KR20230094041A - Structure status diagnosis device using image information and sensors - Google Patents
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Abstract
본 발명은 영상정보 및 센서를 이용한 구조물 상태진단장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 측정기기; 상기 측정기기에 구비되고, 피사체에서 하나의 지점을 기준으로 기준좌표를 설정하기 위한 기준좌표설정부; 상기 측정기기에 구비되고, 상기 기준좌표설정부에 의하여 설정된 기준좌표를 촬영하기 위한 영상촬영부; 상기 측정기기에 구비되어 자기변위를 측정하기 위한 자기변위측정부; 및 상기 영상촬영부에 의하여 촬영된 기준좌표에 대한 영상을 픽셀로 변환하여 기준좌표데이터로 저장하고, 설정된 기준좌표값을 기준으로 피사체의 변위여부를 판단한 후, 피사체의 변위가 발생한 것으로 판정되는 경우 상기 자기변위측정부에 의하여 상기 측정기기의 자기변위여부를 측정하기 위한 중앙처리부;를 포함하여 이루어진다.
즉 본 발명은 문화재, 건물, 오브제 등 피사체의 기울기를 측정하여 변위여부를 판별하고, 동시에 측정기기의 자기변위 또한 측정하여 영상처리 및 보정 등을 통해 측정대상의 측정오류를 최소화함으로써 피사체의 변위를 정확하게 측정할 수 있는 영상정보 및 센서를 이용한 구조물 상태진단장치를 제안하고자 한다.The present invention relates to a structure state diagnosis device using image information and a sensor, and more particularly, to a measuring device; a reference coordinate setting unit provided in the measuring device and configured to set reference coordinates based on one point in the subject; An image capturing unit provided in the measuring device and for capturing the reference coordinates set by the reference coordinate setting unit; a magnetic displacement measuring unit provided in the measuring device to measure magnetic displacement; And when it is determined that the displacement of the subject has occurred after converting the image of the reference coordinates captured by the image capturing unit into pixels and storing the reference coordinate data, determining whether or not the subject has been displaced based on the set reference coordinate values. and a central processing unit for measuring magnetic displacement of the measuring device by the magnetic displacement measurement unit.
That is, the present invention measures the inclination of a subject such as a cultural property, building, object, etc. to determine whether or not it is displaced, and at the same time measures the magnetic displacement of the measuring device to minimize the measurement error of the subject through image processing and correction to determine the displacement of the subject. We would like to propose a device for diagnosing structural conditions using image information and sensors that can accurately measure.
Description
본 발명은 문화재, 건물, 오브제 등 피사체의 기울기를 측정하여 변위여부를 판별하고, 동시에 측정기기의 자기변위 또한 측정하여 영상처리 및 보정 등을 통해 측정대상의 측정오류를 최소화함으로써 피사체의 변위를 정확하게 측정할 수 있는 영상정보 및 센서를 이용한 구조물 상태진단장치에 관한 것이다.The present invention measures the inclination of objects such as cultural properties, buildings, objects, etc. to determine whether or not they are displaced, and at the same time measures the magnetic displacement of the measuring device to minimize the measurement error of the measurement object through image processing and correction, thereby accurately measuring the displacement of the object. It relates to a structure condition diagnosis device using measurable image information and sensors.
통상적으로 문화재, 교량, 토목, 건축물 등의 구조물에 대한 변위를 측정하여 시설물의 안전을 진단하기 위한 다양한 기술들이 개시되어 있다.Conventionally, various techniques for diagnosing the safety of facilities by measuring the displacement of structures such as cultural assets, bridges, civil engineering, and buildings have been disclosed.
이와 같은 기존의 상태진단장치들은 피사체의 변위만을 측정하도록 구성되어 있다.Such conventional state diagnosis devices are configured to measure only the displacement of a subject.
그러나 피사체의 변위는 지진이나 진동 또는 다른 원인으로 발생하는 경우라도 실제 피사체만 변위가 발생하는 경우도 있지만, 경우에 따라서는 피사체 인근에 설치된 측정기기 자체도 변위가 발생할 수 있다.However, even when the displacement of the subject occurs due to earthquake, vibration, or other causes, only the actual subject may be displaced, but in some cases, the measuring device itself installed near the subject may also be displaced.
이와 같이 측정기기의 자기변위가 발생한 경우 기초가 되는 기준좌표를 그대로 활용하게 되면 피사체의 변위를 정확하게 측정하기 어려운 문제가 있다.In this way, when the magnetic displacement of the measuring device occurs, it is difficult to accurately measure the displacement of the subject if the basic reference coordinates are used as they are.
따라서 피사체는 물론이고, 피사체의 변위를 측정하기 위해 인근에 설치되는 측정기기의 변위고 고려하여 보다 정확한 안전진단을 구현할 수 있는 장치의 개발이 절실히 요구되고 있다,Therefore, there is an urgent need to develop a device that can implement a more accurate safety diagnosis in consideration of the displacement of not only the subject but also the measuring device installed nearby to measure the displacement of the subject.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,The present invention has been made to solve the above problems,
화재, 건물, 오브제 등 피사체의 기울기를 측정하여 변위여부를 판별하고, 동시에 측정기기의 자기변위 또한 측정하여 영상처리 및 보정 등을 통해 측정대상의 측정오류를 최소화함으로써 피사체의 변위를 정확하게 측정할 수 있는 영상정보 및 센서를 이용한 구조물 상태진단장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is possible to accurately measure the displacement of a subject by measuring the tilt of a subject such as a fire, building, or object to determine whether it is displaced, and at the same time measuring the magnetic displacement of the measuring device to minimize the measurement error of the subject through image processing and correction. Its purpose is to provide a structure condition diagnosis device using image information and sensors.
본 발명에 따른 영상정보 및 센서를 이용한 구조물 상태진단장치는 측정기기; 상기 측정기기에 구비되고, 피사체에서 하나의 지점을 기준으로 기준좌표를 설정하기 위한 기준좌표설정부; 상기 측정기기에 구비되고, 상기 기준좌표설정부에 의하여 설정된 기준좌표를 촬영하기 위한 영상촬영부; 상기 측정기기에 구비되어 자기변위를 측정하기 위한 자기변위측정부; 및 상기 영상촬영부에 의하여 촬영된 기준좌표에 대한 영상을 픽셀로 변환하여 기준좌표데이터로 저장하고, 설정된 기준좌표값을 기준으로 피사체의 변위여부를 판단한 후, 피사체의 변위가 발생한 것으로 판정되는 경우 상기 자기변위측정부에 의하여 상기 측정기기의 자기변위여부를 측정하기 위한 중앙처리부;를 포함하여 이루어진다.A structure condition diagnosis device using image information and a sensor according to the present invention includes a measuring device; a reference coordinate setting unit provided in the measuring device and configured to set reference coordinates based on one point in the subject; An image capturing unit provided in the measuring device and for capturing the reference coordinates set by the reference coordinate setting unit; a magnetic displacement measuring unit provided in the measuring device to measure magnetic displacement; And when it is determined that the displacement of the subject has occurred after converting the image of the reference coordinates captured by the image capturing unit into pixels and storing the reference coordinate data, determining whether or not the subject has been displaced based on the set reference coordinate values. and a central processing unit for measuring magnetic displacement of the measuring device by the magnetic displacement measurement unit.
본 발명에 따른 상기 중앙처리부는 상기 영상촬영부에 의하여 촬영된 영상을 픽셀로 변환하기 위한 영상정보변환부와, 상기 영상정보변환부에 의하여 변환된 기준좌표값을 저장하기 위한 데이터저장부와, 상기 영상촬영부에 의하여 촬영된 영상정보를 이용하여 피사체의 변위여부를 판단하기 위한 변위판별부와, 상기 피사체의 변위여부에 따라 좌표이동값을 계산하기 위한 연산부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The central processing unit according to the present invention includes an image information conversion unit for converting the image captured by the image capture unit into pixels, a data storage unit for storing reference coordinate values converted by the image information conversion unit, It is characterized in that it comprises a displacement discriminating unit for determining whether or not the subject is displaced by using the image information photographed by the image capturing unit, and an arithmetic unit for calculating a coordinate shift value according to whether or not the subject is displaced.
본 발명에 따른 상기 중앙처리부는 상기 변위판별부에 의하여 피사체의 변위가 발생한 것으로 판정되고, 상기 자기변위측정부에 의하여 자기변위가 측정되지 않은 경우, 상기 연산부에 의하여 계산된 피사체의 변위값을 관리자에게 경고를 발하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, the central processing unit determines that the displacement of the subject has occurred by the displacement determining unit and the magnetic displacement is not measured by the magnetic displacement measurement unit, the displacement value of the subject calculated by the calculation unit is stored as a manager. It is characterized by issuing a warning to
본 발명에 따른 상기 변위판별부에 의하여 피사체의 변위가 발생한 것으로 판정되고, 동시에 상기 자기변위측정부에 의하여 자기변위가 측정된 경우, 상기 연산부는 자기변위값과 피사체의 좌표 이동에 따라 변환된 픽셀을 이용하여 좌표변위값을 계산하는 것을 특징으로 한다.When it is determined that the displacement of the subject has occurred by the displacement discrimination unit according to the present invention and the magnetic displacement is measured by the magnetic displacement measurement unit at the same time, the pixel converted according to the magnetic displacement value and the coordinate movement of the subject by the calculation unit. It is characterized in that the coordinate displacement value is calculated using
본 발명에 따른 상기 중앙처리부는 상기 연산부에 의하여 계산된 좌표변위값을 새로운 기준좌표로 설정하는 것을 특징으로 한다.The central processing unit according to the present invention is characterized in that it sets the coordinate displacement value calculated by the calculation unit as a new reference coordinate.
본 발명에 따른 상기 기준좌표설정부는 레이저포인터로 구성되고, 상기 자기변위측정부는 기울기센서로 구성되는 것을 특징으로 한다.The reference coordinate setting unit according to the present invention is composed of a laser pointer, and the magnetic displacement measuring unit is characterized in that it is composed of a tilt sensor.
본 발명에 따른 상기 측정기기에는 피사체를 인식하기 위한 IR 센서가 더 탑재되어 있는 것을 특징으로 한다.The measuring device according to the present invention is characterized in that an IR sensor for recognizing a subject is further mounted.
본 발명에 따른 영상정보 및 센서를 이용한 구조물 상태진단장치는 문화재, 건물, 오브제 등 피사체의 기울기를 측정하여 변위여부를 판별하고, 동시에 측정기기의 자기변위 또한 측정하여 영상처리 및 보정 등을 통해 측정대상의 측정오류를 최소화함으로써 피사체의 변위를 정확하게 측정할 수 있다.The device for diagnosing the condition of a structure using image information and a sensor according to the present invention measures the tilt of a subject such as a cultural property, building, object, etc. to determine whether or not there is a displacement, and at the same time measures the magnetic displacement of the measuring device through image processing and correction. By minimizing the measurement error of the target, the displacement of the target can be accurately measured.
또한 본 발명은 상태진단장치를 기준좌표설정부인 레이저포인터, 영상촬영부인 카메라, 자기변위측정부인 기울기센서 및 IR 센서가 탑재될 수 있도록 모듈화하여 구조물의 안전진단, 기울기 변위는 물론이고, 특히 문화재와 같이 보존 가치가 높은 구조물에 도난이나 훼손을 방지할 수 있도록 함으로써 사용목적을 다변화하고, 이를 통해 장치의 활용성을 확장할 수 있다.In addition, the present invention modularizes the condition diagnosis device so that a laser pointer as a reference coordinate setting unit, a camera as an image capture unit, a tilt sensor and an IR sensor as a magnetic displacement measuring unit can be mounted, and thus not only safety diagnosis and tilt displacement of structures, but especially cultural properties and By preventing theft or damage to structures with high preservation value, the purpose of use can be diversified, and the usability of the device can be expanded through this.
도 1은 본 발명에 따른 영상정보 및 센서를 이용한 구조물 상태진단장치를 나타내는 개념도,
도 2는 본 발명에 따른 구조물 상태진단장치를 나타내는 블록도,
도 3은 본 발명에 따른 구조물 상태진단장치에 의한 좌표변위값 연산을 위한 개념도,
도 4는 본 발명에 따른 구조물 상태진단장치에 따른 프로세서를 나타내는 플로우챠트.1 is a conceptual diagram showing a structure state diagnosis device using image information and a sensor according to the present invention;
2 is a block diagram showing a structure condition diagnosis device according to the present invention;
3 is a conceptual diagram for calculating coordinate displacement values by the structure state diagnosis device according to the present invention;
Figure 4 is a flow chart showing a processor according to the structure state diagnosis device according to the present invention.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 설명하기 위하여 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시례를 예시하고 이를 참조하여 살펴본다.In order to explain the present invention and the operational advantages of the present invention and the objectives achieved by the practice of the present invention, the following describes a preferred embodiment of the present invention and references it.
먼저, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시례를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 또한 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.First, the terms used in this application are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention, and singular expressions may include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In addition, in this application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other It should be understood that the presence or addition of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
먼저 본 명세서상에서 피사체는 지진이나 진동, 지진 등와 같은 요인에 의하여 기울기 내지 위치 변위 시, 구조적인 문제가 발생하는 문화재, 건축물 및 교량, 토목 등의 구조물 등을 포함하는 개념이다.First, in this specification, a subject is a concept that includes structures such as cultural assets, buildings, bridges, and civil engineering that cause structural problems when tilted or displaced by factors such as earthquakes, vibrations, or earthquakes.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 영상정보 및 센서를 이용한 구조물 상태진단장치는 측정기기(10)와, 기준좌표설정부(20), 영상촬영부(30), 자기변위측정부(40) 및 중앙처리부(50)를 포함하여 구성된다.As shown in FIGS. 1 to 3, the structure state diagnosis device using image information and sensors according to the present invention includes a
먼저 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 측정기기(10)는 측정대상체 인근에 설치되어 기준좌표설정부(20), 영상촬영부(30), 자기변위측정부(40) 및 중앙처리부(50)가 탑재될 수 있도록 구성된다.First, as shown in FIGS. 1 to 3, the
다음으로 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 기준좌표설정부(20)는 피사체에서 하나의 지점을 기준으로 기준좌표(A)를 설정할 수 있도록 구성된다.Next, as shown in FIGS. 1 to 3 , the reference
즉 기준좌표설정부(20)는 레이저포인터로 피사체의 기준점이 되는 지점에 레이저를 조사하고, 레이저가 조사된 지점을 좌표로 변환하여 기준좌표(A)로 설정하게 된다.That is, the reference
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 영상촬영부(30)는 기준좌표설정부(20)에 의하여 설정된 기준좌표(A)를 촬영하여 영상정보를 중앙처리부(50)에 전송하도록 구성되어 있다.1 to 3, the
이를 위해 영상촬영부(30)는 카메라로 중앙처리부(50)에 영상정보데이터를 송신이 가능하도록 디지털 카메라와 같은 영상장치를 사용하는 것이 바람직하다.To this end, it is preferable that the
따라서 영상촬영부(30)에 의하여 촬영된 영상은 중앙처리부(50)에 전송되고, 중앙처리부(50)는 영상을 픽셀로 변환하여 기준좌표데이터로 저장하게 된다.Therefore, the image captured by the
또한 후술할 피사체의 변위는 영상촬영부(30)가 실시간으로 촬영한 영상을 중앙차리부에서 픽셀로 변환한 실시간 데이터와 설정된 기준좌표데이터를 비교하여 좌우변위 및 상하변위여부를 판별하게 된다.In addition, the displacement of the subject, which will be described later, is determined by comparing the real-time data obtained by converting the image taken by the
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 자기변위측정부(40)는 측정기기(10)의 변위여부를 측정하여 중앙처리부(50)에 전송하도록 구성된다.As shown in FIGS. 1 to 3 , the magnetic
이는 지진이나 진동 또는 다른 원인으로 피사체에 변위가 발생한 것으로 판단되는 경우 실제 피사체만 변위가 발생하는 경우도 있지만, 경우에 따라서는 피사체 인근에 설치된 측정기기(10) 자체도 변위가 발생할 수 있다. 이와 같이 측정기기(10)의 자기변위가 발생한 경우 기존의 기준좌표(A)를 그대로 활용하는 경우 피사체의 변위를 정확하게 측정하기 어려운 문제가 있다.When it is determined that the subject has been displaced due to earthquake, vibration, or other causes, only the actual subject may be displaced, but in some cases, the
따라서 자기변위측정부(40)에 의하여 측정기기(10)의 자기변위가 발생하는 경우 자기변위에 의한 좌표 이동을 고려하여 피사체의 변위 여부를 판단함으로써 정확한 측정이 가능하도록 하는 것이 바람직하다.Therefore, when magnetic displacement of the
이와 같은 자기변위측정부(40)는 측정기기(10)의 기울기 변화를 측정할 수 있는 기울기센서를 사용하는 것이 바람직하다.It is preferable that such a magnetic
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 중앙처리부(50)는 영상촬영부(30)에 의하여 촬영된 기준좌표(A)에 대한 영상을 픽셀로 변환하여 저장된 기준좌표데이터로 저장하여 기준좌표값(A)으로 설정하고, 설정된 기준좌표값(A)을 기준으로 피사체의 변위여부를 판단한 후, 피사체의 변위가 발생한 것으로 판정되는 경우 상기 자기변위측정부(40)에 의하여 상기 측정기기(10)의 자기변위여부를 측정하도록 구성된다.As shown in FIGS. 1 to 3, the
이와 같은 중앙처리부(50)는 영상촬영부(30)에 의하여 촬영된 영상을 픽셀로 변환하기 위한 영상정보변환부(51)와, 영상정보변환부(51)에 의하여 변환된 기준좌표값(A)을 저장하기 위한 데이터저장부(53)와, 영상촬영부(30)에 의하여 촬영된 영상정보를 이용하여 피사체의 변위여부를 판단하기 위한 변위판별부(55)와, 피사체의 변위여부에 따라 좌표이동값을 계산하기 위한 연산부(57)를 포함하여 구성된다.Such a
즉 중앙처리부(50)는 영상정보변환부(51), 데이터저장부(53), 변위판별부(55) 및 연산부(57)로 구성되어 피사체의 변위여부를 판별하고, 피사체의 변위가 발생하는 경우 피사체의 변위만 발생한 경우와, 측정기기(10)의 자기변위에도 변위가 발생한 경우인지에 따라 피사체의 실제 변위와 변위값을 측정하도록 구성된다.That is, the
먼저 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 중앙처리부(50)는 기준좌표(A)를 기준으로 변위판별부(55)에 의하여 피사체의 변위가 발생한 것으로 판정되고, 자기변위측정부(40)에 의하여 측정기기(10)의 자기변위가 측정되지 않은 경우 연산부(57)는 피사체의 변위값을 계산하여 관리자에게 기울어짐 정보를 경고로서 알리게 된다.First, as shown in FIGS. 1 to 4, the
이 경우 변위판별부(55)는 영상촬영부(30)에 의하여 실시간으로 촬영되고, 촬영된 영상을 영상정보변환부(51)에 의하여 변환된 픽셀을 기준좌표데이터와 비교하여 변위가 발생한 경우 피사체의 변위가 발생할 것으로 판정하게 된다.In this case, the
아울러 측정기기(10) 자체의 변위가 발생하지 않은 상태이고, 피사체의 기울기가 변동된 것이므로 연산부(57)에서는 식 1에 의하여 좌표(x, y) 이동거리를 계산하고, 중앙처리부(50)는 연산부(57)에 의하여 계산된 변동된 기울기 값을 관리자에게 송출하게 된다.In addition, since the displacement of the
식 1 : Equation 1:
이 경우 관리자에게 전송되는 변동된 기울기 값은 중앙처리부(50)에서 유무선 통신을 이용하여 관리자의 단말기에 전송하여 경고를 알리게 된다.In this case, the changed gradient value transmitted to the manager is transmitted from the
다음으로 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 중앙처리부(50)는 기준좌표(A)를 기준으로 변위판별부(55)에 의하여 피사체의 변위가 발생한 것으로 판정되고, 자기변위측정부(40)에 의하여 측정기기(10)의 자기변위가 측정된 경우 연산부(57)는 자기변위값과 피사체의 좌표 이동에 따라 변환된 픽셀을 이용하여 좌표변위값을 연산하게 된다.Next, as shown in FIGS. 1 to 4, the
이 경우 변위판별부(55)는 영상촬영부(30)에 의하여 실시간으로 촬영되고, 촬영된 영상을 영상정보변환부(51)에 의하여 변환된 픽셀을 기준좌표데이터와 비교하여 변위가 발생한 경우 피사체의 변위가 발생할 것으로 판정하게 된다.In this case, the
다만 이 경우 피사체의 변위는 측정기기(10)의 자기변위만에 의하여 발생한 경우(제1 케이스)와, 측정기기(10)의 자기변위와 피사체의 변위가 더해진 경우(제2 케이스)로 구별될 수 있다. 이에 대한 판정로직은 도 4에 도시되어 있으면, 이하에서는 이를 상세히 설명하기로 한다.However, in this case, the displacement of the subject can be distinguished into a case where the displacement of the subject occurs only by the magnetic displacement of the measuring device 10 (case 1) and a case where the magnetic displacement of the
도 4에 도시된 바와 같이 자기변위측정부(40)에 의하여 측정된 기울기데이터(B)에 변동이 있는 경우이다, 이 경우 피사체의 좌표값 즉 기준좌표(A)와 측정기기의 기울기데이터(B)를 비교한 후, 피사체의 좌표(A)에서 기울기데이터(B)에서 환산된 기울기 좌표를 빼주면 계산값(C)가 결정된다.As shown in FIG. 4, this is the case where there is a change in the inclination data (B) measured by the magnetic
이후 계산값(C)와 피사체의 좌표(A)를 비교하게 되는데, 비교 결과 오차범위 이내인 경우 측정기기(10)만 기울진 것을 판정(제1 케이스)하게 되고, 반대로 비교 결과 오차범위를 초과하는 경우 피사체의 변위도 발생할 것으로 판정(제2 케이스)하게 된다.Afterwards, the calculated value (C) and the coordinates (A) of the subject are compared. If the comparison result is within the error range, it is determined that only the measuring
이 경우 오차범위의 기준은 좌표값의 차이가 소수점 이하로 설정하거나, 또는 그 이하의 특정 값을 설정하여 설정값을 기준으로 변위 여부를 판정할 수 있다.In this case, as the criterion for the error range, the difference in coordinate values may be set to a decimal point or less, or a specific value less than or equal to the decimal point may be set, and displacement may be determined based on the set value.
먼저 제1 케이스의 경우에는 자기변위측정부(40)에 의하여 측정된 기울기데이터(B)와 현재 변위가 발생한 위치에 대하여 촬영된 영상을 변환한 픽셀, 즉 피사체와 측정기기(10)간의 거리, 즉 x 좌표값을 특정할 수 있다.First, in the case of the first case, the tilt data (B) measured by the magnetic
따라서 식 2에 따라 기준좌표(A)로부터 수직방향으로의 좌표이동거리인 y 값을 계산할 수 있고, 이에 의하여 y의 좌표값을 측정할 수 있다. 이와 같이 계산된 x, y 좌표값을 새로운 기준좌표(NC)로 설정하고, 이를 로그기록에 저장하게 된다. 이 경우 관리자에게 경고 알림이 송출하지 않게 되는데, 이는 새로 설정된 기준좌표(NC)를 기준으로 피사체의 변위여부를 판단하게 되므로 관리자에게 이를 알릴 필요가 없기 때문이다.Therefore, according to Equation 2, the y value, which is the coordinate movement distance in the vertical direction from the reference coordinate (A), can be calculated, and thereby the coordinate value of y can be measured. The x, y coordinate values calculated in this way are set as new reference coordinates (NC) and stored in the log record. In this case, a warning notification is not sent to the manager, because the displacement of the subject is determined based on the newly set reference coordinates (NC), so there is no need to notify the manager.
식 2 : Equation 2:
다음으로 제2 케이스의 경우는 피사체와 좌표(A)와 계산값(C)가 오차범위를 초과하는 경우로서 도 4의 도시와 같이 피사체 변위가 발생한 것으로 판정하게 된다. 따라서 연산부(57)에서는 식 1에 의하여 좌표(x, y) 이동거리를 계산하고, 중앙처리부(50)는 연산부(57)에 의하여 계산된 변동된 기울기 값을 관리자에게 송출하여 기울어짐 정보를 통보하게 된다.Next, in the case of the second case, when the subject, the coordinates (A), and the calculated value (C) exceed the error range, it is determined that the subject has been displaced as shown in FIG. 4 . Therefore, the
나아가 본 발명에 따른 상태진단장치가 특히 문화재를 진단하기 위한 목적으로 설치되는 경우 문화재의 도난이나 훼손을 방지할 필요가 있다. 이러한 경우를 대비하여 측정기기(10)에는 물체인식을 위한 IR 센서(60)가 탑재되어 피사체인 문화재가 IR 센서(60)에 의하여 인식되지 않으면 관리자에게 이 사실을 즉시 송출하여 경고 알림을 하게 된다.Furthermore, when the state diagnosis device according to the present invention is installed for the purpose of diagnosing cultural assets, it is necessary to prevent theft or damage of cultural assets. In preparation for this case, the measuring
이 경우 중앙처리부(50)는 영상촬영부(30)에서 실시간으로 촬영된 영상데이터가 자동으로 저장될 수 있도록 하고, 저장된 영상데이터를 확인하여 신속한 대처방안을 수행하도록 하는 것이 바람직하다.In this case, it is preferable that the
상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 영상정보 및 센서를 이용한 구조물 상태진단장치는 문화재, 건물, 오브제 등 피사체의 기울기를 측정하여 변위여부를 판별하고, 동시에 측정기기(10)의 자기변위 또한 측정하여 영상처리 및 보정 등을 통해 측정대상의 측정오류를 최소화함으로써 피사체의 변위를 정확하게 측정 및 진단할 수 있다.The structure state diagnosis device using image information and sensors according to the present invention configured as described above measures the tilt of a subject such as a cultural property, building, object, etc. By minimizing the measurement error of the measurement target through image processing and correction, the displacement of the subject can be accurately measured and diagnosed.
또한 본 발명에 따른 상태진단장치는 기준좌표설정부(20)인 레이저포인터, 영상촬영부(30)인 카메라, 자기변위측정부(40)인 기울기센서 및 IR 센서(60)가 탑재되어 모듈화되어 구조물(S)의 안전, 기울기 변위는 물론이고, 특히 문화재와 같이 보존 가치가 높은 구조물(S)에 도난이 훼손을 방지할 수 있도록 함으로써 사용목적을 다변화하고, 이를 통해 장치의 활용성을 확장할 수 있다.In addition, the state diagnosis device according to the present invention is modularized by mounting a laser pointer as a reference coordinate setting
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일실시례를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시례가 가능하다는 점을 이해할 것이다.As such, the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, but this is only exemplary, and those skilled in the art can make various modifications and equivalent other embodiments therefrom. will understand
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.
S : 구조물
A : 기준좌표
10 : 측정기기
20 : 기준좌표설정부
30 : 영상촬영부
40 : 자기변위측정부
50 : 중앙처리부
51 : 영상정보변환부
53 : 데이터저장부
55 : 변위판별부
57 : 연산부
60 : IR 센서S: structure
A: reference coordinates
10: measuring device
20: reference coordinate setting unit
30: imaging department
40: magnetic displacement measurement unit
50: central processing unit
51: image information conversion unit 53: data storage unit
55: displacement determination unit 57: calculation unit
60: IR sensor
Claims (7)
상기 측정기기(10)에 구비되고, 피사체에서 하나의 지점을 기준으로 기준좌표(A)를 설정하기 위한 기준좌표설정부(20);
상기 측정기기(10)에 구비되고, 상기 기준좌표설정부(20)에 의하여 설정된 기준좌표(A)를 촬영하기 위한 영상촬영부(30);
상기 측정기기(10)에 구비되어 자기변위를 측정하기 위한 자기변위측정부(40); 및
상기 영상촬영부(30)에 의하여 촬영된 기준좌표(A)에 대한 영상을 픽셀로 변환하여 기준좌표데이터로 저장하고, 설정된 기준좌표값을 기준으로 피사체의 변위여부를 판단한 후, 피사체의 변위가 발생한 것으로 판정되는 경우 상기 자기변위측정부(40)에 의하여 상기 측정기기(10)의 자기변위여부를 측정하기 위한 중앙처리부(50);
를 포함하여 이루어진 영상정보 및 센서를 이용한 구조물 상태진단장치.
measuring device 10;
a reference coordinate setting unit 20 provided in the measuring device 10 and configured to set reference coordinates A based on one point in the subject;
An image capturing unit 30 provided in the measuring device 10 and photographing the reference coordinates A set by the reference coordinate setting unit 20;
a magnetic displacement measuring unit 40 provided in the measuring device 10 to measure magnetic displacement; and
The image of the reference coordinates (A) photographed by the image capture unit 30 is converted into pixels and stored as reference coordinate data, and after determining whether or not the subject is displaced based on the set reference coordinate values, the displacement of the subject a central processing unit 50 for measuring whether magnetic displacement of the measuring device 10 is determined by the magnetic displacement measurement unit 40 when it is determined that it has occurred;
Structural state diagnosis apparatus using image information and sensors made up of a.
상기 영상촬영부(30)에 의하여 촬영된 영상을 픽셀로 변환하기 위한 영상정보변환부(51)와,
상기 영상정보변환부(51)에 의하여 변환된 기준좌표값을 저장하기 위한 데이터저장부(53)와,
상기 영상촬영부(30)에 의하여 촬영된 영상정보를 이용하여 피사체의 변위여부를 판단하기 위한 변위판별부(55)와,
상기 피사체의 변위여부에 따라 좌표이동값을 계산하기 위한 연산부(57)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 영상정보 및 센서를 이용한 구조물 상태진단장치.
The method of claim 1, wherein the central processing unit (50)
An image information conversion unit 51 for converting the image captured by the image capturing unit 30 into pixels;
A data storage unit 53 for storing the reference coordinate values converted by the image information conversion unit 51;
A displacement discrimination unit 55 for determining whether or not the subject is displaced using the image information captured by the image capture unit 30;
A structure state diagnosis device using image information and a sensor, characterized in that it comprises a calculation unit (57) for calculating a coordinate shift value according to whether or not the subject is displaced.
상기 중앙처리부(50)는 상기 변위판별부(55)에 의하여 피사체의 변위가 발생한 것으로 판정되고, 상기 자기변위측정부(40)에 의하여 자기변위가 측정되지 않은 경우,
상기 연산부(57)에 의하여 계산된 피사체의 변위값을 관리자에게 경고를 발하는 것을 특징으로 하는 영상정보 및 센서를 이용한 구조물 상태진단장치.
According to claim 2,
When the central processing unit 50 determines that the displacement of the subject has occurred by the displacement determining unit 55 and the magnetic displacement measurement unit 40 does not measure the magnetic displacement,
Structure state diagnosis device using image information and sensors, characterized in that for issuing a warning to the manager of the displacement value of the subject calculated by the calculation unit (57).
상기 변위판별부(55)에 의하여 피사체의 변위가 발생한 것으로 판정되고, 동시에 상기 자기변위측정부(40)에 의하여 자기변위가 측정된 경우,
상기 연산부(57)는 자기변위값과 피사체의 좌표 이동에 따라 변환된 픽셀을 이용하여 좌표변위값을 계산하는 것을 특징으로 하는 영상정보 및 센서를 이용한 구조물 상태진단장치.
According to claim 2,
When it is determined that the displacement of the subject has occurred by the displacement determination unit 55 and the magnetic displacement is measured by the magnetic displacement measurement unit 40 at the same time,
The calculation unit 57 calculates the coordinate displacement value using the magnetic displacement value and the pixel converted according to the coordinate movement of the subject.
상기 중앙처리부(50)는 상기 연산부(57)에 의하여 계산된 좌표변위값을 새로운 기준좌표(NC)로 설정하는 것을 특징으로 하는 영상정보 및 센서를 이용한 구조물 상태진단장치.
According to claim 4,
The central processing unit 50 sets the coordinate displacement value calculated by the calculation unit 57 as a new reference coordinate (NC).
상기 기준좌표설정부(20)는 레이저포인터로 구성되고,
상기 자기변위측정부(40)는 기울기센서로 구성되는 것을 특징으로 하는 영상정보 및 센서를 이용한 구조물 상태진단장치.
According to any one of claims 1 to 5,
The reference coordinate setting unit 20 is composed of a laser pointer,
The magnetic displacement measurement unit 40 is a structure state diagnosis device using image information and a sensor, characterized in that composed of a tilt sensor.
상기 측정기기(10)에는 피사체를 인식하기 위한 IR 센서(60)가 더 탑재되어 있는 것을 특징으로 하는 영상정보 및 센서를 이용한 구조물 상태진단장치.According to any one of claims 1 to 5,
Structure condition diagnosis device using image information and sensor, characterized in that the measuring device (10) is further equipped with an IR sensor (60) for recognizing the subject.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210183185A KR20230094041A (en) | 2021-12-20 | 2021-12-20 | Structure status diagnosis device using image information and sensors |
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100411753B1 (en) | 2003-07-16 | 2003-12-18 | Myoung Bae Kim | System for observing displacement of structure |
-
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- 2021-12-20 KR KR1020210183185A patent/KR20230094041A/en not_active Application Discontinuation
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