KR20200067286A - 3D scan and VR inspection system of exposed pipe using drone - Google Patents

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KR20200067286A
KR20200067286A KR1020180153578A KR20180153578A KR20200067286A KR 20200067286 A KR20200067286 A KR 20200067286A KR 1020180153578 A KR1020180153578 A KR 1020180153578A KR 20180153578 A KR20180153578 A KR 20180153578A KR 20200067286 A KR20200067286 A KR 20200067286A
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Abstract

The present invention relates to 3D scanning and VR inspecting system of an exposed pipe using a drone, which secures an image of an exposed pipe by using a photographing device mounted on a drone, generates a 3D image by inputting the secured image to a modeling device, and enables a user to conveniently and safely check a state of the exposed pipe by checking the generated 3D image through a VR device. According to the present invention, the 3D scanning and VR inspecting system of an exposed pipe using a drone comprises: one or more inspection drones; a photographing device mounted on the drones and photographing an exposed pipe installed in a bridge at various angles to generate a plurality of input images; one or more control devices for controlling the drones and the photographing device; a modeling device installed with a modeling program for generating a 3D image by using the input images; and a VR device for realizing the 3D image as virtual reality to provide the same for a user.

Description

드론을 이용한 노출배관의 3D 스캔 및 VR 점검 시스템{3D scan and VR inspection system of exposed pipe using drone}3D scan and VR inspection system of exposed pipe using drone}

본 발명은 드론 및 VR 기술을 이용하여 건물, 교량 등에 설치된 노출배관의 상태를 점검할 수 있도록 하는 시스템에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 드론에 장착된 촬영 기기를 이용하여 노출배관의 영상을 확보하고, 확보된 영상을 모델링 기기에 입력하여 3D 이미지를 생성하며, 생성된 3D 이미지를 VR 기기를 통해 확인할 수 있도록 하여, 사용자가 편안하고 안전하게 노출배관의 상태를 점검할 수 있도록 하는 드론을 이용한 노출배관의 3D 스캔 및 VR 점검 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system that enables to check the state of an exposed pipe installed in a building, a bridge, etc. using drones and VR technology, and more specifically, secures an image of the exposed pipe using a shooting device mounted on the drone. Then, the secured image is input to the modeling device to generate a 3D image, and the generated 3D image can be checked through a VR device, so that the user can comfortably and safely check the status of the exposure piping using a drone. It is about 3D scan of pipe and VR inspection system.

일반적으로, 건물, 교량 등에 설치되는 노출배관은 주기적인 점검을 통해 누출이 발견되면 보수를 실시하여야 하나, 배관이 설치된 위치, 높이 또는 길이 등의 다양한 원인으로 인해 작업자의 접근이 어려운 경우가 발생하므로 원활한 점검이 어렵고, 작업자가 위험에 노출될 수 있다.In general, exposed pipes installed in buildings, bridges, etc. should be repaired if leaks are found through periodic inspections, but it is difficult for workers to access due to various reasons such as the location, height, or length of the pipes installed. It is difficult to inspect smoothly, and workers may be exposed to danger.

배관 점검에 관한 종래의 발명으로는 대한민국 등록특허공보 제10-1731450호의 “배관 모니터링 시스템 및 배관 모니터링 방법” 및 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0025413호의 “드론을 이용한 대형 구조물 초음파 검사 방법”, 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0036299호의 “드론을 이용한 원거리 가스 누출 및 배관 외관 검사를 위한 실시간 모니터링 장치” 및 대한민국 등록특허공보 제10-1858009호의 “교량점검용 드론”이 제안되어 공개된 바 있다.Conventional inventions related to piping inspection include “Pipe Monitoring System and Piping Monitoring Method” of Korean Patent Registration No. 10-1731450 and “Ultra large structure ultrasonic inspection method using drone” of Korean Patent Publication No. 10-2018-0025413. Korean Patent Application Publication No. 10-2018-0036299, “Real-time monitoring device for remote gas leakage and piping exterior inspection using drones” and Korean Registered Patent Publication No. 10-1858009 “Drone for bridge inspection” have been proposed and released have.

상기 대한민국 등록특허공보 제10-1731450호의 “배관 모니터링 시스템 및 배관 모니터링 방법”에는 배관에 건전성에 관한 측정 데이터를 생성 및 전송 가능한 제1 배관 센서 장치와, 제1 배관 센서의 측정 데이터를 수신 가능한 위치로 이동하고 이를 모니터링 서버로 전송 가능한 위치로 이동하는 이동 노드를 포함하도록 구성되어, 센서 장치의 설치 비용 및 유지 관리 비용을 절감할 수 있고, 배관의 모니터링 효율성을 높일 수 있는 시스템 및 방법에 관한 발명이 제안되었고, 상기 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0025413호의 “드론을 이용한 대형 구조물 초음파 검사 방법”에는 레이저 반사경을 구비한 드론을 비행 위치 조정하여 구조물을 향한 레이저 펄스 조사지점을 용이하게 변경할 수 있고, 드론에 장착된 비접촉식 계측 수단을 사용하여 대형 고층 구조물의 초음파 표면진동을 용이하게 습득할 수 있도록 구성되는 방법에 관한 발명이 제안되었다.The Republic of Korea Patent Registration No. 10-1731450, "Pipe Monitoring System and Piping Monitoring Method," the first piping sensor device capable of generating and transmitting measurement data on the integrity of the piping, and the location where the measurement data of the first piping sensor can be received. It is configured to include a mobile node that moves to and moves it to a location where it can be transmitted to a monitoring server, thereby reducing the installation cost and maintenance cost of the sensor device, and inventing a system and method that can increase the monitoring efficiency of piping This has been proposed, and in the Korean Patent Application Publication No. 10-2018-0025413, “Method for Ultrasound Inspection of Large Structures Using Drones”, it is easy to change the laser pulse irradiation point toward the structure by adjusting the flight position of the drone equipped with the laser reflector. The invention has been proposed for a method configured to easily acquire ultrasonic surface vibration of a large high-rise structure using a non-contact measuring means mounted on a drone.

또한, 상기 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0036299호의 “드론을 이용한 원거리 가스 누출 및 배관 외관 검사를 위한 실시간 모니터링 장치”에는 드론에 누출 가스 데이터를 획득하는 레이저 가스 검지기와 누출 가스 열화상 데이터를 획득하는 열화상 획득 카메라 등을 장착하도록 구성되어, 고층 아파트나 대형 교량 등과 같은 배관 검사에 공간적 제약이 있는 환경에서도 효율적이고 정확하게 가스 누출 및 배관 외관 검사를 수행할 수 있도록 하는 장치에 관한 발명이 제안되었고, 상기 대한민국 등록특허공보 제10-1858009호의 “교량점검용 드론”에는 드론 본체에 설치되는 수평보호가드와 수직보호가드를 통해 외무 물체와의 충돌시 드론을 보호할 수 있고, 교량을 점검하기 위한 카메라의 시야방해를 최소화하여 선명한 영상을 확보할 수 있는 장치에 관한 발명이 제안되었다.In addition, in the Republic of Korea Patent Publication No. 10-2018-0036299, "a real-time monitoring device for remote gas leakage and piping appearance inspection using a drone," the laser gas detector and the leak gas thermal image data to obtain the leak gas data to the drone. The invention is proposed to be equipped with a thermal image acquisition camera, etc. to be acquired, and to efficiently and accurately perform gas leak and pipe appearance inspection even in environments where there is a space limitation in pipe inspection such as high-rise apartments or large bridges. In the "Patent Inspection Drone" of the Republic of Korea Patent Publication No. 10-1858009, the horizontal protection guard and the vertical protection guard installed in the drone body can protect the drone in case of collision with foreign objects and check the bridge An invention has been proposed for a device capable of securing a clear image by minimizing the obstruction of the camera.

그러나 상기와 같은 종래 기술들은 촬영에 의하여 수집된 제한된 영상만으로 노출배관을 점검하여야 하므로 사용자에 의한 자유롭고 면밀한 점검이 어려운 문제가 발생하였고, 레이저를 이용한 가스 검지기나 열화상 획득 카메라 등을 이용하는 방식은 노출배관에서 가스 등이 누출된 이후에만 파손 확인이 가능하므로 파손 직전의 상태는 파악할 수 없는 문제가 있으며, 측량이 불가능하므로 손상부의 크기 및 배관의 변형에 의한 변위량을 측정할 수 없는 문제가 있기 때문에, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 방안이 요구되는 실정이다.However, the above-described prior arts have a problem in that it is difficult to freely and closely inspect by the user because the exposure pipe must be checked only with limited images collected by shooting, and the method using a gas detector using a laser or a camera for acquiring a thermal image is exposed. Since it is possible to check the damage only after the gas leaks from the pipe, there is a problem that the condition just before the breakage cannot be grasped, and since measurement is impossible, there is a problem that the size of the damaged part and the displacement due to the deformation of the pipe cannot be measured. There is a need for a solution to this problem.

한편, VR(Virtual Reality) 이란, 컴퓨터 등의 기기로 구현한 가상의 현실을 말하는 것으로써, 디스플레이 장치인 VR 기기를 통해 사용자가 체험 가능하며, 게임, 의학, 군사 분야 등 다양한 분야에 도입되어 활발히 이용되고 있으며 앞으로의 발전이 더욱 기대되는 최신 기술이다.On the other hand, VR (Virtual Reality) refers to a virtual reality implemented by devices such as computers, which can be experienced by users through VR devices, which are display devices, and actively introduced into various fields such as games, medicine, and military fields. It is used and is the latest technology that is expected to be further developed in the future.

대한민국 등록특허공보 제10-1731450호(2017. 04. 24)Republic of Korea Registered Patent Publication No. 10-1731450 (2017. 04. 24) 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0025413호(2018. 03. 09)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2018-0025413 (2018. 03. 09) 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0036299호(2018. 04. 09)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2018-0036299 (2018. 04. 09) 대한민국 등록특허공보 제10-1858009호(2018. 05. 17)Republic of Korea Registered Patent Publication No. 10-1858009 (2018. 05. 17)

본 발명에 의한 드론을 이용한 노출배관의 3D 스캔 및 VR 점검 시스템은 상기와 같은 종래 발명들의 문제점들을 해결하기 위해 제안된 기술로써,The 3D scanning and VR inspection system of the exposure pipe using the drone according to the present invention is a technique proposed to solve the problems of the conventional invention as described above,

노출배관은 노후화와 외부 충격에 의해 형상과 재료의 성질이 바뀔 수 있어 주기적인 점검이 필요하나 배관이 설치된 위치, 높이 또는 길이 등의 다양한 원인으로 인해 작업자의 접근이 어려운 문제가 있었고,The exposed piping requires periodic inspection because the shape and properties of the material may change due to aging and external impacts, but there are problems that workers cannot access due to various reasons such as the location, height, or length of the piping.

촬영에 의하여 수집한 제한된 영상만으로 노출배관을 점검하여야 하므로 사용자에 의한 자유롭고 면밀한 점검이 어려운 문제가 발생하였으며,Since it is necessary to check the exposure piping with only the limited images collected by shooting, a problem occurred freely and closely by the user.

레이저를 이용한 가스 검지기나 열화상 획득 카메라 등을 이용하는 방식은 노출배관에서 가스 등이 누출된 이후에만 파손 확인이 가능하므로 파손 직전의 상태는 파악할 수 없는 문제가 발생하였으며,The method using a gas detector using a laser or a camera for acquiring a thermal image can confirm the damage only after the gas leaks from the exposed pipe, so that the state immediately before the breakdown cannot be grasped.

측량이 불가능하므로 손상부의 크기 및 배관의 변형에 의한 변위량을 측정할 수 없는 문제가 있기 때문에, 이에 대한 해결책을 제시하는 것과,Since there is a problem in that it is impossible to measure the displacement due to the size of the damaged part and the deformation of the pipe since measurement is not possible, a solution to this is presented.

노출배관의 3D 및 2D 형상 데이터를 일정 주기로 확보하여 배관의 열화 과정에 관한 빅 데이터를 확보하는 것을 그 목적으로 한다.The objective is to secure the 3D and 2D shape data of the exposed pipe at regular intervals to secure big data regarding the deterioration process of the pipe.

본 발명에 의한 드론을 이용한 노출배관의 3D 스캔 및 VR 점검 시스템은 상기와 같은 목적을 실현하고자,The 3D scanning and VR inspection system of the exposure pipe using the drone according to the present invention is intended to realize the above object,

하나 이상의 점검용 드론; 상기 드론(100)에 장착되고, 교량 등에 설치된 노출배관을 여러 각도로 촬영하여 복수 개의 인풋 이미지를 생성하는 촬영 기기; 상기 드론 및 상기 촬영 기기를 제어 가능한 하나 이상의 제어 기기; 상기 인풋 이미지를 이용하여 3D 이미지를 생성하는 모델링 프로그램이 설치되는 모델링 기기; 상기 3D 이미지를 가상현실로 구현하여 사용자에게 제공하는 VR 기기; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 노출배관의 3D 스캔 및 VR 점검 시스템을 제시한다.One or more inspection drones; A photographing device mounted on the drone 100 and photographing exposure pipes installed on a bridge or the like at various angles to generate a plurality of input images; At least one control device capable of controlling the drone and the photographing device; A modeling device in which a modeling program for generating a 3D image using the input image is installed; A VR device implementing the 3D image as a virtual reality and providing it to a user; It provides a 3D scan and VR inspection system of the exposure pipe using a drone, characterized in that comprises a.

또한, 상기 모델링 기기는 생성된 3D 이미지를 이용하여 2D 이미지를 생성하는 제2 생성부; 상기 3D 이미지 및 상기 2D 이미지를 저장하는 데이터 베이스; 복수 개의 2D 이미지를 상호 비교하여 노출배관의 상태 변화를 분석하는 비교 분석부; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the modeling device includes a second generating unit for generating a 2D image using the generated 3D image; A database for storing the 3D image and the 2D image; A comparison analysis unit that compares a plurality of 2D images with each other and analyzes a state change of the exposure pipe; Characterized in that it comprises a.

본 발명에 의한 드론을 이용한 노출배관의 3D 스캔 및 VR 점검 시스템은,3D scanning and VR inspection system of the exposure pipe using the drone according to the present invention,

드론에 장착된 촬영 기기를 이용하여 정밀 촬영한 노출배관의 실제 형상 및 상태를 가상현실로 구현하고, 사용자가 VR 기기를 통해 확인할 수 있도록 하여 사용자가 지상에서 편안하고 안전하며 면밀하게 노출배관의 상태를 점검할 수 있고, 파손 및 파손 직전의 상태를 모두 파악할 수 있도록 하는 효과가 발생하였고,Realization of the actual shape and state of the exposed pipe precisely photographed using the shooting device mounted on the drone, and allowing the user to check it through the VR device, so that the user is comfortable, safe, and closely exposed on the ground. It was possible to check, and the effect was made to be able to grasp both the damage and the state immediately before the damage,

노출배관의 실측 값과 동일한 크기 및 길이로 구현된 3D 모델을 확대 및 축소, 이동 및 회전 가능하도록 구성되어, 파손 부위의 정확한 위치를 파악하고 크기를 측정할 수 있으며, 배관의 변형에 의한 변위량을 측정할 수 있는 효과가 발생하였으며,3D model implemented with the same size and length as the actual value of the exposed pipe is configured to be enlarged, reduced, moved, and rotated, so that the exact location of the damaged area can be measured and sized. The measurable effect occurred,

노출배관의 3D 및 2D 형상 데이터를 일정 주기로 확보하여 배관의 열화 상태와 진행을 파악 가능한 효과가 발생하였다.The 3D and 2D shape data of the exposed piping was secured at regular intervals, so that the deterioration state and progress of the piping could be identified.

도 1은 본 발명에 의한 드론을 이용한 노출배관의 3D 스캔 및 VR 점검 시스템의 구성도.
도 2(a)는 본 발명에 의한 드론을 이용한 노출배관의 3D 스캔 및 VR 점검 시스템의 드론이 비행하며 촬영 기기가 인풋 이미지를 생성하도록 하는 일 실시예를 나타낸 예시도.
도 2(b)는 본 발명에 의한 드론을 이용한 노출배관의 3D 스캔 및 VR 점검 시스템의 드론이 비행하며 촬영 기기가 인풋 이미지를 생성하도록 하는 다른 실시예를 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명에 의한 드론을 이용한 노출배관의 3D 스캔 및 VR 점검 시스템의 일 구성요소인 모델링 기기의 세부 구성도.
도 4(a) 내지 도 4(h)는 본 발명에 의한 드론을 이용한 노출배관의 3D 스캔 및 VR 점검 시스템의 VR 기기를 이용하여 배관을 점검하는 다양한 실시예를 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명에 의한 드론을 이용한 노출배관의 3D 스캔 및 VR 점검 시스템의 일 구성요소인 모델링 기기의 추가 세부 구성도.
1 is a configuration diagram of a 3D scan and VR inspection system of an exposure pipe using a drone according to the present invention.
Figure 2 (a) is an exemplary view showing an embodiment of the drone of the 3D scan and VR inspection system of the exposure pipe using the drone according to the present invention to fly and the imaging device generates an input image.
Figure 2 (b) is an exemplary view showing another embodiment of the drone of the 3D scan and VR inspection system of the exposure pipe using the drone according to the present invention to fly and the imaging device generates an input image.
3 is a detailed configuration diagram of a modeling device that is one component of a 3D scan and VR inspection system of exposure piping using a drone according to the present invention.
4(a) to 4(h) are exemplary views showing various embodiments of inspecting a pipe using a VR device of a 3D scan and VR inspection system using a drone according to the present invention.
5 is a further detailed configuration diagram of a modeling device that is a component of a 3D scan and VR inspection system of exposure piping using a drone according to the present invention.

본 발명은 드론 및 VR 기술을 이용하여 건물, 교량 등에 설치된 노출배관의 상태를 점검할 수 있도록 하는 시스템에 관한 것으로써,The present invention relates to a system that can check the state of the exposed piping installed in buildings, bridges, etc. using drones and VR technology,

하나 이상의 점검용 드론(100); 상기 드론(100)에 장착되고, 교량 등에 설치된 노출배관을 여러 각도로 촬영하여 복수 개의 인풋 이미지를 생성하는 촬영 기기(110); 상기 드론 및 상기 촬영 기기를 제어 가능한 하나 이상의 제어 기기(120); 상기 인풋 이미지를 이용하여 3D 이미지를 생성하는 모델링 프로그램이 설치되는 모델링 기기(130); 상기 3D 이미지를 가상현실로 구현하여 사용자에게 제공하는 VR 기기(140); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 노출배관의 3D 스캔 및 VR 점검 시스템에 관한 것이다.One or more inspection drones 100; A photographing device 110 mounted on the drone 100 and photographing exposure pipes installed on a bridge or the like at multiple angles to generate a plurality of input images; At least one control device 120 capable of controlling the drone and the photographing device; A modeling device 130 in which a modeling program for generating a 3D image using the input image is installed; A VR device 140 that implements the 3D image as a virtual reality and provides it to a user; It relates to a 3D scan and VR inspection system of the exposure pipe using a drone, characterized in that comprises a.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

우선, 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 드론을 이용한 노출배관의 3D 스캔 및 VR 점검 시스템은 하나 이상의 점검용 드론(100)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.First, as shown in FIG. 1, the 3D scan and VR inspection system of the exposure pipe using the drone according to the present invention is characterized by including one or more inspection drones 100.

일반적으로 드론이라 함은 본체를 중심으로 하여 외측으로 뻗어나가는 복수 개의 가이드 프레임이 구비되고, 각각의 가이드 프레임 말단에는 회전익이 각각 구비되는 멀티콥터 형태의 무인 비행체를 지칭하는 것으로써, 정해진 경로를 따라 이동 비행 중 속도를 조절하며 점검 대상물에 접근 후 정지 비행 가능하므로, 고정익으로 구성되는 무인 비행체에 비해 정밀한 점검 작업의 수행이 가능한 장점이 있다.Generally, a drone refers to an unmanned air vehicle of a multicopter type that is provided with a plurality of guide frames extending outward from the center of the main body, and a rotorcraft is provided at the ends of each guide frame. Since it is possible to stop the flight after approaching the inspection target while controlling the speed during the moving flight, there is an advantage that it is possible to perform a precise inspection operation compared to an unmanned aerial vehicle composed of a fixed wing.

따라서, 상기 드론(100)은 노출배관의 영상을 확보하고, 확보된 영상으로 3D 이미지를 생성하며, 생성된 3D 이미지를 가상현실로 확인 가능하도록 함으로써, 사용자가 편안하고 안전하게 노출배관의 상태를 점검할 수 있도록 하기 위한 본 발명의 목적 달성에 가장 적합한 장치이며, 작업 환경 또는 장착되는 기기의 종류 및 크기에 따라 두 개의 회전익으로 구성되는 듀얼콥터, 세 개의 회전익으로 구성되는 트리콥터, 네 개의 회전익으로 구성되는 쿼드콥터, 여섯 개의 회전익으로 구성되는 헥사콥터, 여덟 개의 회전익으로 구성되는 옥토콥터 중 어느 하나의 형태로든 구성될 수 있다.Therefore, the drone 100 secures the image of the exposed pipe, generates a 3D image with the secured image, and enables the user to check the generated 3D image in virtual reality, so that the user can comfortably and safely check the state of the exposed pipe. It is the most suitable device to achieve the object of the present invention to enable the operation environment or the type and size of the equipment to be mounted, a dual copter composed of two rotor blades, a tricopter composed of three rotor blades, and four rotor blades. The quadcopter may be composed of a hexacopter composed of six rotor blades or an octocopter composed of eight rotor blades.

또한, 상기 드론(100)은 단독으로 운용될 수 있으나, 신속한 작업의 진행을 위하여 복수 개의 개체가 동시에 운용될 수 있으며, 운용되는 방식은 하기 제어 기기(120)로부터 전송되는 제어 신호에 의한 수동 제어 방식이다.In addition, the drone 100 may be operated alone, but a plurality of entities may be simultaneously operated for rapid operation, and the method of operation is manually controlled by a control signal transmitted from the following control device 120 Way.

따라서, 상기 드론(100)에는 외부로부터 전송되는 제어 신호 등을 수신하고, 각종 정보 등을 송신하기 위한 송수신 장치가 구비되어야 하며, 제어 신호에 의하여 드론(100)을 제어하는 드론 제어부가 구비되어야 한다.Therefore, the drone 100 should be provided with a transmitting and receiving device for receiving control signals and the like transmitted from the outside, and transmitting various information, and a drone control unit for controlling the drone 100 by a control signal should be provided. .

또한, 상기 드론(100)에는 현재 위치를 파악 및 기록하기 위한 용도로 GPS 좌표 정보를 수집하는 GPS 장치가 구비될 수 있고, 건물, 교량 또는 드론(100) 등 외부 물체와의 충돌을 방지하기 위한 용도로 외부 물체와의 거리를 감지하는 거리 센서가 구비될 수 있다.In addition, the drone 100 may be equipped with a GPS device that collects GPS coordinate information for the purpose of identifying and recording the current location, and for preventing collision with external objects such as a building, bridge, or drone 100 A distance sensor for sensing a distance from an external object may be provided for use.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 드론을 이용한 노출배관의 3D 스캔 및 VR 점검 시스템은 상기 드론(100)에 장착되고, 건물, 교량 등에 설치된 노출배관을 여러 각도로 촬영하여 복수 개의 인풋 이미지를 생성하는 촬영 기기(110)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, as shown in Figure 1, the 3D scan and VR inspection system of the exposure pipe using the drone according to the present invention is mounted on the drone 100, and photographed at various angles exposed pipes installed in buildings, bridges, etc. Characterized in that it comprises a photographing device 110 for generating an input image.

상기 촬영 기기(110)는 카메라 등의 명칭으로 지칭되어 사용자에게 상기 드론(100)의 제어를 위한 실시간 영상을 제공하고 피사체를 촬영 가능한 공지의 장치로써, 촬영된 영상으로 생성된 3D 이미지로 노출배관에 관한 면밀한 점검이 가능하도록 고해상도 등의 높은 품질을 가지는 영상을 촬영할 수 있는 성능이 뛰어난 장치가 구비됨이 바람직하다.The photographing device 110 is referred to as a name of a camera or the like and is a known device capable of providing a user with a real-time image for controlling the drone 100 and photographing a subject, and exposing the image to a 3D image generated as a photographed image It is preferable that a device having excellent performance capable of photographing an image having a high quality such as high resolution is provided to enable a close inspection of the product.

이때, 상기 촬영 기기(110)는 상기 드론(100)의 비행에 장애를 초래하지 않는 크기 및 무게로 구성되어야 함이 자명하고, 촬영되는 영상의 흔들림을 방지하고 촬영 각도의 조절을 위한 짐벌에 체결된 상태로 드론(100)에 장착됨이 바람직하다.At this time, it is obvious that the photographing device 110 should be configured with a size and weight that does not cause obstacles to the flight of the drone 100, and it is fastened to a gimbal to prevent shaking of the image being photographed and to adjust the shooting angle. It is preferable that it is mounted on the drone 100 in the old state.

또한, 일반적으로 노출배관이 건물의 양 측면에 주로 설치되고 교량의 양 측면 또는 하부에 설치되는 것을 고려하여, 상기 촬영 기기(110)는 상기 드론(100)의 측면 또는 하부에 장착될 수 있고, 드론(100)의 상부에도 장착될 수 있으며, 촬영 각도를 조정 가능하도록 일정 각도로 회전할 수 있도록 있어야 한다.In addition, in general, considering that the exposed pipe is mainly installed on both sides of the building and is installed on both sides or the bottom of the bridge, the imaging device 110 may be mounted on the side or the bottom of the drone 100, It can also be mounted on the top of the drone 100, it should be able to rotate at a certain angle to adjust the shooting angle.

또한, 상기 촬영 기기(110)는 필요에 따라 드론(100)에의 장착 위치를 변경할 수 있도록 탈착식으로 구성될 수 있고, 복수 개가 드론(100)의 각 위치에 분산 배치되어 필요에 따라 선택적으로 구동되도록 구성될 수 있다.In addition, the photographing device 110 may be configured to be detachable so as to change the mounting position of the drone 100 as needed, a plurality of pieces are distributed to each position of the drone 100 so as to be selectively driven as needed Can be configured.

도 2(a) 및 도 2(b)는 상기 드론(100)이 노출배관을 따라 비행하며 촬영 기기(110)가 인풋 이미지를 생성하도록 하는 실시예를 나타낸 예시도이며, 노출배관의 촬영에는 이러한 두 실시예가 혼합 실시되어야 한다.2(a) and 2(b) are exemplary views showing an embodiment in which the drone 100 flies along the exposure pipe and the imaging device 110 generates an input image. Both examples should be mixed.

상기 인풋 이미지는 건물, 교량 등에 설치된 노출배관의 전체 및 각 부분을 여러 각도로 촬영한 정지 영상으로써 노출배관의 3D 이미지를 생성하기 위한 자료가 되며, 노출배관이 설치된 건물, 교량 등의 외관 일부가 포함될 수 있고, 그 외의 주변 풍경 등이 일부 포함될 수 있다.The input image is a still image taken from various angles of the whole and each part of the exposed pipe installed in a building, a bridge, etc., and serves as a material for generating a 3D image of the exposed pipe. It may be included, and some of the surrounding landscape may be included.

이러한 인풋 이미지는 촬영 기기(110)에 즉시 저장되어 상기 드론(100)의 회수 후 이동 저장매체 또는 유선 연결을 통하여 복사 또는 전송되어 이용될 수 있으나, 노출배관의 3D 이미지를 신속하게 생성 가능하도록 생성되는 즉시 외부로 전송될 수 있다.These input images are immediately stored in the photographing device 110 and can be copied or transmitted through a mobile storage medium or a wired connection after recovery of the drone 100, but generated to enable rapid creation of a 3D image of the exposed pipe It can be sent out as soon as possible.

상기 촬영 기기(110)를 제어하는 방식은, 하기 제어 기기(120)로부터 전송되는 제어 신호에 의한 수동 제어 방식이고, 이에 따라 제어 신호를 받아 촬영 기기(110)를 제어하는 촬영 기기 제어부가 구비되어야 하며, 제어 신호를 수신하고, 인풋 이미지를 송신하기 위한 별도의 송수신 장치가 구비될 수 있으나, 상기 드론(100)에 구비되는 송수신 장치를 이용하도록 구성되어도 무방하다.The method of controlling the photographing device 110 is a manual control method by a control signal transmitted from the following control device 120, and accordingly a photographing device control unit that receives the control signal and controls the photographing device 110 should be provided. A separate transmission/reception device for receiving a control signal and transmitting an input image may be provided, but it may be configured to use a transmission/reception device provided in the drone 100.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 드론을 이용한 노출배관의 3D 스캔 및 VR 점검 시스템은 상기 드론(100) 및 상기 촬영 기기(110)를 제어 가능한 하나 이상의 제어 기기(120)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, as shown in Figure 1, the 3D scan and VR inspection system of the exposure pipe using the drone according to the present invention includes the drone 100 and one or more control devices 120 capable of controlling the photographing device 110 It characterized in that the configuration.

상기 제어 기기(120)는 무선 통신 방식으로 상기 드론(100) 및 상기 촬영 기기(110)를 동시 또는 각각 제어 가능한 공지의 조종 장치로써, 드론(100) 및 촬영 기기(110)를 제어하기 위한 용도로 사용되는 전용 단말기일 수 있으나, 제어 어플리케이션이 설치된 스마트폰 등의 사용자 단말기로 구성될 수도 있다.The control device 120 is a known control device capable of simultaneously or separately controlling the drone 100 and the photographing device 110 by a wireless communication method, and is used for controlling the drone 100 and the photographing device 110 It may be a dedicated terminal used as, but may be configured as a user terminal, such as a smart phone with a control application installed.

즉, 상기 제어 기기(120)가 전용 단말기로 구성되는 경우, 제어 기기(120)에는 드론(100) 측에 구비되는 송수신 장치와의 양 방향 통신을 위한 송수신 장치가 구비되고, 촬영되는 영상을 표시하여 사용자에게 제공하는 디스플레이 장치가 구비되며, 드론(100)을 구동 또는 구동 정지시키는 입력부가 구비될 수 있고, 드론(100)의 비행을 제어하기 위한 입력부가 구비될 수 있으며, 촬영 기기(110)를 구동 또는 구동 정지시키는 입력부가 구비될 수 있고, 영상을 촬영하기 위한 입력부가 구비될 수 있으며, 촬영되는 영상을 줌인 또는 줌아웃하기 위한 입력부가 구비될 수 있으며, 상기한 하나 이상의 입력부는 각각 버튼, 스위치 또는 스틱 중 어느 하나로 구성될 수 있다.That is, when the control device 120 is configured as a dedicated terminal, the control device 120 is provided with a transmitting and receiving device for two-way communication with a transmitting and receiving device provided on the drone 100 side, and displays the captured image Thus, a display device provided to a user is provided, an input unit for driving or stopping the drone 100 may be provided, an input unit for controlling the flight of the drone 100 may be provided, and the photographing device 110 is provided. An input unit for driving or stopping driving may be provided, an input unit for photographing an image may be provided, and an input unit for zooming in or zooming out the image to be photographed may be provided. It can be composed of either a switch or a stick.

또한, 상기 제어 기기(120)가 제어 어플리케이션이 설치된 스마트폰 등의 사용자 단말기로 구성되는 경우, 사용자 단말기의 화면에는 드론(100)을 구동 또는 구동 정지시키고, 드론(100)의 비행을 제어하며, 촬영 기기(110)를 구동 또는 구동 정지시키며, 영상을 촬영하며, 촬영되는 영상을 줌인 또는 줌아웃하기 위한 버튼이 표시될 수 있다.In addition, when the control device 120 is composed of a user terminal, such as a smart phone with a control application installed, the drone 100 is driven or stopped on the screen of the user terminal, and the flight of the drone 100 is controlled. A button for driving or stopping the photographing device 110, photographing an image, and zooming in or zooming out the photographed image may be displayed.

따라서, 사용자는 상기 제어 기기(120)를 이용하여 상기 드론(100) 및 상기 촬영 기기(110)를 동시에 제어할 수 있고, 드론(100)을 제어하고 일정한 위치에 정지 비행시킨 후 촬영 기기(110)를 제어하는 과정을 반복할 수 있으며, 두 명의 사용자가 각각 하나의 제어 기기(120)로 드론(100)을 제어하고 다른 하나의 제어 기기(120)로 촬영 기기(110)를 제어할 수 있다.Therefore, the user can simultaneously control the drone 100 and the photographing device 110 using the control device 120, control the drone 100, and stop the flight in a certain position, and then photograph the shooting device 110 ) May be repeated, and two users may respectively control the drone 100 with one control device 120 and the imaging device 110 with the other control device 120. .

또한, 상기 제어 기기(120)는 상기 촬영 기기(110)가 체결된 짐벌을 제어하여 촬영 기기(110)의 촬영 각도를 조정할 수 있다.In addition, the control device 120 may control the gimbal to which the photographing device 110 is fastened to adjust the photographing angle of the photographing device 110.

또한, 상기한 바와 같이, 상기 드론(100)은 동시에 복수 개가 운용될 수 있으므로, 상기 제어 기기(120)도 복수 개의 드론(100) 및 드론(100) 각각에 장착되는 촬영 기기(110)를 동시 또는 일시에 제어하기 위한 용도로 복수 개가 구비될 수 있다.In addition, as described above, since the drone 100 may be operated in plural at the same time, the control device 120 may simultaneously operate the plurality of drones 100 and the photographing device 110 mounted to each of the drones 100. Alternatively, a plurality of pieces may be provided for the purpose of controlling at a time.

또한, 상기 제어 기기(120)는 상기 거리 센서가 감지하는 외부 물체와의 거리가 기설정된 거리 이하이면, 디스플레이 장치 또는 화면에 경고 메시지를 생성하여 표시하는 주의 기능을 구비할 수 있고, 이러한 주의 기능을 통해 상기 드론(100)은 건물, 교량 또는 노출배관 등과의 충돌을 방지하고 복수 개의 드론(100)이 동시에 운용되는 경우 다른 드론(100)과의 충돌을 방지할 수 있으며, 이러한 주의 기능은 제어 기기(120)에 진동을 발생시키거나 알림음을 나게하는 방식 등으로도 구현될 수 있다.In addition, the control device 120 may include a caution function that generates and displays a warning message on a display device or a screen when the distance to the external object sensed by the distance sensor is less than or equal to a preset distance. Through the drone 100 can prevent collisions with buildings, bridges, or exposed piping, and when multiple drones 100 are operated at the same time, can prevent collisions with other drones 100. It may also be implemented in a manner that generates a vibration in the device 120 or emits a notification sound.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 드론을 이용한 노출배관의 3D 스캔 및 VR 점검 시스템은 상기 인풋 이미지를 이용하여 3D 이미지를 생성하는 모델링 프로그램이 설치되는 모델링 기기(130)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, as shown in FIG. 1, the 3D scan and VR inspection system of the exposure pipe using the drone according to the present invention includes a modeling device 130 in which a modeling program for generating a 3D image using the input image is installed. It is characterized by being configured.

상기 모델링 기기(130)는 상기 촬영 기기(110)에 의하여 생성된 복수 개의 인풋 이미지를 입력받아 단일의 3D 이미지를 생성하는 장치로써, 유선 및 무선 통신 방식을 이용한 정보의 입출력이 용이하고, 모델링 프로그램을 설치 가능한 공지의 컴퓨터로 구성됨이 바람직하나, 전용 단말기로 구성되어도 무방하다.The modeling device 130 is a device that receives a plurality of input images generated by the photographing device 110 and generates a single 3D image, and it is easy to input and output information using wired and wireless communication methods and modeling program It is preferable to be composed of a known computer that can be installed, but it may be configured as a dedicated terminal.

상기 3D 이미지는 사용자의 선택에 따라 다양한 각도로 노출배관의 전체 형상을 확인 가능하고, 각 부분을 확대 가능하도록 모델링 된 이미지로써, 하기 VR 기기(140)를 통해 사용자에게 가상현실상에서 제공되며, 건물, 교량 등에 설치된 노출배관의 전체 및 각 부분을 여러 각도로 촬영한 정지 영상인 인풋 이미지를 이용한 노출배관 점검 방식에 비하여 점검의 효율성을 향상시키는 효과를 발생시킨다.The 3D image is an image modeled to check the entire shape of the exposed pipe at various angles according to the user's choice and to enlarge each part.It is provided in the virtual reality to the user through the following VR device 140 and the building , Compared to the exposure pipe inspection method using the input image, which is a still image of various parts of the exposed pipe installed at various angles, it has the effect of improving the inspection efficiency.

즉, 노출배관의 전체 및 각 부분을 촬영한 정지 영상인 인풋 이미지만으로 노출배관을 점검하기 위해서는 사용자가 복수 개의 인풋 이미지를 일일이 확인하여야 하고, 문제가 발견된 인풋 이미지에 대응하는 노출배관의 위치를 다시 확인하여야 하는 등의 문제로 효율적이지 못하나, 상기 3D 이미지를 이용한 노출배관의 점검 방식은 이러한 문제를 모두 해결함으로써, 사용자가 신속하고 정확하며 용이하게 노출배관을 점검할 수 있도록 한다.That is, in order to check the exposure piping using only the input image, which is a still image of all and each part of the exposure piping, the user must check a plurality of input images individually and determine the location of the exposure piping corresponding to the input image where the problem is found. Although it is not efficient due to problems such as the need to check again, the inspection method of the exposure pipe using the 3D image solves all of these problems, so that the user can check the exposure pipe quickly, accurately, and easily.

따라서, 상기 모델링 프로그램은 복수 개의 인풋 이미지를 이용하여 통합함으로써 단일의 3D 이미지를 생성 가능한 기능을 가지는, 본 발명의 사용자가 직접 개발 또는 개발 의뢰하여 제작된 프로그램일 수 있고, 유료 또는 무료로 이용 가능한 공지의 프로그램일 수 있다.Therefore, the modeling program may be a program produced by a user of the present invention directly developed or commissioned by a user of the present invention having a function capable of generating a single 3D image by integrating a plurality of input images, and available for a fee or free of charge. It can be a known program.

구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 모델링 기기(130)는 복수 개의 인풋 이미지가 입력되고, 입력된 복수 개의 인풋 이미지로부터 하나 이상의 특징점을 추출하는 추출부(121)와, 추출된 특징점을 기준으로 하여 영상정합을 수행하는 이미지 매칭부(122) 및 영상정합 된 복수 개의 인풋 이미지를 종합하여 하나의 3D 이미지를 생성하는 제1 생성부(123)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Specifically, as shown in FIG. 3, the modeling device 130 inputs a plurality of input images, extracts 121 extracting one or more feature points from the input multiple input images, and references the extracted feature points. It characterized in that it is configured to include an image matching unit 122 for performing image registration and a first generation unit 123 for generating a 3D image by synthesizing a plurality of image-matched input images.

상기 추출부(121)는 상기 인풋 이미지에 포함된 건물, 교량, 노출배관 등으로부터 각 피사체의 형상 등에 나타난 고유의 특징점을 추출한다.The extraction unit 121 extracts unique feature points that appear in the shape of each subject from buildings, bridges, and exposed pipes included in the input image.

즉, 인풋 이미지에 포함되는 건물, 교량, 노출배관 등은 촬영되는 각도 및 촬영 기기(110)와의 거리에 따라 형상 및 크기가 다르게 표현되므로, 상기 추출부(121)는 피사체의 형상 및 크기에 한정되지 않는 고유의 특징을 추출함으로써 각 인풋 이미지가 촬영된 위치 및 실제 위치가 파악될 수 있도록 한다. That is, since the shape and size of buildings, bridges, and exposed pipes included in the input image are differently expressed according to the angle to be photographed and the distance from the photographing device 110, the extraction unit 121 is limited to the shape and size of the subject. By extracting unique features that are not, each location image is captured so that the actual location can be grasped.

또한, 상기 드론에는 GPS 좌표 정보를 수집하는 GPS 장치가 구비될 수 있고, 각각의 인풋 이미지에는 생성시의 GPS 좌표 정보가 입력될 수 있으며, 이에 따라 인풋 이미지에 각각 포함된 GPS 좌표 정보는 각 인풋 이미지의 위치를 결정하는데 이용될 수 있다.In addition, the drone may be equipped with a GPS device that collects GPS coordinate information, and each input image may have GPS coordinate information generated at the time of generation, and accordingly, the GPS coordinate information included in each input image may be input. It can be used to determine the location of the image.

상기 이미지 매칭부(122)는 상기 드론(100)의 이동 및 상기 촬영 기기(110)의 촬영 각도 변화에 의하여 각각 다른 좌표계에서 촬영된 복수 개의 인풋 이미지 중 어느 하나의 인풋 이미지를 기준 이미지로 하고, 다른 인풋 이미지를 기준 이미지에 맞추어 모두 동일한 좌표계에서 촬영된 것과 동일한 효과를 구현하는 상기 모델링 기기(120)의 일 구성요소로써, 이러한 좌표계의 일치에는 상기 추출부(121)에서 추출된 하나 이상의 특징점이 기준으로 이용된다.The image matching unit 122 may use any one input image among a plurality of input images taken in different coordinate systems by the movement of the drone 100 and the change in the shooting angle of the photographing device 110 as a reference image, As a component of the modeling device 120 that implements the same effect as being shot in the same coordinate system by matching different input images to the reference image, the matching of the coordinate system includes one or more feature points extracted from the extraction unit 121. It is used as a standard.

상기 제1 생성부(123)는 이미지 매칭부(122)에서 영상정합 된 복수 개의 인풋 이미지를 종합하여 하나의 3D 이미지를 생성하며, 이러한 3D 이미지의 생성에는 영상을 표정하고 3차원 위치를 추출하기 위한 기본 조건인 공선 조건을 이용한 광속 조정 등의 방식이 이용될 수 있다.The first generation unit 123 synthesizes a plurality of input images matched by the image matching unit 122 to generate one 3D image. To generate the 3D image, express an image and extract a 3D position. A method such as beam speed adjustment using a collinear condition, which is a basic condition for the control, may be used.

또한, 상기 모델링 기기(130)에는 상기 3D 이미지의 포맷을 변환 가능한 변환 프로그램이 설치되는 것을 특징으로 한다.In addition, the modeling device 130 is characterized in that a conversion program capable of converting the format of the 3D image is installed.

상기 변환 프로그램은 상기 모델링 기기(130)에서 생성되는 3D 이미지의 포맷과 하기 VR 기기(140)가 실행 가능한 포맷이 다른 경우, 상기 3D 이미지가 하기 VR 기기(140)에서 호환되지 않는 경우, 3D 이미지의 포맷을 변환시켜 이를 해결하는 프로그램으로써, 본 발명의 사용자가 직접 개발 또는 개발 의뢰하여 제작된 프로그램일 수 있고, 유료 또는 무료로 이용 가능한 공지의 프로그램일 수 있다.If the format of the 3D image generated by the modeling device 130 is different from the format that the VR device 140 can execute, the conversion program is a 3D image if the 3D image is not compatible with the VR device 140 below. As a program for solving this by converting the format of, it may be a program produced by a user of the present invention directly or developed and commissioned, or a publicly available program that is available for a fee or for free.

또한, 상기 변환 프로그램은 복수 개의 프로그램이 연계되어 상기 촬영 기기(110)에 의하여 생성된 3D 이미지의 포맷을 하기 VR 기기(140)에서 이용 가능한 포맷으로 변경하는 방식이라도 무방하다.In addition, the conversion program may be a method in which a plurality of programs are linked to change the format of the 3D image generated by the photographing device 110 to a format usable by the following VR device 140.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 드론을 이용한 노출배관의 3D 스캔 및 VR 점검 시스템은 상기 3D 이미지를 가상현실로 구현하여 사용자에게 제공하는 VR 기기(140)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, as shown in FIG. 1, the 3D scan and VR inspection system of the exposure pipe using the drone according to the present invention is configured to include the VR device 140 that provides the user with the 3D image as a virtual reality. It is characterized by.

상기 VR 기기(140)는 컴퓨터 등의 기기로 구현한 가상의 현실을 사용자에게 제공하는 공지의 장치로써 사용자의 시선이 외부를 향하지 못하도록 머리에 착용하도록 구성되어 Head mounted display(HMD) 또는 Face mounted display(FMD)등으로 지칭되기도 하며, 현실감을 높이기 위한 스테레오 스피커, 마이크 등이 구비될 수 있다.The VR device 140 is a known device that provides a user with a virtual reality implemented by a device such as a computer, and is configured to be worn on the head so that the user's gaze does not face the head mounted display (HMD) or face mounted display It may also be referred to as (FMD), and may be provided with a stereo speaker, a microphone, and the like to enhance realism.

또한, 상기 VR 기기(140)는 사용자가 제스처 컨트롤 방식을 이용하여 상기 3D 이미지를 확대 및 축소, 이동 및 회전시킬 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하며, 이때 사용되는 제스처는 두 손가락을 이용하여 스마트폰의 화면에 표시되는 이미지 등을 확대 및 축소할 때 이용되는 제스처 등의 손짓으로 다양하게 설정될 수 있다.In addition, the VR device 140 is configured to allow a user to enlarge, reduce, move, and rotate the 3D image using a gesture control method, wherein the gesture used is a smartphone using two fingers. It can be variously set by gestures such as gestures used to enlarge and reduce an image displayed on the screen.

따라서, 상기 VR 기기(140)는 사용자의 제스처를 인식하여 가상현실에 반영하기 위한 후면 카메라, 사용자가 파지하여 모션을 인식시키는 컨트롤러 등의 장치를 더 포함하여 구성되어야 한다.Therefore, the VR device 140 should further include a device such as a rear camera for recognizing a user's gesture and reflecting it in a virtual reality, a controller for a user to grip and recognize motion.

도 4(a) 내지 도 4(h)는 사용자가 상기 VR 기기(140)를 이용하여 노출배관을 확대 및 축소, 이동 및 회전시키며 점검하는 다양한 실시예를 나타낸 예시도이다.4(a) to 4(h) are exemplary views illustrating various embodiments in which the user enlarges and reduces, moves, and rotates the exposure pipe by using the VR device 140.

또한, 상기 VR 기기(140)는 노출배관의 점검시 발견된 파손 부위 등을 표시하기 위한 방안으로써, 사용자가 제스처 컨트롤 방식을 이용하여 상기 3D 이미지의 일부를 특정할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하며, 3D 이미지의 일부를 특정하는 방식은 일부의 색상을 다른 부분의 색상과 다르게 변경하는 방식, 일부에 표식을 남기는 방식 등 다양한 방식이 이용될 수 있다.In addition, the VR device 140 is a method for displaying a damaged portion, etc., found during the inspection of the exposure pipe, characterized in that the user is configured to specify a part of the 3D image using a gesture control method. , As a method of specifying a part of a 3D image, various methods such as a method of changing a part of a color differently from a color of another part and a method of leaving a mark on a part may be used.

또한, 노출배관 점검의 효율성을 높이기 위하여 상기 VR 기기(140)도 복수 개가 구비되어 여러 사용자가 동시에 노출배관을 점검하도록 할 수 있으며, 이때 복수 개의 VR 기기(140) 상호 간은 무선 통신 방식으로 연결되어 하나의 VR 기기(140)로 3D 이미지의 일부를 특정하면, 동시에 다른 VR 기기(140)로도 특정된 일부가 확인될 수 있도록 하여, 중복 점검에 따른 효율성 저하를 방지할 수 있다.In addition, in order to increase the efficiency of the exposure pipe inspection, a plurality of the VR devices 140 are also provided so that multiple users can simultaneously check the exposure pipe, and the plurality of VR devices 140 are connected to each other by wireless communication. If a part of the 3D image is specified by one VR device 140, the part specified by the other VR device 140 can be identified at the same time, thereby preventing the efficiency drop due to overlapping check.

또한, 본 발명에 의한 드론을 이용한 노출배관의 3D 스캔 및 VR 점검 시스템은 기생성된 3D 이미지를 기반으로 2D 이미지를 생성하여 배관의 전후 상태를 용이하게 비교 분석 가능한 것을 특징으로 함으로써, 배관 시스템에 관련된 사용자들이 경제적이고 빠르게 장기간에 걸친 노출배관의 변화 상태를 용이하게 파악할 수 있도록 한다.In addition, the 3D scan and VR inspection system of the exposed pipe using the drone according to the present invention is characterized in that it is possible to easily compare and analyze the front and rear states of the pipe by generating a 2D image based on the parasitic 3D image. It enables related users to quickly and easily grasp the status of changes in the exposure pipe over a long period of time.

구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 모델링 기기(130)는 생성된 3D 이미지를 이용하여 2D 이미지를 생성하는 제2 생성부(134)와, 상기 3D 이미지 및 상기 2D 이미지를 저장하는 데이터 베이스(135)와, 복수 개의 2D 이미지를 상호 비교하여 노출배관의 형태 변화를 분석하는 비교 분석부(136)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Specifically, as shown in FIG. 5, the modeling device 130 includes a second generator 134 for generating a 2D image using the generated 3D image, and a database for storing the 3D image and the 2D image It characterized in that it comprises a (135), a comparison analysis unit 136 for analyzing the shape change of the exposure pipe by comparing a plurality of 2D images with each other.

상기 제2 생성부(134)는 일정 시간의 간격을 두고 생성된 복수 개의 3D 이미지로부터 각각 2D 이미지인 여러 각도의 전체 측면도를 생성하며, 상기 비교 분석부(136)의 요청 또는 분석 실패에 따라 여러 각도의 부분 측면도를 추가로 생성할 수 있다.The second generation unit 134 generates an overall side view of multiple angles, each of which is a 2D image, from a plurality of 3D images generated at intervals of a predetermined time. It is possible to further generate partial side views of the angle.

또한, 상기 데이터 베이스(135)는 상기 모델링 기기(130)에 의하여 생성된 3D 이미지를 저장함으로써 상기 VR 기기(140)에 전송될 수 있도록 하고, 상기 제2 생성부(134)에 의하여 생성된 2D 이미지를 저장함으로써 노출배관의 형태 변화를 분석하기 위한 비교 자료로써 활용될 수 있도록 한다.In addition, the database 135 stores the 3D image generated by the modeling device 130 so that it can be transmitted to the VR device 140, and 2D generated by the second generation unit 134. By saving the image, it can be used as comparative data to analyze the change in the shape of the exposure pipe.

또한, 상기 비교 분석부(136)는 일정 기간의 시간 간격에 따라 생성된 복수 개의 3D 이미지로부터 각각 생성된 복수 개의 2D 이미지를 동일한 평면상에 겹쳐 비교함으로써 노출배관의 형태 변화를 분석한다.In addition, the comparison and analysis unit 136 analyzes the shape change of the exposure pipe by overlapping and comparing a plurality of 2D images generated from a plurality of 3D images generated according to time intervals of a predetermined period on the same plane.

따라서, 비교 대상이 되는 복수 개의 2D 이미지에는 동일한 노출배관이 동일한 각도와 동일한 거리에서 표현되어 있어야 하며, 이에 따라 상기 제2 생성부(134)는 2D 이미지를 생성하기 전 복수 개의 3D 이미지 각각의 구도 등을 모두 동일하게 일치시켜야 한다.Therefore, in the plurality of 2D images to be compared, the same exposure pipe should be expressed at the same angle and the same distance. Accordingly, the second generation unit 134 composes each of the plurality of 3D images before generating the 2D image. All the backs should be identical.

또한, 상기 비교 분석부(136)는 2D 이미지인 전체 측면도의 크기, 선명도 등의 문제로 비교 분석이 실패한 경우, 상기 제2 생성부(134)에 여러 각도의 전체 측면도를 다시 생성하도록 할 수 있고, 여러 각도의 부분 측면도를 추가로 생성하도록 할 수 있다.In addition, the comparison analysis unit 136 may cause the second generation unit 134 to regenerate the entire side view of various angles when the comparison analysis fails due to problems such as size and sharpness of the entire side view, which is a 2D image. In addition, it is possible to additionally generate partial side views of various angles.

위에서 소개된 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해, 예로써 제공되는 것이며, 본 발명은 위에서 설명된 실시예들에 한정되지 않고, 다른 형태로 구체화 될 수도 있다.The embodiments introduced above are provided as examples, so that the technical spirit of the present invention can be sufficiently transmitted to a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs, and the present invention is applied to the embodiments described above. It is not limited and may be embodied in other forms.

본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장 또는 축소되어 표현될 수 있다. In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description are omitted in the drawings, and in the drawings, the width, length, and thickness of components may be exaggerated or reduced for convenience.

또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.In addition, the same reference numbers throughout the specification indicate the same components.

100 : 드론
110 : 촬영 기기
120 : 제어 기기
130 : 모델링 기기
131 : 추출부 132 : 이미지 매칭부
133 : 제1 생성부 134 : 제2 생성부
135 : 데이터 베이스 136 : 비교 분석부
140 : VR 기기
100: drone
110: photographing device
120: control device
130: modeling device
131: extraction unit 132: image matching unit
133: first generation unit 134: second generation unit
135: database 136: comparative analysis unit
140: VR device

Claims (6)

하나 이상의 점검용 드론(100);
상기 드론(100)에 장착되고, 교량 등에 설치된 노출배관을 여러 각도로 촬영하여 복수 개의 인풋 이미지를 생성하는 촬영 기기(110);
상기 드론(100) 및 상기 촬영 기기(110)를 제어 가능한 하나 이상의 제어 기기(120);
상기 인풋 이미지를 이용하여 3D 이미지를 생성하는 모델링 프로그램이 설치되는 모델링 기기(130);
상기 3D 이미지를 가상현실로 구현하여 사용자에게 제공하는 VR 기기(140); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 노출배관의 3D 스캔 및 VR 점검 시스템.
One or more inspection drones 100;
A photographing device 110 mounted on the drone 100 and photographing exposure pipes installed on a bridge or the like at multiple angles to generate a plurality of input images;
One or more control devices 120 capable of controlling the drone 100 and the photographing device 110;
A modeling device 130 in which a modeling program for generating a 3D image using the input image is installed;
A VR device 140 that implements the 3D image as a virtual reality and provides it to a user; 3D scanning and VR inspection system of the exposure pipe using a drone, characterized in that comprises a.
제1항에 있어서,
상기 모델링 기기(130)는,
복수 개의 인풋 이미지가 입력되고, 입력된 복수 개의 인풋 이미지로부터 하나 이상의 특징점을 추출하는 추출부(131);
추출된 특징점을 기준으로 하여 영상정합을 수행하는 이미지 매칭부(132);
영상정합 된 복수 개의 인풋 이미지를 종합하여 하나의 3D 이미지를 생성하는 제1 생성부(133); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 노출배관의 3D 스캔 및 VR 점검 시스템.
According to claim 1,
The modeling device 130,
A plurality of input images, and an extraction unit 131 for extracting one or more feature points from the input plurality of input images;
An image matching unit 132 that performs image matching based on the extracted feature points;
A first generation unit 133 for synthesizing a plurality of image-matched input images to generate one 3D image; 3D scanning and VR inspection system of the exposure pipe using a drone, characterized in that comprises a.
제1항에 있어서,
상기 모델링 기기(130)에는,
상기 3D 이미지의 포맷을 변환 가능한 변환 프로그램이 설치되는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 노출배관의 3D 스캔 및 VR 점검 시스템.
According to claim 1,
The modeling device 130,
3D scanning and VR inspection system of exposure pipe using a drone, characterized in that a conversion program capable of converting the format of the 3D image is installed.
제1항에 있어서,
상기 드론을 이용한 노출배관의 3D 스캔 및 VR 점검 시스템은,
생성된 3D 이미지를 기반으로 2D 이미지를 생성하여 배관의 전후 상태를 용이하게 비교 분석 가능한 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 노출배관의 3D 스캔 및 VR 점검 시스템.
According to claim 1,
The 3D scanning and VR inspection system of the exposure pipe using the drone,
3D scan and VR inspection system of exposed piping using drones, which can easily compare and analyze the front and rear states of piping by generating 2D images based on the generated 3D images.
제4항에 있어서,
상기 드론을 이용한 노출배관의 3D 스캔 및 VR 점검 시스템은,
모델링 기기(130)가,
생성된 3D 이미지를 이용하여 2D 이미지를 생성하는 제2 생성부(134);
상기 3D 이미지 및 상기 2D 이미지를 저장하는 데이터 베이스(135);
복수 개의 2D 이미지를 상호 비교하여 노출배관의 형태 변화를 분석하는 비교 분석부(136); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 노출배관의 3D 스캔 및 VR 점검 시스템.
The method of claim 4,
The 3D scanning and VR inspection system of the exposure pipe using the drone,
Modeling device 130,
A second generator 134 for generating a 2D image using the generated 3D image;
A database 135 for storing the 3D image and the 2D image;
A comparison analysis unit 136 for comparing a plurality of 2D images with each other and analyzing the shape change of the exposure pipe; 3D scanning and VR inspection system of the exposure pipe using a drone, characterized in that comprises a.
제1항에 있어서,
상기 VR 기기(140)는,
사용자가 제스처 컨트롤 방식을 이용하여 상기 3D 이미지를 확대 및 축소, 이동 및 회전시킬 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 드론을 이용한 노출배관의 3D 스캔 및 VR 점검 시스템.
According to claim 1,
The VR device 140,
3D scanning and VR inspection system of exposure piping using a drone, characterized in that the user is configured to enlarge, reduce, move, and rotate the 3D image using a gesture control method.
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