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[국내논문] 콘크리트 구조물의 자동화 균열탐지를 위한 라인 레이저 영상분석
Line Laser Image Processing for Automated Crack Detection of Concrete Structures 원문보기

한국전산구조공학회논문집 = Journal of the computational structural engineering institute of Korea, v.31 no.3, 2018년, pp.147 - 153  

김준희 (단국대학교 건축공학과) ,  신윤수 (단국대학교 건축공학과) ,  민경원 (단국대학교 건축공학과)

초록
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콘크리트 구조물 표면에 발생하는 균열은 사용자에게 심리적인 불안감을 제공하며, 장기간 열려있는 큰 폭의 균열은 구조물의 사용성능 및 내구성에 영향을 준다. 국내에서는 건축물을 포함한 시설물의 노후화에 따른 안전관리를 위해 균열정도를 파악하는 조사가 인력에 의한 육안조사로 수행되고 있지만 인력의 고비용성과 객관성 미흡 등의 문제점이 대두되고 있다. 이를 해결하기 위해 영상분석을 통한 균열 추출 등 다양한 연구가 수행되고 있으나 균열인식 정확도 향상에 2차원 영상 분석만으로는 한계가 있다. 따라서, 본 연구에서는 기존 2차원 영상 분석의 한계를 극복하기 위하여 3차원 특성을 정확하게 파악할 수 있는 3차원 광삼각 스캐닝기법을 활용하여 콘크리트 구조물 표면의 균열정보를 획득하는 기법을 개발하였다. 본 하드웨어의 개발과 더불어 균열 패턴분석을 위한 획득된 균열의 세분화와 균열의 특성분석 알고리즘을 개발하였으며, 이를 실제 콘크리트 빔의 균열 탐지 적용을 통해 검증하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Cracking in concrete structure must be examined according to appropriate methods, to ensure structural serviceability and to prevent structural deterioration, since cracks opened wide for a long time expedite corrosion of rebar. A site investigation is conducted in a regular basis to monitor structu...

주제어

#균열   #검출   #모니터링   #라인레이저 센서   #신호처리  

AI 본문요약
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문제 정의

  • Lidar(light detection and ranging)와 같은 레이저 계측장비를 기반으로한 3차원 스캐닝 기법의 근거리 적용 대안으로 제시된 광삼각법(triangulation method; Kwon, 2001)은 대상물체에 주사된 라인 레이저(line laser)의 디지털카메라 영상을 분석을 통해 3차원 스캐닝을 수행하는 기법으로 문화재 복원분야 등에서 활발히 적용되고 있다. 본 연구에서는 경제적인 근거리 3차원 스캐닝 기법인 광삼각법을 활용하여 콘크리트 구조물 표면의 균열정보를 획득하는 자동화 기법을 개발하고자 하였다. 콘크리트 균열의 특성상 표면 단절과 같은 3차원 특성을 정확하게 파악할 수 있는 본 스캐닝기법을 통해 균열파악의 정확도를 높여 자동화된 균열정보 획득이 가능함을 실험적으로 증명하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
라인레이저란 무엇인가? 라인레이저는 Fig. 1과 같이 일반 레이저의 발진부에 포웰 렌즈(powell lens)로 알려진 레이저 라인 생성기 렌즈를 삽입 하여 레이저가 발진을 일으킬 때 빔을 사방으로 펼쳐 생성된 균일한 레이저 라인을 말한다. 라인레이저는 레이저빔의 형태에 따라 가우시안 라인(gaussian line)과 비가우시안 라인(nongaussian line)형태로 나뉘게 된다.
카메라 영상기반 자동화 균열 분석기법의 한계점은? , 2012)에 대한 연구가 주를 이룬다. 본 기법은 구조물 표면 이미지의 밝기나 선명도 등과 같은 사진촬영 환경에 큰 영향을 받으며, 2차원 영상분석의 한계상 얇은 얼룩 등에 대한 균열구분이 모호한 경우가 발생한다(Kang et al., 2002).
라인레이저을 레이저 빔에 따른 형태로 구분하면? 1과 같이 일반 레이저의 발진부에 포웰 렌즈(powell lens)로 알려진 레이저 라인 생성기 렌즈를 삽입 하여 레이저가 발진을 일으킬 때 빔을 사방으로 펼쳐 생성된 균일한 레이저 라인을 말한다. 라인레이저는 레이저빔의 형태에 따라 가우시안 라인(gaussian line)과 비가우시안 라인(nongaussian line)형태로 나뉘게 된다. 가우시안 라인은 원통형 또는 실린더형 렌즈를 사용하여 조준(collimation) 빔의 한방향에 대해서만 집광후 퍼뜨리게 된다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (14)

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