절부, 상기 각도 조절부를 지지하는 지지부 및 상기 차량의 주행에 의해 상기 촬영부 및 상기 각도 조절부에 발생되는 진동을 감쇄하기 위한 진동 감쇄부를 더 포함한다.
일 예에 의하여, 상기 촬영부는 상기 각도 조절부와 연결되는 하우징 내에 배치되고, 상기 진동 감쇄부는 상기 차량과 상기 지지부 사이에 배치되는 제1 진동 감쇄부 및 상기 하우징과 상기 촬영부 사이에 배치되는 제2 진동 감쇄부를 포함한다.
일 예에 의하여, 상기 이미지 획득부는 상기 이미지 내에 존재하는 상기 배전설비 부분의 크기 및 상기 배전설비 부분과 상기 이미지의 정중앙과의 이격거리에 따른 상기 촬영부의 초점거리를 저장하는 테이블을 포함하고, 상기 제어부는 상기 테이블과 상기 촬영부에 의해 실시간으로 획득된 상기 이미지를 비교하여 상기 촬영부의 초점거리를 제어한다.
일 예에 의하여, 상기 제어부는 상기 영상 추출부로부터 수신한 상기 위치값에 대한 데이터에 기초하여 상기 각도 조절부를 제어한다.
일 예에 의하여, 상기 이미지 획득부는 태양빛의 조도를 측정할 수 있는 조도 센서를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 조도 센서가 측정한 태양빛의 조도에 따라 상기 촬영부의 일 구성인 카메라의 조리개값 및 셔터 스피드값을 조절한다.
일 예에 의하여, 상기 이미지 획득부는 상기 차량과 상기 전주 간의 거리를 측정하는 거리 센서를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 거리 센서가 측정한 거리값을 기초로 상기 촬영부의 초점거리를 조절한다.
일 예에 의하여, 상기 이미지 처리부는 상기 이미지 획득부에 의해 촬영된 상기 이미지의 신뢰성을 판단하고 상기 이미지를 추출하는 영상 추출부, 상기 이미지와 상기 전주의 위치정보를 대응시켜 진단대상을 특정하는 데이터 처리부 및 상기 이미지 내에 존재하는 상기 배전설비의 구성 요소들 각각에 고유 번호를 부여하고 상기 구성 요소들 별로 이미지를 분리하여 추출하는 화상 분석부를 포함한다.
일 예에 의하여, 상기 영상추출부는 상기 이미지의 초점이 맞는지 여부를 판단한다.
일 예에 의하여, 상기 데이터 처리부는 상기 이미지와 상기 전주의 위치 정보를 대응시킨 데이터를 서버에 저장한다.
일 예에 의하여, 상기 화상 분석부는 상기 이미지와 서버에 기저장된 전주의 배전설비의 일반적인 형상을 비교하여 상기 이미지 내에 존재하는 상기 배전설비의 구성 요소들 각각의 불량을 진단한다.
일 예에 의하여, 상기 화상 분석부는 상기 구성 요소들 각각에 대한 부분 이미지들을 확대하여 저장한다.
일 예에 의하여, 상기 촬영부는 상기 차량의 주행 방향에 위치하는 상기 전주를 촬영하기 위한 제1 카메라 및 상기 차량의 주행 방향의 반대 방향에 위치하는 상기 전주를 촬영하기 위한 제2 카메라를 포함하고, 상기 이미지 처리부는 상기 제1 카메라에 의해 획득된 제1 이미지 및 상기 제2 카메라에 의해 획득된 제2 이미지를 동일 목적물에 대한 이미지로 판단한다.
일 예에 의하여, 상기 이미지 처리부는 상기 이미지 획득부에 의해 촬영된 상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지를 추출하고, 상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지를 병합하여 전체 이미지를 생성하는 영상 추출부, 상기 전체 이미지와 상기 전주의 위치정보를 대응시켜 진단대상을 특정하는 데이터 처리부 및 상기 전체 이미지 내에 존재하는 상기 배전설비들의 구성 요소들 각각에 고유 번호를 부여하고 상기 구성 요소들 별로 이미지를 분리하여 추출하는 화상 분석부를 포함한다.
일 예에 의하여, 상기 영상 추출부는 상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지 내에 존재하는 배전설비 부분을 검출하고, 상기 배전설비 부분이 상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지 각각의 정중앙으로부터 이격된 위치값을 추출한다.
일 예에 의하여, 상기 영상 추출부는 상기 전체 이미지가 상기 전주의 배전설비 전체의 형상을 기설정된 수준 미만으로 표현하고 있는 것으로 판단하는 경우 상기 이미지 획득부로 추가적인 촬영이 필요하다는 메시지를 전송한다.
발명의 실시예에 따르면, 작업자는 차량에서 하차하지 않고도 배전설비의 구성 요소들 별로 이미지들을 획득할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 전체 이미지로부터 배전설비의 구성 요소들 별로 이미지를 추출함에 따라, 작업자가 여러번 촬영을 해야하는 번거로움을 해소할 수 있다.
발명의 실시예에 따르면, 자동으로 카메라의 초점거리가 조절됨에 따라, 작업자는 실시간으로 화질이 선명한 이미지를 획득할 수 있다. 이에 따라, 작업자는 많은 수의 전주를 효율적으로 진단할 수 있고, 배전설비의 불량을 감지하는 작업 시간이 줄어들 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광학진단 이미지 검출장치를 이용하여 전주를 촬영하는 것을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광학진단 이미지 검출장치를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 진동 감쇄부를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3의 하우징 부분을 확대하여 나타내는 정면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제어부의 제어 방법을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 각도 조절부의 제어 방법을 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 촬영부의 촬영 방법을 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 화상 분석부를 설명하는 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함되는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 식각 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광학진단 이미지 검출장치를 이용하여 전주를 촬영하는 것을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 광학진단 이미지 검출장치(1)는 차량(10)에 설치되어 도로 주변에 설치된 전주(20)를 촬영할 수 있다. 차량(10)이 주행 중일 때, 광학진단 이미지 검출장치(1)는 차량(10) 주변에 위치한 복수개의 전주(20)를 촬영할 수 있다. 구체적으로, 광학진단 이미지 검출장치(1)는 차량(10)의 주행방향(X)에 위치하는 전주(20)에 설치된 배전설비(25)를 촬영할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 광학진단 이미지 검출장치(1)는 고화질의 이미지를 획득할 수 있는 고배율의 광학 카메라를 이용하여 구현될 수 있다. 광학진단 이미지 검출장치(1)를 통해, 작업자는 차량에서 하차하지 않고도 배전설비(25)에 대한 고화질의 이미지를 획득할 수 있고, 작업자는 고화질의 이미지를 분석하여 배전설비(25)를 구성하는 구성 요소들(예를 들어, 애자, COS, 개폐기 등)에 발생한 불량을 검출할 수 있다.
광학진단 이미지 검출장치(1)는 어느 하나의 전주(20)에 대한 이미지를 획득한 이후 차량(10)의 주행방향(X)에 위치하는 다른 전주에 대한 이미지를 계속적으로 획득할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광학진단 이미지 검출장치를 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 광학진단 이미지 검출장치(1)는 이미지 획득부(100), 이미지 처리부(200), 서버(300) 및 인터페이스부(400)를 포함할 수 있다. 이미지 획득부(100)가 획득한 이미지는 이미지 처리부(200)로 전송될 수 있고, 이미지 처리부(200)가 분석한 이미지에 대한 데이터는 이미지 획득부(100), 서버(300) 및 인터페이스부(400)로 전송될 수 있다.
이미지 획득부(100)는 촬영부(110), 각도 조절부(130), 진동 감쇄부(150), 센서(170) 및 제어부(190)를 포함할 수 있다.
촬영부(110)는 전주에 설치된 배전설비를 촬영할 수 있다. 예를 들어, 촬영부(110)는 광학 카메라일 수 있다. 촬영부(110)는 전주의 배전설비를 광학진단이 가능한 고화질의 이미지로 촬영할 수 있다. 촬영부(110)는 1초당 4 프레임(frame) 이상의 이미지를 촬영할 수 있다. 촬영부(110)는 차량의 주행방향에 위치하는 전주를 촬영할 수 있는 제1 카메라 및 차량의 주행방향의 반대방향에 위치하는 전주를 촬영할 수 있는 제2 카메라를 포함할 수 있다.
각도 조절부(130)는 촬영부(110)가 향하는 방향을 상하 및 좌우로 조절할 수 있다. 각도 조절부(130)는 별도의 지지부를 통해 차량에 거치될 수 있다.
진동 감쇄부(150)는 차량의 주행에 따른 진동이 촬영부(110) 및 각도 조절부(130)에 미치는 진동을 줄이기 위한 기능을 수행할 수 있다. 진동 감쇄부(150)는 탄성이 있는 재질로 이루어질 수 있다.
센서(170)는 태양빛의 조도를 측정할 수 있는 조도 센서 및 차량과 전주 간의 거리를 측정할 수 있는 거리 센서를 포함할 수 있다. 조도 센서는 태양빛의 조도를 측정한 데이터를 제어부(190)로 전송할 수 있다. 거리 센서는 주행하는 차량과 전주 간의 거리를 실시간으로 측정한 데이터를 제어부(190)로 전송할 수 있다. 예를 들어, 거리 센서는 카메라 및 초음파 센서 등 중 어느 하나일 수 있다.
제어부(190)는 센서(170) 및 이미지 처리부(200)가 전송하는 데이터를 기반으로 촬영부(110) 및 각도 조절부(130)를 제어할 수 있다. 일 예로, 제어부(190)는 센서(170)가 측정한 태양빛의 조도에 대한 데이터를 기반으로 촬영부(110)의 일 구성인 카메라의 조리개값 및 셔터 스피드값을 조절할 수 있다. 태양빛의 조도에 따라 카메라로 입사되는 빛의 양이 달라질 수 있고, 빛의 양이 달라짐에 따라 카메라에 의해 획득된 이미지의 화질이 달라질 수 있다. 야외 태양빛 아래에서 촬영을 하게 되면 태양빛의 조도는 날씨에 따라 10,000룩스에서 150,000룩스까지 심한 차이가 생겨 카메라의 화질에 커다란 영향을 미치게 된다. 따라서, 제어부(190)는 태양빛의 조도가 클수록 조리개값을 줄일 수 있고, 태양빛의 조도가 클수록 셔터 스피드값을 증가시킬 수 있다. 일반적으로, 카메라의 조리개가 많이 열리면 카메라로 입사되는 빛의 양이 많아지고, 카메라의 셔터 스피드가 느릴수록 카메라로 입사되는 빛의 양이 많아질 수 있다.
일 예로, 제어부(190)는 센서(170)가 측정한 차량과 전주 간의 거리에 기초하여 촬영부(110)의 초점거리를 조절할 수 있다. 촬영부(110)가 설치된 차량은 주행 중이므로, 차량과 전주 간의 거리는 실시간으로 달라질 수 있다. 이 때, 촬영부(110)의 초점거리가 고정되어 있어 있으면 고화질의 이미지를 획득할 수 없다. 또한, 작업자가 실시간으로 변경되는 차량과 전주 간의 거리를 기초로 촬영부(110)의 초점거리를 수동으로 조절하기 어려울 수 있다. 따라서, 제어부(190)는 센서(170)로부터 획득한 데이터를 기반으로 자동으로 촬영부(110)의 초점거리를 조절하여 촬영부(110)는 고화질의 이미지를 획득할 수 있다.
일 예로, 제어부(190)는 이미지 처리부(200)로부터 수신한 이미지를 분석한 데이터값에 기초하여 촬영부(110)의 초점거리를 조절할 수 있다. 이미지 처리부(200)는 촬영부(110)가 획득한 이미지의 정중앙과 이미지 내의 배전설비 부분이 서로 이격된 값을 파악할 수 있다. 즉, 이미지 처리부(200)는 이미지의 정중앙으로부터 이미지 내의 배전설비 부분이 이격된 위치값을 산출할 수 있고, 위치값을 제어부(190)로 전송할 수 있다. 차량과 전주 간의 거리를 실시간으로 달라짐에 따라, 이미지 내에서 표현되는 배전설비의 크기 및 이미지 내의 정중앙과 이미지 내에서 표현되는 배전설비 간의 이격거리가 달라질 수 있다. 이미지 획득부(110)는 이미지 내에 존재하는 배전설비 부분의 크기 및 위치값에 따른 촬영부(110)의 초점거리를 저장하는 테이블(미도시)을 포함할 수 있다. 제어부(190)는 테이블(미도시)과 촬영부(110)가 실시간으로 획득한 이미지를 비교하여 촬영부(110)의 초점거리를 조절할 수 있다.
일 예로, 제어부(190)는 이미지 처리부(200)로부터 수신한 이미지를 분석한 데이터값에 기초하여 각도 조절부(130)를 제어할 수 있다. 이미지 처리부(200)는 촬영부(110)가 획득한 이미지의 정중앙과 이미지 내의 배전설비 부분이 서로 이격된 값을 파악할 수 있다. 즉, 이미지 처리부(200)는 이미지의 정중앙으로부터 이미지 내의 배전설비 부분이 이격된 위치값을 산출할 수 있고, 위치값을 제어부(190)로 전송할 수 있다. 제어부(190)는 위치값에 기초하여 각도 조절부(130)를 제어하여 촬영부(110)가 획득한 이미지 내에서 전주의 배전설비 부분이 정중앙에 위차하도록 할 수 있다.
이미지 처리부(200)는 영상 추출부(210), 데이터 처리부(230) 및 화상 분석부(250)를 포함할 수 있다.
영상 추출부(210)는 촬영부(110)에 의해 촬영된 이미지의 신뢰성을 판단하고, 신뢰성이 높은 이미지를 추출할 수 있다. 이미지의 신뢰성이 높다는 의미는 이미지의 화질이 선명한 것을 의미하거나 이미지 내의 배전설비 부분이 이미지의 정중앙에 위치하는 것을 의미할 수 있다. 영상 추출부(210)는 어떠한 이미지가 화질이 좋은 이미지인지를 판별할 수 있는 학습 데이터를 포함할 수 있다. 또한, 영상 추출부(210)는 이미지 내의 배전설비 부분이 이미지의 정중앙에 위치하는 것인지를 판별할 수 있는 학습 데이터를 포함할 수 있다. 즉, 영상 추출부(210)는 딥러닝 기술을 이용하여 신뢰성이 높은 이미지를 추출할 수 있다. 영상 추출부(210)는 이미지의 신뢰성이 낮은 경우, 제어부(190)로 추가적인 촬영이 필요하다는 메시지를 전송할 수 있다. 제어부(190)는 영상 추출부(210)의 메시지를 수신하여 촬영부(110)의 초점거리를 조절할 수 있다.
데이터 처리부(230)는 촬영부(110)에 의해 획득된 이미지와 전주의 위치정보를 대응시켜 진단대상을 특정할 수 있다. 데이터 처리부(230)는 서버(300)에 저장된 전주의 위치정보와 이미지를 서로 매칭시켜 이를 저장할 수 있다. 즉, 데이터 처리부(230)는 진단대상인 전주의 배전설비 부분을 특정할 수 있다. 저장된 전주의 위치정보와 이미지를 서로 매칭시킨 데이터는 서버(300) 혹은 수술하는 저장부(430)에 저장될 수 있다.
화상 분석부(250)는 촬영부(110)에 의해 획득된 이미지 내에 존재하는 배전설비의 구성 요소들 각각에 고유 번호를 부여하고, 구성 요소들 별로 이미지를 분리하여 추출할 수 있다. 예를 들어, 화상 분석부(250)는 이미지 내에 표현된 애자, COS, 개폐기 각각에 고유 번호를 부여할 수 있고, 애자, COS, 개폐기 각각을 별도의 이미지로 분리하여 추출할 수 있다. 화상 분석부(250)는 분리하여 추출된 부분 이미지들을 확대하여 저장할 수 있다. 또한, 화상 분석부(250)는 부분 이미지들과 서버(300) 및 저장부(430)에 저장된 배전설비의 일반적인 형상을 비교할 수 있고, 이를 통해 부분 이미지들에 의해 표현된 구성 요소들의 불량을 감지할 수 있다. 예를 들어, 구성 요소들의 불량은 이미지로 확인할 수 있는 균열, 파손, 바인드 탈락 등을 포함할 수 있다.
서버(300)는 전주의 위치 정보 및 배전설비의 일반적인 형상에 대한 데이터를 저장할 수 있다. 서버(300)는 제어부(190) 및 데이터 처리부(230)로 전주의 위치 정보 및 기저장된 배전설비의 일반적인 형상에 대한 데이터를 전송할 수 있다.
인터페이스부(400)는 디스플레이부(410) 및 저장부(430)를 포함할 수 있다. 디스플레이부(410)는 차량에 탑재될 수 있고, 차량에 탑승한 작업자는 디스플레이부(410)를 통해 전주의 배전설비를 관찰할 수 있다. 작업자가 확인하는 이미지는 촬영부(110)가 촬영한 이미지일 수 있고, 이미지 처리부(200)에 의해 처리된 이미지일 수 있다. 즉, 작업자는 배전설비의 전체를 확인할 수 있는 이미지 및 배전설비의 구성요소들 각각이 확대된 부분 이미지들을 관찰할 수 있다. 저장부(430)는 데이터 처리부(230)에 의해 이미지와 전주의 위치정보가 매칭된 데이터 및 화상 분석부(250)에 의해 배전설비의 구성요소들 각각이 확대된 부분 이미지들을 저장할 수 있다. 또한, 저장부(430)는 배전설비의 일반적인 형상에 대한 이미지를 저장할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 작업자는 차량에서 하차하지 않고 이동하면서 배전설비의 구성 요소들 별로 이미지들을 획득할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 전체 이미지로부터 배전설비의 구성 요소들 별로 이미지를 추출함에 따라, 작업자가 여러번 촬영을 해야하는 번거로움을 해소할 수 있다. 또한, 자동으로 카메라의 초점거리가 조절됨에 따라, 작업자는 실시간으로 화질이 선명한 이미지를 획득할 수 있다. 이에 따라, 작업자는 많은 수의 전주를 효율적으로 진단할 수 있고, 배전설비의 불량을 감지하는 작업 시간이 줄어들 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 진동 감쇄부를 나타내는 사시도이고, 도 4는 도 3의 하우징 부분을 확대하여 나타내는 정면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 촬영부(110)는 하우징(115), 제1 및 제2 각도 조절부(130a, 103b) 및 지지부(105)에 의해 차량에 설치될 수 있다.
지지부(105)는 차량의 지붕에 설치될 수 있다. 지지부(105)와 차량의 지붕 사이에는 진동을 줄이기 위한 제1 진동 감쇄부(150a)가 설치될 수 있다. 즉, 지지부(105)의 일단에는 제1 진동 감쇄부(150a)가 위치할 수 있다. 지지부(105)의 타단에는 제1 각도 조절부(130a)와 연결될 수 있다. 제1 진동 감쇄부(150a)는 차량의 주행에 의해 발생되는 진동이 제1 각도 조절부(130a)로 전달되는 것을 감쇄시킬 수 있다.
제1 각도 조절부(130a)는 하우징(115)과 제2 각도 조절부(130b)에 의해 연결될 수 있다. 제1 각도 조절부(130a)는 촬영부(110)를 좌우로 회전시킬 수 있고, 제2 각도 조절부(130b)는 촬영부(110)를 상하로 회전시킬 수 있다. 구체적으로, 제1 각도 조절부(130a)는 촬영부(110)를 제1 방향으로 회전시킬 수 있고, 제2 각도 조절부(130b)는 촬영부(110)를 제2 방향으로 회전시킬 수 있다. 제1 방향과 제2 방향은 서로 수직할 수 있다. 제1 각도 조절부(130a) 및 제2 각도 조절부(130b) 각각은 별도로 장착된 모터에 의해 제1 방향 및 제2 방향으로 360도 회전할 수 있다.
하우징(115) 내에는 촬영부(110)가 배치될 수 있다. 하우징(115)과 촬영부(110) 사이에는 제2 진동 감쇄부(150b)가 배치될 수 있다. 일 예에 의하여, 제2 진동 감쇄부(150b)는 하우징(115)에서 촬영부(110)를 향해 돌출된 돌기 형상을 가질 수 있으며, 제2 진동 감쇄부(150b)는 복수개로 배치될 수 있다. 제2 진동 감쇄부(150b)는 탄성이 있는 재질로 이루어져, 차량의 주행에 의해 발생되는 진동이 촬영부(110)로 전달되는 것을 감쇄시킬 수 있다. 상술한 예와 달리, 제2 진동 감쇄부(150b)는 하우징(115)과 촬영부(110) 사이에 배치되는 탄성이 있는 충진재일 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제어부의 제어 방법을 설명하는 도면이다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 제어부(190)는 촬영부(110)에 의해 획득된 사전 이미지(51)를 기초로 촬영부(110)의 초점거리를 조절할 수 있다. 제어부(190)에 의해 초점거리가 조절된 촬영부(110)는 화질이 선명한 최종 이미지(52)를 획득할 수 있다.
일 예로, 제어부(190)는 센서(170)가 측정한 차량과 전주 간의 거리에 기초하여 촬영부(110)의 초점거리를 조절할 수 있다. 제어부(190)는 센서(170)로부터 획득한 데이터를 기반으로 자동으로 촬영부(110)의 초점거리를 조절하므로 촬영부(110)는 고화질의 이미지를 획득할 수 있다.
일 예로, 제어부(190)는 영상 추출부(210)로부터 수신한 이미지를 분석한 데이터값에 기초하여 촬영부(110)의 초점거리를 조절할 수 있다. 영상 추출부(210)는 촬영부(110)가 획득한 이미지의 정중앙과 이미지 내의 배전설비 부분이 서로 이격된 값을 파악할 수 있다. 즉, 영상 추출부(210)는 이미지의 정중앙으로부터 이미지 내의 배전설비 부분이 이격된 위치값을 산출할 수 있고, 위치값을 제어부(190)로 전송할 수 있다. 차량과 전주 간의 거리를 실시간으로 달라짐에 따라, 이미지 내에서 표현되는 배전설비의 크기 및 이미지 내의 정중앙과 이미지 내에서 표현되는 배전설비 간의 이격거리가 달라질 수 있다. 이미지 획득부(110)는 이미지 내에 존재하는 배전설비 부분의 크기 및 위치값에 따른 촬영부(110)의 초점거리를 저장하는 테이블(미도시)을 포함할 수 있다. 제어부(190)는 테이블(미도시)과 촬영부(110)가 실시간으로 획득한 이미지를 비교하여 촬영부(110)의 초점거리를 조절할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 각도 조절부의 제어 방법을 설명하는 도면이다.
도 2 및 도 6을 참조하면, 제어부(190)는 각도 조절부(130)를 조절하여 촬영부(110)가 향하는 방향을 제어할 수 있다. 촬영부(110)가 촬영한 사전 이미지(51)를 기반으로 영상 추출부(210)는 사전 이미지(51) 내의 배전설비 부분이 이미지의 정중앙을 기준으로 얼마나 이격되어 있는지 판단할 수 있다. 즉, 영상 추출부(210)는 사전 이미지(51)의 정중앙으로부터 배전설비 부분이 이격된 위치값을 산출할 수 있다. 일 예로, 영상 추출부(210)는 사전 이미지(51)를 4개의 구역(55, 56, 57, 58)로 구분할 수 있다. 영상 추출부(210)는 사전 이미지(51) 내의 배전설비 부분이 어느 구역에 존재하는지를 판단할 수 있고, 이를 위치값으로 설정할 수 있다. 도 6에서는 배전설비 부분이 제1 구역(55)에 위치하고 있고, 영상 추출부(210)는 배전설비 부분이 제1 구역(55)에 위치하고 있음을 나타내는 위치값을 산출할 수 있다.
제어부(190)는 위치값에 기초하여 실시간으로 각도 조절부(130)를 제어할 수 있다. 제어부(190)는 제1 구역(55)에 배전설비 부분이 위치하므로 촬영부(110)의 각도를 좌측 및 상부로 이동시킬 수 있다. 이 때, 제어부(190)는 차량의 속도를 고려하여 각도 조절부(130)를 제어할 수 있다. 각도 조절부(130)에 의해 촬영부(110)가 향하는 방향이 조절됨에 따라, 최종 이미지(52) 내의 배전설비 부분은 최종 이미지(52)의 정중앙에 위치할 수 있다.
이미지 내의 구역을 나누는 것은 4개 이상의 구역으로 나뉠 수 있다. 도 6에서는 설명의 편의를 위해 4개의 구역으로 이미지를 나누었지만, 4개 이상의 구역으로 이미지를 더욱 세분화시킴에 따라, 더욱 정밀한 위치값을 산출할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 촬영부의 촬영 방법을 설명하는 도면이다.
도 2 및 도 7을 참조하면, 촬영부(110a, 110b)는 제1 카메라(110a) 및 제2 카메라(110b)를 포함할 수 있다. 제1 카메라(110a)는 차량(10)의 전방을 향하도록 배치되고, 제2 카메라(110b)는 차량(10)의 후방을 향하도록 배치될 수 있다. (a)는 제1 카메라(110a)를 통해 전주를 촬영한 이미지를 나타내는 도면이고, (b)는 제2 카메라(110b)를 통해 전주를 촬영한 이미지를 나타내는 도면이다. 제1 카메라(110a)를 통해 촬영한 이미지는 차량(10)의 주행방향(X)에 위치하는 전주를 촬영한 제1 이미지(50a)이고, 제2 카메라(110b)를 통해 촬영한 이미지는 차량(10)의 주행방향(X)의 반대방향(Y)에 위치하는 전주를 촬영한 제2 이미지(50b)이다. 제1 이미지(50a)와 제2 이미지(50b)에서 표현된 전주는 동일한 전주이다. 즉, 제2 이미지(50b)는 차량(10)이 전주를 지나친 이후에 획득한 이미지일 수 있다.
이 때, 영상 추출부(210)는 제1 이미지(50a)와 제2 이미지(50b)를 병합하여 전체 이미지를 생성할 수 있다. 제1 이미지(50a)와 제2 이미지(50b)는 동일한 전주를 촬영한 이미지이고, 영상 추출부(210)는 제1 이미지(50a)와 제2 이미지(50b)를 동일 목적물(즉, 동일 전주)에 대한 이미지로 판단할 수 있다. 영상 추출부(210)는 전체 이미지가 서버(300) 및 저장부(430)에 저장된 전주의 배전설비 전체의 형상을 기설정된 수준 이상으로 표현하고 있는지를 판단할 수 있다. 즉, 영상 추출부(210)는 전체 이미지가 전주의 배전설비를 진단할 수 있는 수준의 이미지인지를 판단할 수 있다. 영상 추출부(210)는 전체 이미지가 전주의 배전설비 전체의 형상을 기설정된 수준 미만으로 표현하고 있다고 판단하는 경우 이미지 획득부(100)의 제어부(190)로 추가적인 촬영이 필요하다는 메시지를 전송할 수 있다. 예를 들어, 기설정된 수준은 전체 이미지의 70%를 기준으로 설정될 수 있으나, 이는 설계자에 의해 변동될 수 있는 값이다.
영상 추출부(210)는 제1 이미지(50a) 및 제2 이미지(50b) 각각에서 표현하는 전주의 배전설비 부분을 검출할 수 있다. 영상 추출부(210)는 배전설비 부분이 제1 이미지(50a) 및 제2 이미지(50b) 각각의 정중앙에서 이격된 위치값을 산출할 수 있다. 영상 추출부(210)가 산출한 위치값을 기초로 제어부(190)는 촬영부(110)의 초점거리를 조절할 수 있고 각도 조절부(130)를 제어할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 화상 분석부를 설명하는 도면이다.
도 2 및 도 8을 참조하면, 화상 분석부(250)는 촬영부(110)에 의해 획득된 이미지 내에 존재하는 구성 요소들 별로 이미지를 분리하여 추출할 수 있다.
일 예로, 화상 분석부(250)는 전체 이미지(50)로부터 배전설비의 구성 요소들 각각에 대한 이미지를 생성할 수 있다. 화상 분석부(250)는 개폐기에 대한 제1 부분 이미지(60)를 생성할 수 있고, 애자에 대한 제2 부분 이미지(70)를 추출할 수 있다. 화상 분석부(250)에 의해 생성된 부분 이미지들(60, 70)을 기초로 작업자가 배전설비의 불량을 검출할 수 있다. 예를 들어, 구성 요소들의 불량은 이미지로 확인할 수 있는 균열, 파손, 바인드 탈락 등을 포함할 수 있다.
또한, 화상 분석부(250)는 제1 및 제2 부분 이미지들(60, 70)과 서버(300) 및 저장부(430)에 저장된 배전설비의 일반적인 형상을 비교할 수 있다. 즉, 화상 분석부(250)는 제1 및 제2 부분 이미지들(60, 70)과 손상되지 않은 개폐기 및 애자에 대한 형상을 서로 비교할 수 있고, 이들의 차이점을 기초로 개폐기 및 애자의 불량을 감지할 수 있다.
이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (16)

  1. 주행 중인 차량에 설치되어 전주에 설치된 배전설비를 촬영하는 촬영부 및 상기 촬영부를 제어하는 제어부를 포함하는 이미지 획득부; 및
    상기 이미지 획득부에 의해 촬영된 이미지를 분석하는 이미지 처리부를 포함하고,
    상기 이미지 처리부는 상기 이미지의 정중앙으로부터 상기 이미지 내의 배전설비 부분이 이격된 위치값을 산출하고,
    상기 제어부는 상기 위치값에 기초하여 상기 촬영부의 초점거리를 조절하는,
    광학진단 이미지 검출장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 이미지 획득부는:
    상기 촬영부가 향하는 방향을 상하 및 좌우로 변경시키는 각도 조절부;
    상기 각도 조절부를 지지하는 지지부; 및
    상기 차량의 주행에 의해 상기 촬영부 및 상기 각도 조절부에 발생되는 진동을 감쇄하기 위한 진동 감쇄부를 더 포함하는,
    광학진단 이미지 검출장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 촬영부는 상기 각도 조절부와 연결되는 하우징 내에 배치되고,
    상기 진동 감쇄부는:
    상기 차량과 상기 지지부 사이에 배치되는 제1 진동 감쇄부; 및
    상기 하우징과 상기 촬영부 사이에 배치되는 제2 진동 감쇄부를 포함하는,
    광학진단 이미지 검출장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 이미지 획득부는 상기 이미지 내에 존재하는 상기 배전설비 부분의 크기 및 상기 배전설비 부분과 상기 이미지의 정중앙과의 이격거리에 따른 상기 촬영부의 초점거리를 저장하는 테이블을 포함하고,
    상기 제어부는 상기 테이블과 상기 촬영부에 의해 실시간으로 획득된 상기 이미지를 비교하여 상기 촬영부의 초점거리를 제어하는,
    광학진단 이미지 검출장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 영상 추출부로부터 수신한 상기 위치값에 대한 데이터에 기초하여 상기 각도 조절부를 제어하는,
    광학진단 이미지 검출장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 이미지 획득부는:
    태양빛의 조도를 측정할 수 있는 조도 센서를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 조도 센서가 측정한 태양빛의 조도에 따라 상기 촬영부의 일 구성인 카메라의 조리개값 및 셔터 스피드값을 조절하는,
    광학진단 이미지 검출장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 이미지 획득부는 상기 차량과 상기 전주 간의 거리를 측정하는 거리 센서를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 거리 센서가 측정한 거리값을 기초로 상기 촬영부의 초점거리를 조절하는,
    광학진단 이미지 검출장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 이미지 처리부는:
    상기 이미지 획득부에 의해 촬영된 상기 이미지의 신뢰성을 판단하고 상기 이미지를 추출하는 영상 추출부;
    상기 이미지와 상기 전주의 위치정보를 대응시켜 진단대상을 특정하는 데이터 처리부; 및
    상기 이미지 내에 존재하는 상기 배전설비의 구성 요소들 각각에 고유 번호를 부여하고 상기 구성 요소들 별로 이미지를 분리하여 추출하는 화상 분석부를 포함하는,
    광학진단 이미지 검출장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 영상추출부는 상기 이미지의 초점이 맞는지 여부를 판단하는,
    광학진단 이미지 검출장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 데이터 처리부는 상기 이미지와 상기 전주의 위치 정보를 대응시킨 데이터를 서버에 저장하는,
    광학진단 이미지 검출장치.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 화상 분석부는 상기 이미지와 서버에 기저장된 전주의 배전설비의 일반적인 형상을 비교하여 상기 이미지 내에 존재하는 상기 배전설비의 구성 요소들 각각의 불량을 진단하는,
    광학진단 이미지 검출장치.
  12. 제8 항에 있어서,
    상기 화상 분석부는 상기 구성 요소들 각각에 대한 부분 이미지들을 확대하여 저장하는,
    광학진단 이미지 검출장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 촬영부는:
    상기 차량의 주행 방향에 위치하는 상기 전주를 촬영하기 위한 제1 카메라; 및
    상기 차량의 주행 방향의 반대 방향에 위치하는 상기 전주를 촬영하기 위한 제2 카메라를 포함하고,
    상기 이미지 처리부는 상기 제1 카메라에 의해 획득된 제1 이미지 및 상기 제2 카메라에 의해 획득된 제2 이미지를 동일 목적물에 대한 이미지로 판단하는,
    광학진단 이미지 검출장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 이미지 처리부는:
    상기 이미지 획득부에 의해 촬영된 상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지를 추출하고, 상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지를 병합하여 전체 이미지를 생성하는 영상 추출부;
    상기 전체 이미지와 상기 전주의 위치정보를 대응시켜 진단대상을 특정하는 데이터 처리부; 및
    상기 전체 이미지 내에 존재하는 상기 배전설비들의 구성 요소들 각각에 고유 번호를 부여하고 상기 구성 요소들 별로 이미지를 분리하여 추출하는 화상 분석부를 포함하는,
    광학진단 이미지 검출장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 영상 추출부는 상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지 내에 존재하는 배전설비 부분을 검출하고, 상기 배전설비 부분이 상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지 각각의 정중앙으로부터 이격된 위치값을 추출하는,
    광학진단 이미지 검출장치.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 영상 추출부는 상기 전체 이미지가 상기 전주의 배전설비 전체의 형상을 기설정된 수준 미만으로 표현하고 있는 것으로 판단하는 경우 상기 이미지 획득부로 추가적인 촬영이 필요하다는 메시지를 전송하는,
    광학진단 이미지 검출장치.


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