KR200236696Y1 - A crack detecting and image processing device of the concrete structure - Google Patents
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Abstract
본 고안은 콘크리트 구조물의 크랙 검출 및 영상 처리장치에 관한 것으로, 특히 지하철이나 도로 등의 터널에 발생할 수 있는 크랙(crack)은 물론 누수(leakage) 발생개소와 녹발생 상황 등을 검출 및 처리하여 사내의 컴퓨터 시스템을 통하여 처리 화상을 디스플레이하여 터널의 크랙 등을 용이하게 판단할 수 있도록 함으로써 크랙 등으로 인하여 발생할 수 있는 안전사고를 미연에 방지할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a crack detection and image processing device of a concrete structure, in particular, to detect and process cracks that may occur in tunnels such as subways or roads, as well as leaking points and rust occurrences in-house. By displaying the processed image through the computer system of the to make it easy to determine the crack of the tunnel and the like to prevent the accident that may occur due to the crack in advance.
본 고안은 지하철 터널의 크랙을 검출할 경우, 조명장치(1)를 통하여 조명이 비추어지고 있는 상태에서 촬영부(2)를 통해 터널내의 크랙을 촬영하며, 촬영된 화상은 수납부(15)내의 화상 기록부(4)에 기록하고 수납부(15)내의 제어부(5)는 촬영부(2)의 동작을 제어하게 된다. 상기 화상 기록부(4)에 기록된 화상은 화상 전송부(6)를 통해 사내 처리부(20)의 화상 수신부(7)로 수신되고 이어 화상 편집부(8)를 통해 편집된 후 화상 처리부(9)와 데이터 처리부(10)를 통해 데이터 처리되어 비디오 테이프나 CD-ROM 또는 인쇄물로 출력되어 관련자들이 크랙을 분석할 수 있게 됨으로써 종래 검사원의 육안에 의한 수동적인 검사를 탈피할 수 있고, 촬영부를 통하여 크랙, 누수개소, 녹상태 등을 촬영 가능하므로 효과적인 크랙검출을 할 수 있음은 물론 기존보다 5∼10배의 검출 시간을 단축할 수 있다.According to the present invention, when detecting a crack in a subway tunnel, the crack in the tunnel is photographed by the photographing unit 2 in a state where the light is illuminated through the lighting device 1, and the photographed image is stored in the accommodating unit 15. The image is recorded in the image recording section 4, and the control section 5 in the storage section 15 controls the operation of the photographing section 2. The image recorded in the image recording section 4 is received by the image receiving section 7 of the in-house processing section 20 through the image transmission section 6 and then edited by the image editing section 8, and then the image processing section 9 and The data is processed through the data processing unit 10 and output to a video tape, CD-ROM, or printed matter so that related persons can analyze the crack, thereby avoiding manual inspection by the naked eye of a conventional inspector. Since it is possible to photograph leak points, rust, etc., it is possible not only to effectively detect cracks but also to reduce the detection time by 5 to 10 times as compared to the conventional method.
Description
본 고안은 콘크리트 구조물의 크랙 검출 및 영상 처리장치에 관한 것으로, 특히 지하철이나 도로 등의 터널에 발생할 수 있는 크랙(crack)은 물론누수(leakage) 발생개소와 녹발생 상황 등을 검출 및 처리하여 사내의 컴퓨터 시스템을 통하여 처리 화상을 디스플레이하여 터널의 크랙 등의 진척상태를 용이하게 판단할 수 있도록 함으로써 크랙 등으로 인하여 발생할 수 있는 안전사고를 미연에 방지할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a crack detection and image processing device of a concrete structure, in particular, to detect and process cracks that may occur in tunnels such as subways or roads, as well as the occurrence of leaks and the occurrence of rust. By displaying the processed image through the computer system of the user, it is possible to easily determine the progress of the cracks, such as tunnels, so as to prevent the safety accidents caused by the cracks in advance.
최근 지하철, 도로 터널 등 기존 터널 구조물의 노후화에 따른 라이닝 콘크리트의 균열, 백화 및 누스 등으로 터널 구조물 자체의 안정성과 인접구조물의 안정성 평가에 대한 문제가 대두되고 있어 객관적이고 합리적인 터널의 안전진단 체계 및 평가기준에 대한 필요성이 증대되고 있다.Recently, the problems of stability of tunnel structure itself and neighboring structures have been raised due to cracking, whitening and loosening of lining concrete due to the aging of existing tunnel structures such as subway and road tunnels. There is an increasing need for evaluation criteria.
이러한 특면에서 볼 때 기존의 경우 터널의 안전진단은 육안 관찰 뿐만 아니라 첨단 탐사장치의 개발로 자동화 영상화 기법으로 객관적인 터널 안전진단을 실시하고 있는 추세이다.In this aspect, in the existing cases, the safety diagnosis of tunnels is not only visual observation but also the development of high-tech exploration devices, the objective tunnel safety diagnosis with automated imaging techniques.
그러나 국내의 경우 이러한 안전진단 및 평가에 대한 체계적인 연구나 평가기준의 미비로 인하여 터널의 건전도에 대한 정량적 평가가 어려운 실정이며, 진단기관마다 일정한 기준없이 안전진단 종사자의 주관적인 판단에 따라 안전 진단을 실시하고 있는 실정이다.However, in Korea, quantitative evaluation of the soundness of tunnels is difficult due to systematic research on safety diagnosis and evaluation or lack of evaluation criteria. It is a fact.
즉, 종래에는 예를 들어, 지하철 터널의 크랙 등을 검출할 경우, 지하철 운행이 끝난 이후에 검사원들이 라이트를 비춰가면서 일일이 터널의 크랙을 육안으로 확인하여 검출하였으며, 이 경우 2∼3 작업시간에 40m 정도를 검출할 수 있었다.That is, in the prior art, for example, when detecting a crack in a subway tunnel, after inspecting the lights by the inspectors illuminating the lights after the end of the subway operation, the cracks of the tunnel were visually checked and detected, in this case, in 2 to 3 working hours. 40 m or so could be detected.
또한, 검사원이 자신의 육안으로 검출한 결과를 수작업으로 기록한 후 보관하기 때문에 기록상의 오류가 있을뿐 만 아니라 나중에 크랙 추적시 정확히 어느부분에서 어떠한 크랙이 발생하였고 또 어느 정도 크랙이 진척되었는지를 비교 분석하기가 어려운 결점이 있었다.In addition, because the inspector manually records and stores the results detected by the naked eye, there are not only errors in the records, but also the comparative analysis of exactly where and in what cracks occurred during crack tracking, and how far the cracks progressed. There was a defect that was difficult to do.
특히 검사원 개인들의 검출능력의 차이가 있어 크랙의 정확한 검출 및 비교 분석이 어려운 실정이다.In particular, it is difficult to accurately detect and compare cracks due to differences in the detection ability of individual inspectors.
본 고안은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은, 지하철이나 터널 등의 콘크리트 구조물의 크랙검출에 있어서, 콘크리트 구조물의 크랙상태를 검사원이 육안으로 검출하는 것이 아니라 자동적으로 촬영수단에 의해 전체적인 부분을 촬영하고 이를 화상 기록한 후 화상처리 및 데이터 처리하여 크랙의 상태를 용이하게 판단 및 대처할 수 있도록 하는 콘크리트 구조물의 크랙 검출 및 영상 처리장치를 제공하는데 있다.The present invention is to solve such a conventional problem, an object of the present invention, in detecting cracks of concrete structures such as subways and tunnels, the inspection state of the concrete structure is not automatically detected by the inspector, but automatically photographed The present invention provides a crack detection and image processing apparatus for a concrete structure that photographs an entire portion by means and records the image, and then image processing and data processing to easily determine and cope with the state of the crack.
도 1은 본 고안 콘크리트 구조물의 크랙 검출 및 영상 처리를 위한 블록도1 is a block diagram for crack detection and image processing of the present invention concrete structure
도 2는 본 고안에 따른 플로우 챠트2 is a flow chart according to the present invention
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
1:조명장치 2:촬영부1: Lighting device 2: Shooting unit
3:거리인식장치 4:화상 기록부3: distance recognition device 4: image recorder
5:제어부 6:화상 전송부5: control unit 6: image transmission unit
7:화상 수신부 8:화상 편집부7: Image receiving unit 8: Image editing unit
9:화상 처리부 10:데이터 처리부9: Image processing unit 10: Data processing unit
11:데이터 출력부 15:수납부11: data output section 15: storage section
20:사내 처리부20: In-house processing department
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 야간작업시 조명을 비추이기 위한 조명장치와, 상기 조명장치의 지원하에 크랙 부위를 촬영하기 위한 촬영부와, 상기 촬영부와 크랙간의 거리를 인식하기 위한 거리 인식장치와, 상기 촬영부와 거리 인식 장치를 통하여 촬영된 화상을 기록하는 화상 기록부와, 상기 촬영부를 제어하기 위한 제어부와, 상기 화상 기록부에 기록된 화상을 전송하기 위한 화상 전송부와, 상기 화상 전송부로부터 전송된 화상을 수신하는 화상 수신부와, 상기 화상 기록부에 의해 기록된 화상을 편집하기 위한 화상 편집부와, 상기 화상 편집부에 의해 편집된 화상 데이터를 처리하기 위한 화상 처리부와, 상기 화상 처리부에의해 처리된 결과를 다시 데이터 처리하는 데이터 처리부와, 상기 데이터 처리부의 결과를 출력하는 데이터 출력부를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is an illumination device for illuminating the light during the night work, a photographing unit for photographing the crack portion with the support of the illumination device, and for recognizing the distance between the photographing unit and the crack A distance recognizing apparatus, an image recording unit for recording images photographed through the photographing unit and the distance recognizing apparatus, a control unit for controlling the photographing unit, an image transmitting unit for transmitting an image recorded in the image recording unit, and An image receiving unit for receiving an image transmitted from an image transmitting unit, an image editing unit for editing an image recorded by the image recording unit, an image processing unit for processing image data edited by the image editing unit, and the image processing unit A data processing unit for data-processing the result processed by the data again, and a data outputting result of the data processing unit. Output, characterized in that it comprises part.
본 고안은 상기 화상 기록부와 제어부 및 화상 전송부가 하나의 수납부내에 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention is characterized in that the image recording unit, the control unit and the image transmission unit are configured in one storage unit.
본 고안은 상기 화상수신부, 화상 편집부, 화상 처리부, 데이터 처리부 및 데이터 출력부가 사내처리부에 포함되어 구성함을 특징으로 한다.The present invention is characterized in that the image receiving unit, image editing unit, image processing unit, data processing unit and data output unit are included in the in-house processing unit.
본 고안의 화상전송은 유선을 통하여 할 수 있음은 물론 무선을 통하여도 전송할 수 있도록 구성함을 특징으로 한다.The image transmission of the present invention is characterized in that it can be transmitted through a wire as well as through a wireless.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시 예를 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 고안의 전체적인 구성을 나타낸 블록도로, 다수개로 구성되어 야간에 조명용으로 사용되는 조명장치(1)와, 수납부(10)내의 제어부의 제어에 따라 동작되어 터널 등의 크랙을 촬영하는 촬영부(2)와, 상기 촬영부(2)의 크랙 촬영시 수납부(15)와 크랙부위간의 거리를 인식하는 거리인식장치(3)와, 상기 수납부(15)내에 위치되어 상기 촬영부(1)에 의해 촬영된 화상을 기록하는 화상 기록부(4)와, 상기 촬영부(2)의 동작을 제어하기 위한 제어부(5)와, 상기 화상 기록부(4)에 기록된 화상을 유/무선으로 전송할 수 있는 화상 전송부(6)로 구성된다.1 is a block diagram showing the overall configuration of the present invention, which is composed of a plurality of lighting devices 1 used for lighting at night, and operated under the control of the control unit in the storage unit 10 to photograph the cracks, such as tunnels A photographing unit 2, a distance recognizing device 3 for recognizing the distance between the accommodating part 15 and the crack part during the photographing of the crack of the photographing part 2, and the photographing part located in the accommodating part 15 The image recording unit 4 for recording the image photographed by (1), the control unit 5 for controlling the operation of the photographing unit 2, and the image recorded in the image recording unit 4 are wired / wireless. It consists of an image transmission section 6 that can be transmitted by.
또한, 상기 수납부(15)의 화상전송부(6)로부터 전송되는 화상데이터는 케이블 등의 유선 또는 무선을 통하여 본사의 사내 처리부(20)로 전달되어 화상처리가 되는데 이러한 사내 처리부(20)에는 상기 화상 전송부(6)의 화상을 수신하기 위한화상 수신부(7)와, 상기 화상 수신부(7)를 통하여 수신된 화상을 편집하는 화상편집부(8)와, 상기 화상편집부(8)의 화상을 처리하기 위한 화상 처리부(9)와, 상기 화상 처리부(9)에 의해 처리된 화상을 처리하는 데이터 처리부(10)와, 상기 데이터 처리부(10)에 의해 처리된 데이터를 인쇄, 비디오 테이프, CD-ROM 등의 형식으로 출력하는 데이터 출력부(11)를 포함하여 구성된다.In addition, the image data transmitted from the image transmission unit 6 of the accommodating unit 15 is transferred to the in-house processing unit 20 of the head office through a wired or wireless, such as a cable to be processed image. An image receiving unit 7 for receiving an image of the image transmitting unit 6, an image editing unit 8 for editing an image received through the image receiving unit 7, and an image of the image editing unit 8 An image processing unit 9 for processing, a data processing unit 10 for processing an image processed by the image processing unit 9, and data processed by the data processing unit 10 for printing, videotape, CD- And a data output unit 11 for outputting in a format such as a ROM.
단, 상기 조명장치(1)와 촬영부(2)는 다수개가 각각 페어(Pair)로 구성되어 있으며, 각각의 촬영부(2)의 촬영각도에 따라 조명을 정확히 비출 수 있도록 일치된 각도로 조명장치(1)가 설치되어 있다.However, the illumination device 1 and the photographing unit 2 are each composed of a pair (Pair), the illumination at a matched angle so as to accurately illuminate the illumination according to the photographing angle of each photographing unit (2) The apparatus 1 is installed.
이와 같이 구성된 본 고안의 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured as described in detail as follows.
통상적으로 크랙 등을 검출하기 위한 작업은 예를 들어, 지하철의 경우 지하철의 운행이 끝난 시간인 야간에 이루어지게 된다.Typically, the work for detecting cracks, etc. is performed at night, for example, in the case of the subway when the operation of the subway is finished.
따라서, 야간에 터널의 크랙을 검출하기 위하여는 조명이 필요하게 되는데 본 고안에서는 이러한 조명장치(1)가 촬영부(2)와 일체형으로 페어로 다수개 구비되어 있어 촬영부(2)의 촬영 각도에 일치하여 조명장치(1)가 조명을 하게 된다.Therefore, in order to detect cracks in the tunnel at night, illumination is required. In the present invention, a plurality of such lighting devices 1 are integrally provided with the photographing unit 2 and are provided in pairs so that the photographing unit 2 has a photographing angle. In accordance with the lighting device 1 is illuminated.
터널의 경우 둥근 원형상으로 이루어지므로 한 번에 전부 촬영할 수는 없어 보통 상측, 좌측, 우측으로 나누어 촬영하게 되며, 단차선을 이용하여 촬영하거나 또는 복차선을 이용하여 촬영할 수 있다.Since the tunnel is made in a round shape, it is not possible to shoot all at once, so it is usually divided into the upper side, the left side, and the right side, and can be taken using the stepped line or the double lane.
즉, 간이 철도 차량을 이용하여 철로위를 운행하면서 이러한 철도차량의 상부에 설치된 본 고안의 장치를 사용하여 촬영을 하게 되는데 이때 촬영속도는 1시간에 5∼10km를 촬영가능하므로 기존에 비해 5∼10배 이상의 속도로 촬영이 가능하게 되며, 이때 제어부(5)의 제어에 의해 촬영부(2)의 촬영동작을 제어할 수 있게 되는 것이다.In other words, while driving on the railroad using a simple railroad car, the camera is photographed using the device of the present invention installed on the upper part of the railroad car. Photographing may be performed at a speed of 10 times or more, and at this time, the photographing operation of the photographing unit 2 may be controlled by the control of the controller 5.
이와 같이 촬영부(2)에 의해 촬영된 화상은 수납부(15)의 화상 기록부(4)를 통하여 모두 기록되며, 본 고안에서는 0.1mm이상의 크랙까지도 검출가능하다.The images photographed by the photographing section 2 are all recorded through the image recording section 4 of the storage section 15, and in the present invention, even cracks of 0.1 mm or more can be detected.
이때, 거리인식장치(3)를 통하여 촬영부(2)에 의해 촬영된 화상과 촬영부(2)간의 거리가 인식되어 화상 기록부(4)에 함께 기록된다.At this time, the distance between the image photographed by the photographing section 2 and the photographing section 2 through the distance recognition device 3 is recognized and recorded together in the image recording section 4.
또한, 상기 화상 기록부(4)에 기록된 화상은 화상 전송부(6)를 통하여 유선 또는 무선으로 사내 처리부(20)로 전송되어 이러한 사내 처리부(20)내의 화상 수신부(7)를 통하여 화상이 수신된다.In addition, the image recorded in the image recording unit 4 is transmitted to the in-house processing unit 20 by wire or wirelessly through the image transmission unit 6 so that the image is received through the image receiving unit 7 in the in-house processing unit 20. do.
화상 수신부(7)에서는 수신된 화상을 화상 편집부(8)로 보내어 화상 편집부(8)에서 화상편집이 이루어지게 되는데 이때의 화상 편집은 일부의 화상편집이 아니라 연속적으로 이어지는 화상의 편집으로 나타낼 수 있게 된다.The image receiving unit 7 sends the received image to the image editing unit 8, and image editing is performed in the image editing unit 8. The image editing at this time can be represented as editing of consecutive images instead of part of image editing. do.
한편, 상기 화상 편집부(8)에 의해 편집된 화상은 화상 처리부(9)를 통하여 화상이 처리된 후 데이터 처리부(10)를 통하여 데이터 처리된다.On the other hand, the image edited by the image editing unit 8 is processed by the data processing unit 10 after the image is processed through the image processing unit 9.
또한, 이와같이 처리된 데이터는 데이터 출력부(11)를 통하여 인쇄물로 출력되므로 사내에서 전문가들에 의해 인쇄물을 통하여 터널의 크랙을 용이하게 분석 판단할 수 있게 되는 것이다.In addition, since the data processed in this way is output as a printed matter through the data output unit 11, it is possible to easily analyze the crack of the tunnel through the printed matter by experts in the company.
여기서, 상기 인쇄물은 물론 보고서 관련 자료로, 비디오 편집, CD-ROM 등으로도 할 수 있다.Here, the printed matter may of course be a report-related material, such as video editing, CD-ROM, or the like.
도 2는 본 고안에 따른 플로우챠트를 나타낸 것으로, 이의 흐름을 살펴보면조명장치를 사용하여 터널의 크랙을 촬영하는 S1단계, 촬영된 화상을 수납부에 기록하는 S2단계, 기록된 화상을 사내처리부로 전송하는 S3단계, 사내처리부에서 화상을 수신하는 S4단계, 화상을 편집하여 처리하는 S5단계, 데이터 처리 및 출력하는 S6단계로 이루어진다.Figure 2 shows a flow chart according to the present invention, when looking at the flow of the S1 step of photographing the crack of the tunnel using the lighting device, S2 step of recording the photographed image in the housing, the recorded image to the in-house processing unit S3 step of transmitting, S4 step of receiving an image from the in-house processing unit, S5 step of editing and processing the image, and S6 step of data processing and output.
이상에서 설명한 바와 같은 본 고안은 크랙을 촬영할 수 있는 촬영부와 이를 기록 및 전송할 수 있는 수납부 및 화상데이터를 처리하여 출력하는 사내처리부 등으로 구성함으로써 종래 검사원의 육안에 의한 수동적인 검사를 탈피할 수 있고, 촬영부를 통하여 크랙, 누수개소, 녹상태 등을 촬영 가능하므로 효과적인 크랙검출을 할 수 있음은 물론 기존보다 5∼10배의 검출 시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.The present invention as described above comprises a photographing unit capable of photographing cracks, an accommodating unit capable of recording and transmitting the same, and an in-house processing unit which processes and outputs image data, thereby avoiding manual inspection by the naked eye of a conventional inspector. In addition, since it is possible to photograph cracks, leaking points, rust state, etc. through the photographing unit, it is possible to effectively detect cracks and to reduce the detection time by 5 to 10 times as compared to the conventional method.
또한, 본 고안은 종래의 수작업 기록으로 인한 오류를 해소하기 위하여 촬영된 데이터를 컴퓨터로 기록 및 전문가가 분석하여 판단하므로 정확함은 물론 기록 데이터를 객관적으로 판단할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of being able to objectively determine the recorded data as well as accurate because the recorded data by a computer and the expert analyzes the photographed data to solve the error caused by the conventional manual recording.
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T701 | Written decision to grant on technology evaluation | ||
G701 | Re-publication after modification of scope of protection [utility model] | ||
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