KR20220013757A - 구조물의 균열 측정시스템 - Google Patents

구조물의 균열 측정시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 카메라 자세 추정(camera pose estimation)을 위한 고유번호정보, 좌표정보가 기록된 복수의 기준 마커(fiducial marker)를 준비하는 기준 마커 준비단계; 구조물의 표면에 상기 복수의 기준 마커를 상호 간격을 두고 배치하되, 상기 복수의 기준 마커의 사이 영역에 측정대상인 균열부(10)가 위치하도록 하는 기준 마커 배치단계;를 포함하는 구조물의 균열 측정방법을 위한 균열 측정시스템으로서, 상기 복수의 기준 마커 및 균열부(10)를 촬영함으로써 얻어진 영상정보에 의해, 상기 기준 마커의 영상정보 및 상기 균열부(10)의 초기영상정보를 획득하기 위한 촬영부(310)와, 상기 기준 마커의 영상정보 및 상기 균열부(10)의 초기영상정보를 송신하는 송신부(320)를 구비한 송신 단말(300); 상기 송신 단말(300)로부터 상기 기준 마커의 영상정보 및 상기 균열부(10)의 초기영상정보를 수신하는 수신부(410)와, 상기 기준 마커의 영상정보를 이용한 카메라 자세 추정에 의해 상기 초기영상정보를 경사도가 0°인 상태의 영상정보인 무경사영상정보로 변환하기 위한 영상정보 무경사변환부(420)와, 상기 초기영상정보 또는 상기 무경사영상정보로부터 균열부(10)를 인식하는 균열부 인식부(430)와, 상기 무경사영상정보를 기준으로, 복수의 상기 기준 마커 사이의 간격의 픽셀과, 상기 균열부(10)의 픽셀을 비교하여, 상기 균열부(10)의 크기를 연산하는 연산부(440)와, 연산된 상기 균열부(10)의 영상, 크기를 송신하는 송신부(450)를 구비한 서버(400); 상기 서버(400)로부터 상기 균열부(10)의 영상, 크기를 수신하는 수신부(510)와, 상기 균열부(10)의 영상, 크기를 표시하는 표시부(520)를 구비한 수신 단말(500);을 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물의 균열 측정시스템을 제시함으로써, 사용이 편리하고, 측정위치의 접근성이 좋지 않은 경우라도 사용이 가능하도록 한다.

Description

구조물의 균열 측정시스템{MEASURING SYSTEM FOR CRACK}
본 발명은 건설 계측분야에 관한 것으로서, 상세하게는 균열 구조물의 균열 측정시스템에 관한 것이다.
철근 콘크리트 구조물에는 하중의 재하, 건조수축, 크립(creep) 등 다양한 이유로 균열이 발생하는데, 일단 균열이 발생하면 그 균열을 통해 수분 등의 이물질이 침투하여 철근을 부식시킴에 따라 구조물의 내구성을 저하시키게 되므로, 지속적인 측정과 유지관리가 필요하다.
균열의 발생 후, 현실적으로 가장 필요한 조치는 균열의 폭을 지속적으로 측정하고, 그 폭이 확대되는지 여부를 감시하는 것이다.
이러한 유지관리는 균열의 폭의 크기가 미세한 시점(초기균열 발생시)부터 이루어져야 하는데, 이러한 미세한 크기의 균열의 폭을 정확하게 측정하여 기록하는 것이 어렵다는 현실적인 문제가 있다.
균열을 카메라에 의해 촬영하고, 촬영거리 및 픽셀에 의해 균열의 폭을 측정하고자 하는 시도가 있었으나, 카메라와 균열면 사이의 촬영각도가 항상 연직방향을 이룰 수 없으므로(촬영 경사도에 의한 오차가 발생하므로), 이러한 종래의 방법에 의해서는 정확한 균열의 폭을 측정할 수 없다는 문제가 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 일정한 거리와 각도를 확보할 수 있는 기구적 장치를 활용한 측정장치(한국공개특허 제10-2005-0018773호 등)가 개발되었으나, 균열 측정시마다 기구를 운반하여야 한다는 점, 측정위치의 접근성이 좋지 않은 경우 사용이 어렵다는 점 등의 문제가 있었다.
한국공개특허 제10-2005-0018773호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 사용이 편리하고, 측정위치의 접근성이 좋지 않은 경우라도 사용이 가능한 구조물의 균열 측정시스템을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 카메라 자세 추정(camera pose estimation)을 위한 고유번호정보, 좌표정보가 기록된 복수의 기준 마커(fiducial marker)를 준비하는 기준 마커 준비단계; 구조물의 표면에 상기 복수의 기준 마커를 상호 간격을 두고 배치하되, 상기 복수의 기준 마커의 사이 영역에 측정대상인 균열부(10)가 위치하도록 하는 기준 마커 배치단계;를 포함하는 구조물의 균열 측정방법을 위한 균열 측정시스템으로서, 상기 복수의 기준 마커 및 균열부(10)를 촬영함으로써 얻어진 영상정보에 의해, 상기 기준 마커의 영상정보 및 상기 균열부(10)의 초기영상정보를 획득하기 위한 촬영부(310)와, 상기 기준 마커의 영상정보 및 상기 균열부(10)의 초기영상정보를 송신하는 송신부(320)를 구비한 송신 단말(300); 상기 송신 단말(300)로부터 상기 기준 마커의 영상정보 및 상기 균열부(10)의 초기영상정보를 수신하는 수신부(410)와, 상기 기준 마커의 영상정보를 이용한 카메라 자세 추정에 의해 상기 초기영상정보를 경사도가 0°인 상태의 영상정보인 무경사영상정보로 변환하기 위한 영상정보 무경사변환부(420)와, 상기 초기영상정보 또는 상기 무경사영상정보로부터 균열부(10)를 인식하는 균열부 인식부(430)와, 상기 무경사영상정보를 기준으로, 복수의 상기 기준 마커 사이의 간격의 픽셀과, 상기 균열부(10)의 픽셀을 비교하여, 상기 균열부(10)의 크기를 연산하는 연산부(440)와, 연산된 상기 균열부(10)의 영상, 크기를 송신하는 송신부(450)를 구비한 서버(400); 상기 서버(400)로부터 상기 균열부(10)의 영상, 크기를 수신하는 수신부(510)와, 상기 균열부(10)의 영상, 크기를 표시하는 표시부(520)를 구비한 수신 단말(500);을 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물의 균열 측정시스템을 제시한다.
상기 기준 마커는 아루코 마커 형성부(ArUco marker)인 것이 바람직하다.
상기 기준 마커 준비단계는, 심부에 다각형 구조의 관통공(111)이 형성된 판형 구조의 본체(110)와, 상기 관통공(111)의 코너의 좌표가 인식되도록 상기 본체(110)의 코너부에 표시된 상기 복수의 기준 마커(fiducial marker) 표시부(120)를 구비한 균열 측정기구(100)를 준비하는 단계를 포함하고, 상기 기준 마커 배치단계는, 구조물의 표면에 상기 균열 측정기구(100)를 대고, 상기 관통공(111)을 통해 구조물의 상기 균열부(10)가 노출되도록 하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 균열 측정기구(100)의 관통공(111)은 4각형 구조이고, 상기 기준 마커 표시부(120)는 상기 관통공(111)의 4개의 코너의 좌표가 인식되도록 상기 본체(110)의 코너부에 형성된 것이 바람직하다.
상기 기준 마커 준비단계 및 기준 마커 배치단계는, 상기 복수의 기준 마커가 표시되도록, 구조물의 표면에 기준 마커 형성부(20)를 형성하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 복수의 기준 마커 형성부(20)는 1번 기준 마커 형성부(21), 2번 기준 마커 형성부(22) 및 3번 기준 마커 형성부(23)를 포함하고, 상기 기준 마커 준비단계 및 기준 마커 배치단계는, 상기 1번 기준 마커 형성부(21)를 형성하는 단계; 상기 1번 기준 마커 형성부(21)에서 좌우방향을 따라 간격을 두고 2번 기준 마커 형성부(22)를 형성하는 단계; 상기 1번 기준 마커 형성부(21)에서 상하방향을 따라 간격을 두고 3번 기준 마커 형성부(23)를 형성하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 균열부(10)의 크기에 관하여 원하는 정밀도를 얻기 위하여, 상기 균열부(10)를 촬영하는 카메라의 픽셀 밀도를 고려한 복수의 상기 기준 마커 형성부(20) 사이의 간격(L)을 설정하는 마커 간격 설정단계;를 더 포함하고, 상기 기준 마커 설치단계는, 구조물의 표면에 상기 복수의 기준 마커 형성부(20)를 상호 간격을 두고 형성하되, 상기 복수의 기준 마커 형성부(20)의 사이의 간격이 상기 설정된 마커 간격(L)을 넘지 않도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명은 사용이 편리하고, 측정위치의 접근성이 좋지 않은 경우라도 사용이 가능한 구조물의 균열 측정시스템을 제시한다.
도 1 이하는 본 발명의 실시예를 도시한 것으로서,
도 1은 아루코 마크의 평면도.
도 2는 균열 측정시스템의 제1 실시예의 구성도.
도 3은 균열 측정기구의 사진.
도 4는 균열 측정기구 및 송신 단말의 사시도.
도 5 내지 7은 수신 단말의 표시부의 사진.
도 8은 균열 측정시스템의 제2 실시예의 구성도.
도 9는 균열 측정시스템의 제3 실시예의 구성도.
도 10은 균열 측정시스템의 제4 실시예의 구성도.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
본 발명은 기본적으로 카메라 자세 추정(camera pose estimation) 기술을 이용한 구조물의 균열 측정시스템에 관한 것이다.
카메라 자세 추정(camera pose estimation)이란, 영상정보에서 검출된 복수의 기준 마커(fiducial marker)를 활용하여 3차원 공간상에서의 카메라의 위치와 방향을 구하는 기술을 의미한다.
일반적으로 이 기술은 카메라 자세 추정에 의한 정보를 바탕으로 기준 마커의 자세를 추정하여 기준 마커 위에 가상의 사물을 띄우는 가상현실기술, 증강현실기술 등에 사용된다.
본 발명에서는 이 기술을 일반적인 방법과 반대로 활용한 것으로서, 카메라 자세 추정에 의한 정보를 바탕으로 기준 마커의 자세를 추정한 후, 이들 기준 마커가 모두 동일평면 상에 위치하도록 변환함과 아울러, 그 기준 마커들의 내부에 위치한 영상정보도 이와 동일한 방식으로 변환되도록 한 것이다.
즉, 기준 마커의 영상정보를 이용한 카메라 자세 추정(camera pose estimation)에 의해 초기영상정보를 경사도가 0°인 상태(모든 기준 마커들이 평면 상에 위치하는 상태)의 영상정보인 무경사영상정보로 변환함에 따라, 그 기준 마커들의 내부에 위치한 영상정보도 동일평면 상에 위치하는 상태로 변환되고, 이는 결국 카메라가 균열면의 영상을 연직방향에서 촬영한 것과 동일한 효과를 얻도록 한다.
이러한 기준 마커(fiducial marker) 중의 하나인 아루코 마커(ArUco marker)는, n x n 크기의 2차원 비트 패턴과 이를 둘러싸고 있는 검은색 태두리 영역으로 구성된다.(도 1)
검은색 테두리 영역은 마커를 빨리 인식하도록 하기 위한 것이며, 내부의 2차원 비트 패턴은 흰색 셀과 검정색 셀의 조합으로서, 카메라 자세 추정(camera pose estimation)을 위한 고유번호정보, 좌표정보를 식별하는데 사용된니다.
도 1 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 구조물의 균열 측정시스템은 다음과 같은 측정방법을 전제로 하여 이루어진다.
카메라 자세 추정(camera pose estimation)을 위한 고유번호정보, 좌표정보가 기록된 복수의 기준 마커(fiducial marker)를 준비한다.(기준 마커 준비단계)
구조물의 표면에 상기 복수의 기준 마커를 상호 간격을 두고 배치하되, 복수의 기준 마커의 사이 영역에 측정대상인 균열부(10)가 위치하도록 한다.(기준 마커 배치단계)(도 3,8,9)
본 발명에 의한 구조물의 균열 측정시스템은 송신 단말(300), 서버(400), 수신 단말(500)을 포함하여 구성된다.
송신 단말(300)은, 복수의 기준 마커 및 균열부(10)를 함께 촬영함으로써 얻어진 영상정보에 의해, 기준 마커의 영상정보 및 상기 균열부(10)의 초기영상정보를 획득하기 위한 촬영부(310)와, 기준 마커의 영상정보 및 균열부(10)의 초기영상정보를 송신하는 송신부(320)를 구비한다.
즉, 송신 단말(300)로는 카메라가 장착된 스마트폰, 망원렌즈가 장착된 카메라(촬영부)(310) 등을 사용할 수 있는데, 카메라의 경우 서버(400)에 대하여 영상정보를 송신하기 위한 송신부(320)가 설치되어 있어야 하고, 그렇지 않은 경우 별도의 송신장비를 활용할 수 있다.
서버(400)(클라우드 서버 등)는, 송신 단말(300)로부터 상기 기준 마커 형성부(20)의 영상정보 및 상기 균열부(10)의 초기영상정보를 수신하는 수신부(410)와, 기준 마커 형성부(20)의 영상정보를 이용한 카메라 자세 추정에 의해 상기 초기영상정보를 경사도가 0°인 상태의 영상정보인 무경사영상정보로 변환하기 위한 영상정보 무경사변환부(420)와, 초기영상정보 또는 무경사영상정보로부터 균열부(10)를 인식하는 균열부 인식부(430)와, 무경사영상정보를 기준으로, 복수의 기준 마커 형성부(20) 사이의 간격의 픽셀과 균열부(10)의 픽셀을 비교하여 균열부(10)의 크기를 연산하는 연산부(440)와, 연산된 균열부(10)의 영상, 크기를 송신하는 송신부(450)를 구비한다.
구체적으로, 기준 마커 형성부(20)의 영상정보를 이용한 카메라 자세 추정에 의해 초기영상정보를 경사도가 0°인 상태의 영상정보인 무경사영상정보로 변환한다.
초기영상정보 또는 무경사영상정보로부터 균열부(10)를 인식하는데, 이는 미리 입력된 균열영상정보, 균열에 대한 정의 등을 활용할 수 있다.
무경사영상정보를 기준으로, 복수의 기준 마커 형성부(20) 사이의 간격의 픽셀과, 균열부(10)의 픽셀을 비교하여, 균열부(10)의 크기(폭, 길이)를 연산한다.
종래의 카메라를 이용한 균열 측정장치에서도, 이와 같이 픽셀을 이용하여 균열의 폭을 연산하는 방식을 사용하였지만, 이는 카메라와 균열면 사이의 촬영각도가 항상 연직방향을 이룰 수 없으므로(촬영 경사도에 의한 오차가 발생하므로), 정확한 균열의 폭을 측정할 수 없다는 문제가 있었다.
이에 비해, 본 발명은 기준 마커 형성부(20) 및 카메라 자세 추정(camera pose estimation)을 이용하여, 촬영된 초기영상정보를 항상 경사도가 0°인 상태(카메라가 균열면의 영상을 연직방향에서 촬영한 것과 동일한 상태)의 영상정보인 무경사영상정보로 변환하므로, 어떠한 카메라 각도로 균열면을 촬영하더라도 항상 정확한 균열의 폭을 측정할 수 있다는 효과가 있다.
관리자의 수신 단말(500)(스마트폰, PC 등)은, 서버(400)로부터 균열부(10)의 영상, 크기를 수신하는 수신부(510)와, 균열부(10)의 영상, 크기를 화면 등에 의해 표시하는 표시부(520)를 구비한다.
송신 단말(300)과 수신 단말(500)은 동일한 기기(스마트폰)에 의해 구현될 수도 있고, 상이한 기기(망원렌즈가 장착된 카메라, 스마트폰)에 의해 구현될 수도 있다.
송신 단말(300)과 수신 단말(500)이 동일한 기기(스마트폰)인 경우, 사용자는 본 발명에 의한 시스템에 관한 앱을 다운받아 스마트폰에 대하여 위 송신 단말(300)과 수신 단말(500)의 기능을 구현할 수 있으며, 스마트폰의 카메라에 의해 기준 마커 및 균열부(10)를 촬영하고, 영상 정보를 서버(400)에 전송한 후, 다시 연산(처리)된 균열의 크기에 관한 정보를 스마트폰의 화면(표시부)(520) 등에 의해 확인할 수 있다.
송신 단말(300)과 수신 단말(500)이 상이한 기기(망원렌즈가 장착된 카메라, 스마트폰)인 경우, 사용자는 본 발명에 의한 시스템에 관한 앱을 다운받아 스마트폰에 대하여 위 수신 단말(500)의 기능을 구현할 수 있으며, 망원렌즈가 장착된 카메라(송신 단말)에 의해 기준 마커 및 균열부(10)를 촬영하고, 카메라(송신 단말)의 송신부(320)(카메라의 송신장치 또는 별도의 송신장치)에 의해 영상 정보를 서버(400)에 전송한 후, 다시 연산(처리)된 균열의 크기에 관한 정보를 스마트폰의 화면(표시부)(520) 등에 의해 확인할 수 있다.
이하, 본 발명에 의한 시스템의 전제가 되는 균열 측정방법의 2가지 실시예에 관하여 설명한다.
첫째, 스마트폰의 카메라에 의해 균열부(10)를 근접 촬영하는 경우이다.
이는 심부에 다각형 구조의 관통공(111)이 형성된 판형 구조의 본체(110)와, 관통공(111)의 코너의 좌표가 인식되도록 본체(110)의 코너부에 표시된 복수의 기준 마커(fiducial marker) 표시부(120)를 구비한 균열 측정기구(100)를 사용한다.(도 3,4)
본체(110)는 종이, 합성수지 등의 재질에 의한 얇은 판에 의해 형성하고, 그 중앙부에 관통공(111)을 형성하며, 코너부에 기준 마커(fiducial marker)(120)를 인쇄 등에 의해 표시함으로써, 균열 측정기구(100)를 제조할 수 있다.
구조물의 표면에 상기 균열 측정기구(100)를 대고, 관통공(111)을 통해 구조물의 균열부(10)가 노출되도록(보이도록) 한 상태에서 카메라(스마트폰)에 의해 기준 마커 표시부(120) 및 균열부(10)를 촬영하고, 서버(400)로 전송한다.
균열 측정기구(100)의 관통공의 구조 및 기준 마커(120)의 수는 다양하게 구현될 수 있으나, 관통공(111)이 4각형 구조이고, 기준 마커(120)는 관통공(111)의 4개의 코너의 좌표가 인식되도록 본체(110)의 코너부에 표시된 실시예가 현시점에서 가장 쉽고 정확하게 구현가능한 실시예라 할 수 있다.
이는 구조물의 내부에 균열이 발생한 경우, 장기적이고 주기적인 균열의 측정의 필요성이 작은 경우 등에 적합한 측정방법이다.
송신 단말(300)과 수신 단말(500)을 동일한 기기(스마트폰)에 적용하고, 작업자는 스마트폰과 균열 측정기구(100)를 휴대하고 다니면서, 균열의 발생부위마다 균열 측정기구(100)를 대고 기준 마커 표시부(120) 및 균열부(10)를 촬영하는 방식에 의해 다수의 균열부위를 쉽게 측정할 수 있다.
둘째, 망원렌즈가 장착된 카메라에 의해 균열부(10)를 원거리에서 촬영하는 경우이다.
복수의 기준 마커가 표시되도록, 구조물의 표면에 복수의 기준 마커 형성부(20)를 상호 간격을 두고 설치하되, 복수의 기준 마커 형성부(20)의 사이 영역에 측정대상인 균열부(10)가 위치하도록 한다.(도 8,9)
여기서, 기준 마커 형성부(20)의 표면은 구조물의 표면에 대하여 경사도가 0°인 상태가 되어야 정확한 균열부(10)의 크기(폭, 길이)의 측정이 가능하다.
이를 위하여, 기준 마커 형성부(20)가 표시된 얇은 강판을 구조물의 표면에 부착하는 방식, 기준 마커 형성부(20)의 모양을 구조물의 표면에 도포, 식각하는 방식 등을 적용할 수 있다.
망원렌즈가 장착된 카메라(송신 단말)에 의해 기준 마커 형성부(20) 및 균열부(10)를 원거리에서 촬영하고, 획득된 초기영상정보를 카메라(송신 단말)의 송신부(320)(카메라의 송신장치 또는 별도의 송신장치)에 의해 서버(400)로 전송한다.
2개의 기준 마커 형성부(20)가 좌우방향을 따라 배치되고, 그 사이 영역에 균열부(10)가 위치하도록 하는 경우에도 위 효과를 얻을 수 있지만, 3개 이상의 기준 마커 형성부(20)가 좌우방향 및 상하방향을 따라 배치되는 경우, 더욱 정확한 측정값을 얻을 수 있다.
이를 위하여, 1번 기준 마커(21), 2번 기준 마커(22) 및 3번 기준 마커(23)를 포함하는 복수의 기준 마커 형성부(20)를 설치하되, 1번 기준 마커(21)를 설치하고, 1번 기준 마커(21)에서 좌우방향을 따라 간격을 두고 2번 기준 마커(22)를 설치하며, 1번 기준 마커(21)에서 상하방향을 따라 간격을 두고 3번 기준 마커(23)를 설치하는 방식을 취하는 것이 바람직하다.(도 9)
균열부(10)의 크기(폭, 길이)는 무경사영상정보를 기준으로, 복수의 기준 마커 형성부(20) 사이의 간격의 픽셀과, 균열부(10)의 픽셀을 비교하여 연산되는데, 최근 광학기술의 발전으로 인하여 카메라의 픽셀 밀도가 대단히 크므로, 기준 마커 형성부(20) 사이의 간격이 상당히 넓거나, 카메라와 균열부(10) 사이의 거리가 멀더라도 비교적 정확한 균열부(10)의 크기의 측정이 가능하다.
그러나 균열부(10)를 촬영하는 카메라의 픽셀 밀도에 비해 복수의 기준 마커 형성부(20) 사이의 간격(L1,L2)가 과도하게 넓은 경우, 균열부(10)의 크기에 관하여 원하는 정밀도를 얻기 어려울 수 있다.
이를 방지하기 위해서는, 카메라의 픽셀 밀도를 고려한 복수의 기준 마커 형성부(20) 사이의 간격(L)을 미리 설정하고, 구조물의 표면에 복수의 기준 마커 형성부(20)를 상호 간격을 두고 설치하되, 복수의 기준 마커 형성부(20)의 사이의 간격(L1,L2)이 미리 설정된 마커 간격(L)을 넘지 않도록 하는 것이 바람직하다.(도 7)
구조물의 크기가 큰 경우(측정대상의 면적이 넓은 경우)에는, 다수의 기준 마커 형성부(20)를 열지어 설치하되, 그 각각의 기준 마커 형성부(20) 사이의 간격(L1,L2)이 위 미리 설정된 마커 간격(L) 이내가 되도록 하면 된다.(도 10)
다만 촬영된 하나의 영상에 과도하게 많은 수의 기준 마커 형성부(20)가 포함되는 경우, 오히려 정확한 측정 및 연산이 곤란할 수 있다.
따라서 다수의 기준 마커 형성부(20)를 열지어 설치하더라도, 하나의 영상에는 좌우방향 또는 상하방향을 기준으로 3개 이상의 기준 마커 형성부(20)가 촬영되지 않도록(2개 이내의 기준 마커 형성부(20)만이 촬영되도록) 하는 것이 바람직하다.
이는 구조물의 외부에 균열이 발생한 경우, 장기적이고 주기적인 균열의 측정의 필요성이 큰 경우 등에 적합한 측정방법이다.
송신 단말(300)과 수신 단말(500)이 상이한 기기(망원렌즈가 장착된 카메라, 스마트폰)에 의해 구현될 수 있는데,(송신 단말로서 스마트폰을 사용할 수도 있다) 다수의 기준 마커 형성부(20) 및 균열부(10)를 촬영할 수 있는 위치에 망원렌즈가 장착된 카메라(송신 단말)를 설치하고, 이에 의해 주기적으로 균열부(10)를 촬영하여 영상정보를 서버(400)에 송신하며, 서버(400)에서 연산된 균열 측정값을 사용자의 수신 단말(500)에 의해 확인하는 방식에 의해 대형 구조물의 균열의 발생, 변동사항을 쉽게 확인할 수 있다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
10 : 균열부 20 : 기준 마커
100 : 균열 측정기구 110 : 본체
111 : 관통공 120 : 기준 마커
300 : 송신 단말 310 : 촬영부
320 : 송신부 400 : 서버
410 : 수신부 420 : 영상정보 무경사변환부
430 : 균열부 인식부 440 : 연산부
450 : 송신부 500 : 수신 단말
510 : 수신부 520 : 표시부

Claims (7)

  1. 카메라 자세 추정(camera pose estimation)을 위한 고유번호정보, 좌표정보가 기록된 복수의 기준 마커(fiducial marker)를 준비하는 기준 마커 준비단계;
    구조물의 표면에 상기 복수의 기준 마커를 상호 간격을 두고 배치하되, 상기 복수의 기준 마커의 사이 영역에 측정대상인 균열부(10)가 위치하도록 하는 기준 마커 배치단계;를 포함하는 구조물의 균열 측정방법을 위한 균열 측정시스템으로서,
    상기 복수의 기준 마커 및 균열부(10)를 촬영함으로써 얻어진 영상정보에 의해, 상기 기준 마커의 영상정보 및 상기 균열부(10)의 초기영상정보를 획득하기 위한 촬영부(310)와, 상기 기준 마커의 영상정보 및 상기 균열부(10)의 초기영상정보를 송신하는 송신부(320)를 구비한 송신 단말(300);
    상기 송신 단말(300)로부터 상기 기준 마커의 영상정보 및 상기 균열부(10)의 초기영상정보를 수신하는 수신부(410)와, 상기 기준 마커의 영상정보를 이용한 카메라 자세 추정에 의해 상기 초기영상정보를 경사도가 0°인 상태의 영상정보인 무경사영상정보로 변환하기 위한 영상정보 무경사변환부(420)와, 상기 초기영상정보 또는 상기 무경사영상정보로부터 균열부(10)를 인식하는 균열부 인식부(430)와, 상기 무경사영상정보를 기준으로, 복수의 상기 기준 마커 사이의 간격의 픽셀과, 상기 균열부(10)의 픽셀을 비교하여, 상기 균열부(10)의 크기를 연산하는 연산부(440)와, 연산된 상기 균열부(10)의 영상, 크기를 송신하는 송신부(450)를 구비한 서버(400);
    상기 서버(400)로부터 상기 균열부(10)의 영상, 크기를 수신하는 수신부(510)와, 상기 균열부(10)의 영상, 크기를 표시하는 표시부(520)를 구비한 수신 단말(500);을
    포함하는 것을 특징으로 하는 구조물의 균열 측정시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기준 마커는 아루코 마커 형성부(ArUco marker)인 것을 특징으로 하는 구조물의 균열 측정시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기준 마커 준비단계는,
    심부에 다각형 구조의 관통공(111)이 형성된 판형 구조의 본체(110)와, 상기 관통공(111)의 코너의 좌표가 인식되도록 상기 본체(110)의 코너부에 표시된 상기 복수의 기준 마커(fiducial marker) 표시부(120)를 구비한 균열 측정기구(100)를 준비하는 단계를 포함하고,
    상기 기준 마커 배치단계는,
    구조물의 표면에 상기 균열 측정기구(100)를 대고, 상기 관통공(111)을 통해 구조물의 상기 균열부(10)가 노출되도록 하는 단계;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 구조물의 균열 측정시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 균열 측정기구(100)의 관통공(111)은 4각형 구조이고, 상기 기준 마커 표시부(120)는 상기 관통공(111)의 4개의 코너의 좌표가 인식되도록 상기 본체(110)의 코너부에 형성된 것을 특징으로 하는 구조물의 균열 측정시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기준 마커 준비단계 및 기준 마커 배치단계는,
    상기 복수의 기준 마커가 표시되도록, 구조물의 표면에 기준 마커 형성부(20)를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물의 균열 측정시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 기준 마커 형성부(20)는 1번 기준 마커 형성부(21), 2번 기준 마커 형성부(22) 및 3번 기준 마커 형성부(23)를 포함하고,
    상기 기준 마커 준비단계 및 기준 마커 배치단계는,
    상기 1번 기준 마커 형성부(21)를 형성하는 단계;
    상기 1번 기준 마커 형성부(21)에서 좌우방향을 따라 간격을 두고 2번 기준 마커 형성부(22)를 형성하는 단계;
    상기 1번 기준 마커 형성부(21)에서 상하방향을 따라 간격을 두고 3번 기준 마커 형성부(23)를 형성하는 단계;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 구조물의 균열 측정시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 균열부(10)의 크기에 관하여 원하는 정밀도를 얻기 위하여, 상기 균열부(10)를 촬영하는 카메라의 픽셀 밀도를 고려한 복수의 상기 기준 마커 형성부(20) 사이의 간격(L)을 설정하는 마커 간격 설정단계;를 더 포함하고,
    상기 기준 마커 설치단계는,
    구조물의 표면에 상기 복수의 기준 마커 형성부(20)를 상호 간격을 두고 형성하되, 상기 복수의 기준 마커 형성부(20)의 사이의 간격이 상기 설정된 마커 간격(L)을 넘지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 구조물의 균열 측정시스템.
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